微型燃气轮机发电机组发展及国产化

微型燃气轮机发电机组单机功率范围为25～300kW。目前国内市场上使用的微型燃气轮机发电机组几乎均为国外进口,大多使用在分布式热(冷)电联供系统中。我国分布式发电及热(冷)电联产系统的大力推广也将对微型燃气轮机发电机组的发展起到重要的推动作用。整理国内、外微型燃气轮机发电机组历史发展情况,对今后微型燃气轮机发电机组设计、制造、应用技术国产化指明方向。     

小型天然气发电机组控制系统硬件设计

天然气作为一种高效、安全、储量丰富的清洁能源现已进入了人们的视野。由于分布式发电具有体积小、移动方便、成本低等特点,因此对用于分布式发电的小型天然气发电机组的研究具有重要的经济意义和社会效益。本文以小型气体燃料发电机组发动机为研究对象,深入分析研究了小型气体燃料发电机组发动机的运行特点,根据目前国内小型天然气发电机组控制过程中存在的点火控制模块和速度调节模块分离的现象,设计了包括发动机的点火控制模块和速度调节模块在内的小型气体燃料发电机组发动机的电控系统,完成了控制系统的硬件设计和调试试验。     

基于模态试验的汽轮发电机组基础模型研究

利用模态试验分析方法,对某600MW超临界汽轮发电机组基础模型进行振动特性试验研究.根据相似关系理论,建立了汽轮发电机组基础1∶10钢筋混凝土模型.采用多点随机激振、空间测量的方法对基础模型进行了振动测试及分析,获得模型动力特性参数.利用模型与原型的相似关系,预测汽轮发电机基础的动力特性,有助于基础动力特性的评估.研究结果将为汽轮发电机组基础的设计及动力优化设计提供参考.     

虚拟电厂内部资源调度算法的对比分析及应用

分布式发电资源的广泛应用对各类分布式发电机组的协调并网运行及其与传统发电机组的联合调度提出了新的要求。结合微型热电联产机组等分布式发电机组的特性,引入通用虚拟电厂技术,分析虚拟电厂内部发电资源优化调度算法,基于传统调度方法提出三种改进的调度算法,并通过实例分析对比了三种算法的寻优结果及运行时间。结果表明,基于混合整数线性规划算法与启发式算法的启发式线性规划改进算法有利于虚拟电厂业主获得更好的经济与环保收益以及更快的运算时间。     

基于APDE算法的配电网分布式电源承载力评估

针对分布式电源接入配电网装机容量问题,提出一种基于自适应扰动差分进化算法（APDE）的配电网分布式电源最大承载能力评估方法。首先建立包含有载调压变压器及静止无功补偿器的配电网模型,并优化系统潮流与注入功率的关系表达式,通过考虑分布式电源及负荷的不确定性,建立基于机会约束规划下的源荷不确定性配电网分布式电源最大承载力评估模型;然后对差分进化算法进行改进,形成APDE算法以求解模型;最后基于IEEE-33节点配电系统对所建配电网模型进行分析,验证其满足电力系统分析需求,并进一步对所提配电网分布式电源承载力评估方法进行分析,通过与相关算法比较,证明了所建模型的可行性和改进方法的有效性。     

发电机组轴系扭振疲劳损伤评估方法研究

凹槽、套装联轴器等结构往往是汽轮发电机组轴系疲劳损伤的薄弱环节,对其进行应力分析至关重要,经验公式无法满足要求。以某600 MW汽轮发电机组轴系为例通过有限元建模方法对汽轮发电机组轴系进行扭应力分析,进一步得到薄弱环节的应力寿命曲线,优化疲劳极限取值,实现低幅值次同步振荡工况下的疲劳评估。采用多段集中质量模型分析扭振固有特性,结合轴系扭振固有特性和应力寿命曲线,评估机组轴系在次同步振荡工况下的疲劳损伤。此方法可用于评估汽轮发电机组轴系疲劳损伤情况。     

基于无功控制的光伏逆变器三相不平衡抑制方法

随着分布式光伏的推广,配电网转变为多源荷共存网络,使得电网潮流与电压分布特征更为复杂,更易出现三相不平衡状况。为解决配电网三相不平衡状态下分布式光伏出力波动问题,提出了一种基于无功控制（reactive power control, RPC）的光伏逆变器三相不平衡抑制方法,实现配电网三相不平衡补偿与分布式光伏有功功率的输出稳定,由此保证光伏发电机组的连续运行,保障配电网可靠运行。在PSCAD/EMTDC平台搭建仿真模型,仿真结果表明,所提控制策略能有效地抑制三相不平衡,实现并网有功功率稳定。该策略的实施将保证光伏发电机组的连续运行,从而实现配电网和整个电网的安全可靠运行。     

