我国大规模可再生能源基地与技术的发展研究(续)

从可持续发展看,化石能源终将耗竭.二十一世纪上半叶,能源结构的调整过程已经开始,需要发展大规模非水能的可再生能源,主要是风能、太阳能与生物质能,并大力推进荒漠地区基地和氢能的发展.中国科学院学部组织有关院士及专家进行了我国大规模可再生能源基地与技术的发展研究.本文简要叙述了有关结论与建议.     

独立型微电网中基于虚拟阻抗的改进下垂控制

传统的下垂控制没有考虑逆变器之间线路阻抗的影响,直接应用于独立型微电网中分布式电源的控制,会影响系统的稳定性和功率均分。首先详细分析了采用传统下垂控制不能实现功率均分的原因,指出系统的线路阻抗和逆变器的额定容量成反比是传统下垂控制实现功率均分的充要条件;其次,提出了一种基于虚拟阻抗的改进下垂控制策略,引入虚拟电抗削弱线路阻抗模型中的阻性成分带来的功率耦合,引入系统电压反馈,通过改进电压/无功下垂控制解决线路阻抗不平衡带来的无功功率均分问题。采用该下垂控制能够实现系统功率的准确均分,并且改善系统的供电质量。仿真结果验证了该控制算法的有效性。     

考虑风速变化特性的风电容量可信度评估方法

随着风力发电在电网中穿透水平的提高,风力发电的容量可信度评估问题逐渐成为电网规划中关注的新热点。为描述风电出力与电网负荷的相关性,以规划阶段风电场可获得的数据为基础,基于半不变量法建立了考虑风速变化特性的风电出力模型;提出了基于拉丁超立方采样(Latinhypercube sampling,LHS)的风力发电容量可信度评估方法,通过对IEEE-RTS79系统进行评估验证了该方法的正确性和有效性,并分析了风电出力与电网负荷的相关性对容量可信度的影响。评估结果可作为风力发电参与电力平衡的重要依据。     

光伏发电在我国电力能源结构中的战略地位和未来发展方向

全球权威能源机构预测．到本世纪中期,太阳能将成为人类能源构成中的重要组成部分,而到本世纪末,太阳能将成为人类能源构成中的主要部分。我国陆地表面每年接受太阳辐射能相当于约49,000亿吨标准煤,全国三分之二的国土面积年日照在2200小时以上,年太阳辐射量超过5000兆焦／m^2（相当于170千克标准煤／m）．太阳能资源丰富。将太阳能直接转换为电能这一能源高端产品的光伏发电技术目前已经成熟,发展势头迅猛,正在努力突破高成本的制约瓶颈,有望在30年内成为重要的电力能源之一。     

光伏发电在我国电力能源结构中的战略地位和未来发展方向

保障能源和环境可持续发展,特别是保证一次能源的供给是我国面临的重大战略问题。可再生能源将逐步替代化石能源,成为人类可持续发展的能源。在可再生能源中,潜力最大的是太阳能,到本世纪中期太阳能将成为电力能源中的重要组成部分,而到本世纪末成为电力能源中的主要部分。我国拥有丰富的太阳能资源,是中华民族赖以生存的最宝贵的资源。光伏发电技术目前已经成熟,发展势头迅猛,正在努力突破高成本的制约瓶颈,有望在30年左右的时段内成为重要的电力能源之一。在今后10～20年,我国的光伏发电将主要应用于下述方面:农村离网供电,分布电源,大规模荒漠电站以及其它商业应用。国家应首先加强光伏发电各项能力建设,包括资源普查和评估、研发能力建设、培训体系建设、质量监督服务体系建设,并积极开展国际合作,引进技术、人才和资金,为我国光伏发电的健康、可持续发展奠定坚实的基础。     

光伏发电置信容量的研究现状与发展趋势

光伏发电具有明显的波动性和间歇性,目前尚不参与电力平衡,被认为是一种只提供电量价值、不提供容量价值的电源。但实践证明光伏发电与电网负荷具有较强的相关性,多数情况下可发挥削峰作用,忽略其容量价值将导致严重的资源浪费。因此,随着光伏发电在部分电网中穿透功率水平的不断提高,光伏发电的置信容量评估问题逐渐成为电网规划中关注的新...     

基于综合价值的固定式光伏阵列朝向与倾角优化方法

随着光伏发电在电网中穿透功率水平的逐渐提高,光伏发电的容量价值逐渐成为电网规划中关注的新热点,但目前固定式并网光伏阵列朝向与倾角的选取仍以能量价值最大为依据,极大地限制了光伏发电的综合价值。针对此问题,文中建立了光伏阵列的出力模型,分析了朝向与倾角对光伏发电能量价值和容量价值的影响,提出了基于综合价值的光伏阵列朝向与倾角优化方法,并通过仿真算例验证了方法的有效性。     

工程师与制造商伙伴们的观点

分布式电源的优势在于可以充分开发利用各种分散存在的能源,包括本地方便获取的化石类燃料和可再生能源,并提高能源的利用效率。分布式电源通常接入中低压配电系统,已列入国家"十二五"规划的智能电网的特点之一就是改进互联标准,简化联网的过程,使包含光伏发电、风力发电和先进的电池储能系统等环境友好型分布式电源安全、无缝地接入电力系统。配电系统已不再是传统的、仅具有分配电能到末端用户的功能,而将演变成能收集分散、随机变动的电力并把它们传送、分配到任何地方的功率交换系统。智能电网对输电系统的优化还使分布式电源能够实现远距离输电。随着电网的智能化和电力接入技术的成熟,分布式电源会越来越多地被采用。分布式电源的应用需要研究哪些技术问题?分布式电源的设计涉及哪些问题?对分布式电源设备有哪些要求?为此,本刊邀请了相关技术人员予以讨论。     

全数字控制的锂电池储能并网系统的设计与实现

设计了一种锂电池储能并网系统,以SKiiP功率模块作为主要功率器件,采用DSP- FPGA的全数字控制方式,完成锂电池储能系统的充放电功能.根据系统的特点,整个系统采取分层控制策略,并网系统能完成对锂电池储能系统的恒流/恒压充电,同时双向功率流动的变换器能向电网反馈能量以满足电网功率峰值需求.采用SVPWM技术,并在同步旋转坐标系下实现系统电流解耦控制和高功率因数运行.实验结果表明,按照所提方法设计的锂电池储能并网系统能够稳定地并网运行,整个系统结构紧凑,可靠性高.