LM6000燃气轮机联合循环机组在工业园区分布式能源站的应用

介绍了2套LM6000PF-25 SPRINT的燃气-蒸汽联合循环发电机组,对冷热负荷、机组的配置情况,阐述了工业园区的分布式能源发展现状,最后对分布式能源发电的前景进行了展望。     

江苏电科院并网多类型分布式风力发电

<正>近日,多类型分布式风力发电示范系统在江苏省电力公司电力科学研究院成功并网,该系统是江苏电科院新能源及智能配网室开展分布式发电示范及研究应用的重要成果,是国网江苏省电力公司落实分布式能源发展政策,支持和推进分布式发电发展的又一重要措施。该风力发电示范系统包含3种不同类型的风力发电机组,分别是30 kW水平轴风力发电机组、4 kW旋翼型垂直轴风     

基于改进FPA算法的配电网光伏消纳能力评估

配电网中接入分布式光伏电源会带来诸多不利影响,研究配电网分布式光伏的消纳能力问题对维持配电网的安全运行至关重要。文章研究了分布式光伏电源接入对配电网电能质量、短路容量及网损的影响,以分布式光伏电源接入量最大、网损最小为目标函数,以电压偏差、电压波动及短路容量为约束条件,建立了分布式光伏消纳能力评估模型。根据所建模型特点,提出了一种改进的花授粉优化算法(Flower Pollination Algorithm,FPA),并对IEEE33节点系统及实际配电网进行求解。最后验证了所建模型的正确性及算法的有效性。     

考虑广泛负荷聚合商无功调节优先权的调度决策模型

针对柔性负荷、分布式储能和分布式电源等负荷聚合商在参与电力市场调度中存在的问题,整合各类分布式资源构成广泛负荷聚合商,建立考虑无功调节优先权的广泛负荷聚合商参与电力市场调度的决策模型。首先,考虑不同分布式资源在参与电网调度时的无功可调节水平、无功调节可信度、调节经济性与有功支撑水平方面的特性,基于熵权法建立考虑无功优先权的调度评估模型;然后,以广泛负荷聚合商参与电力市场调度的收益最大为目标建立调度决策模型及其求解方法;最后,通过算例仿真表明该文提出的调度决策模型的有效性和经济性。     

考虑用户电能质量需求的分布式电源配置规划

合理选择分布式电源的接入位置和容量,可为配电网提供更多的供电形式、减少电网投资,因此提出了考虑用户电能质量需求的分布式电源的配置规划方法。引入用户满意度指标来衡量敏感用户的电能质量需求,充分发挥分布式电源接入对电压暂降的抑制作用;在此基础上,构建综合考虑分布式电源经济性及用户满意度的配置规划模型;为提高算法求解的精度和速度,采用改进的布谷鸟算法求解模型;最后,构建算例验证了规划模型的有效性。研究成果可用于指导分布式电源的配置规划。     

基于线路阻抗聚类的分布式光伏电站等效建模

为对大规模分布式光伏电站进行建模以研究其运行特性,提出一种分布式电站聚类等效建模方法。根据电站分布式结构特点,该方法将各光伏发电单元至公共连接点的等效线路阻抗列入聚类算法的聚类指标中,将各光伏发电单元聚类并将同一类中的光伏发电单元进行聚合以构建多机等效电路模型。其中,针对传统的模糊C均值聚类算法（FCM）因过度依赖初始聚类中心点而易陷入局部最优的缺点,该方法使用Canopy-FCM聚类算法进行改进,在FCM算法前用Canopy聚类算法进行预处理。最后通过RT-LAB实时仿真平台对所提聚类等效建模方法的合理性和精确性进行验证。     

基于风光荷时序特性和主动管理的配电网分布式电源准入容量模型及应用

在考虑风光荷时序特性的基础上,引入含需求侧响应的主动管理技术建立了一种新的分布式电源准入容量数学模型,并进行了仿真研究,即先采用K-均值聚类多场景分析法得到四季风光荷典型日时序功率曲线;然后引入含需求侧响应的主动管理方式,考虑电网静态安全约束和主动管理约束,建立分布式电源准入容量计算模型,并采用改进粒子群算法对准入容量进行求解;根据系统净负荷曲线,引入净负荷率指标对接入分布式电源后的配电网进行综合评价,以验证模型的优越性。该模型对IEEE33节点配电网系统的仿真表明,考虑含需求侧响应的主动管理系统可接纳更多新能源,有效降低系统负荷峰谷差,为实际配电网工程提供了依据。     

分布式电源的最优经济运行方案

  [目的]  为获取微电网安全经济运行方案,提出了基于支持向量机回归理论的微电网最优经济运行的数学模型,实现了微电网中各分布式电源的负荷预测,根据实时电价分析了分布式电源的出力情况,并给出了相应的理论依据。  [方法]  为尽可能准确地构建微电网模型,以系统的运行成本、环保成本和综合效益为目标,构建了以常见五大分布式电源为主的最优经济运行的数学模型,采用Yalmip/CPLEX对模型进行了求解,获得了各分布式电源的实时出力情况。  [结果]  计算结果表明:以综合效益为目标的调度方案能够实现微电网整体的运行成本最低,协调了微电网的经济性与环保性。  [结论]  该模型可为微电网并网的资源优化利用和提高供电可靠性的相关研究奠定理论基础。     

有限信息下基于深度学习模型的小型分布式光伏电站功率预测

目的是解决小型分布式光伏电站在无气象站配备、无法测量气象变量(即太阳辐照度、温度、相对湿度等)的情况下,通过区域内光伏电站历史出力数据预测光伏发电的问题。基于有限信息,提出了两层的LSTM深度学习模型,对小型分布式光伏电站功率进行了预测,并对其超参数对其预测效果的影响进行了分析。此外,利用澳大利亚爱丽丝泉地区的分布式光伏电站数据来验证该模型的准确性,并与使用气象数据进行预测模型的效果进行了对比。结果表明,借助区域内光伏电站历史功率数据进行预测的效果良好,适用于无气象站情景下的光伏功率预测。     

新能源分布式发电系统的控制策略

针对新能源分布式发电系统提出了一种新的能量控制策略。基于飞轮储能系统里矢量控制的感应电机,建立了系统的数学模型。在系统里,采用模糊控制算法实现直流总线电压的自动调整,达到稳定系统的直流总线电压的目的。实验结果证明,在风力发电和飞轮储能联合系统的能量控制过程中使用模糊控制算法,实现了能量的快速存储和释放,起到了稳定系统电压的作用,取得了满意的控制效果。     

考虑分布式电源接入的电网源荷时序随机波动特性概率潮流计算

鉴于分布式电源的时序随机波动特性和负荷需求侧的电能质量是分布式电源接入系统的重要影响因素,从风光典型分布式电源和负荷需求的时序波动性出发,建立了综合考虑源荷时序特性的概率潮流计算模型。利用基于模糊特征聚类的概率潮流算法对IEEE 14节点系统进行计算,对比分析负荷需求侧对系统电压波动的影响情况。结果表明,所采用方法能够全面合理地模拟分布式电源接入时电网随机波动过程。     

智能电网中PEMFC分布式电源的建模及性能分析

采用风能、太阳能、燃料电池等清洁能源发电的分布式电源是智能电网的重要组成部分。质子交换膜燃料电池PEMFC作为分布式发电的一种,具有能量密度高,环境污染小,噪音低,启动快,工作温度低等优点。文中建立了PEMFC燃料电池的数学模型,采用Simulink软件搭建了仿真模型,并对PEMFC燃料电池在不同温度及气体压力下的发电效率进行了分析。     

多时间尺度下光伏功率波动特性概率分布研究

基于武汉地区分布式光伏电站大量实测数据,运用广义高斯分布和有限学生t混合模型等多种概率模型对不同时间尺度下光伏功率波动特性建模,发现在10～15min时间尺度下广义高斯分布最适用于描述分布式光伏功率变化的概率分布,而在30～60min时间尺度下高斯混合模型拟合效果最好。在此基础上,建立了逐时光伏出力波动与辐射量波动模型,用于定量分析光伏电站能量输出波动,可有效降低光伏功率波动随机性和不确定性对电力系统运行造成的影响,有利于提高光伏并网渗透率。