检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：郑锦秋郑州大学

学位级别：硕士

微电网技术的发展使光伏、风电等新能源发电大量、高效和稳定地利用成为可能。但是，大部分分布式电源是通过电力电子设备接入微电网的，加之系统内非线性负荷的影响，微电网本身的容量较小和孤岛运行微电网没有大电网提供支撑等因素，... 详细信息

微电网技术的发展使光伏、风电等新能源发电大量、高效和稳定地利用成为可能。但是，大部分分布式电源是通过电力电子设备接入微电网的，加之系统内非线性负荷的影响，微电网本身的容量较小和孤岛运行微电网没有大电网提供支撑等因素，微电网中的电能质量问题比传统大电网更为严重。本文关注低电压孤岛微电网中的谐波问题，考虑通过改进分布式电源逆变器的控制器这样的主动治理谐波的方法，来实现治理微电网谐波的目的。　　首先，针对微电网的运行方式和控制策略进行分析研究，重点是针对并网逆变器的控制方法。详细分析了外环恒功率(PQ)控制器，恒压/恒频(V/f)控制器和下垂(Droop)控制器，以及不同坐标系下的内环控制器。　　其次，基于两相旋转坐标系下的分布式电源逆变器的数学模型，设计了PQ控制器和下垂控制器。现实情况下中低压配电网中线路阻抗中的电阻分量无法忽略，不满足经典下垂控制对于系统等效电抗远大于电阻的条件。此时采用经典下垂控制方法将无法实现有功功率和无功功率的完全解耦。针对该问题，引入虚拟阻抗来改变系统的阻感比，实现有功功率和无功功率的解耦。相比于调整控制器参数来解耦，引入虚拟阻抗调节更加灵活，可调节的范围也更大。通过建立微电网仿真模型，分别进行单个PQ控制和下垂控制，以及组网情况下的仿真，验证设计的控制器的有效性。　　针对孤岛微电网中的谐波问题，分析了可利用的谐波抑制手段与国家对于谐波含量的要求。计算分析孤岛运行下垂控制下电压型逆变器输出电压谐波的原因与通过逆变器抑制谐波的可行性。在原有电压环控制器的基础上提出改进型电压环控制器来改善电压谐波畸变，并通过仿真实验分析可行性与效果。

关键词：微电网孤岛运行逆变器下垂控制谐波治理

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独立型燃料电池直流微电网能量管理及其应用研究

独立型燃料电池直流微电网能量管理及其应用研究

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作者：韩莹西南交通大学

学位级别：博士

随着直流分布式电源和储能技术的发展以及现代直流用电设备的日益普及,直流微电网因其高效灵活、可控性强等优点受到了广泛的关注和研究,成为未来智能电网的重要组成部分。其中,独立型直流微电网在智能楼宇、新能源车辆、数据中心、通... 详细信息

随着直流分布式电源和储能技术的发展以及现代直流用电设备的日益普及,直流微电网因其高效灵活、可控性强等优点受到了广泛的关注和研究,成为未来智能电网的重要组成部分。其中,独立型直流微电网在智能楼宇、新能源车辆、数据中心、通信基站等领域发挥着重要的作用。作为一种清洁高效的可再生能源,燃料电池接入直流微电网对提高系统供电可靠性和电能质量具有重要的意义。然而,多异质可再生能源接入直流微电网对能量管理技术提出更高的要求,也制约了直流微电网在特殊领域的应用发展。本文以燃料电池直流微电网作为主要研究对象,着重解决燃料电池直流微电网能量管理、微电网群协调控制等关键问题,并在此基础上深入研究了有轨电车车载燃料电池直流微电网能量管理技术。主要研究工作和取得的成果体现在以下几个方面:(1)设计燃料电池直流微电网系统结构,建立燃料电池直流微电网实验系统。本文详细介绍了由光伏阵列、氢能发电系统(燃料电池、电解器和储氢罐)、蓄电池组和直流负载(家庭负载、电动车等)等构成直流微电网的系统结构。深入研究光伏电池、蓄电池、燃料电池、电解器以及储氢罐等设备的详细模型和工作特性,构建光/氢/储直流微电网实时仿真系统。搭建光伏发电系统、燃料电池发电系统、电解器系统、蓄电池储能系统等的硬件系统,利用RT-LAB实时仿真机建立了直流微电网能量管理系统,分别构建光/燃/储直流微电网和光/氢/储直流微电网硬件实验平台。(2)针对于光/燃/储直流微电网的系统结构和控制目标,提出一种由设备控制层和系统管理层构成的分层能量管理方法,实现直流微电网系统稳定运行和功率合理分配。在设备控制层中,不同子系统根据其工作特性采用不同优化控制方法;在系统管理层,根据控制目标的不同分别采用PI、状态机以及等效氢耗最小策略三种能量管理策略实现功率的协调分配,驱动设备控制层实现直流微电网的能量管理。利用光/燃/储直流微电网硬件实验平台验证上述分层能量管理方法的控制性能,结果表明:分层能量管理方法可实现直流光/燃/储直流微电网的稳定运行,而系统管理层中不同的功率分配策略在SoC控制能力、系统工作效率以及等效氢耗量等方面展现了不同的控制性能。(3)针对于光/氢/储直流微电网的系统结构和控制目标,提出一种基于模式驱动下垂的分散式能量管理方法。该方法通过模式划分和下垂控制两个环节实现直流微电网的分布式能量管理。在模式划分环节,直流微电网根据直流母线电压、蓄电池SoC等本地信息被划分为8个工作模式;在下垂控制环节,系统工作模式驱动直流微电网各子系统调节下垂特性实现系统稳定运行和功率分配。利用光/氢/储直流微电网硬件实验平台验证上述分散式能量管理方法的控制性能,该能量管理方法无需光伏发电系统输出功率以及直流负载功率等信息,仅根据少量的本地信息即可实现系统在不同工况下的能量管理。(4)以直流微电网群为研究对象,提出一种具有虚拟惯性的微电网群分布式协同控制方法。为了解决直流微电网群中大量电力电子设备造成的系统惯性较低以及可再生能源和直流负载引起的功率波动等问题,在直流微电网本地能量管理系统中引入虚拟电容下垂控制环节,通过在暂态过程中实时调节下垂控制系数改善直流母线抗干扰性能。为了实现直流微电网群功率协调控制,在微电网群多智能体系统框架下,采用分布式协同控制方法对本地能量管理系统进行二次调节,电压二次控制环节实现微电网互联瞬时母线电压的平滑控制;功率控制环节实现子网间功率流有效控制,实现各SoC在有限时间内收敛一致。由三个直流微电网组成的直流微电网群实时仿真系统验证上述协同控制方法在母线电压平滑控制、SoC一致性控制、负荷突变响应、即插即用性能等方面的控制效果。(5)以有轨电车车载燃料电池直流微电网为研究对象,本文提出一种基于自适应下垂控制的多源协调能量管理方法,实现车载直流微电网功率协调控制。该方法根据负载功率和储能装置SoC等信息定义了三种系统运行模式,进而实时计算燃料电池发电系统的输出功率,锂电池系统和超级电容系统采用自适应下垂控制方法控制其自动充放电,实现直流微电网的稳定运行和储能装置SoC的一致性控制。建立了由两套燃料电池发电系统、两套锂电池系统、两套超级电容系统以及相应的电力电子装置组成的车载直流微电网系统RT-LAB实时仿真系统。经过实际的运行工况实时仿真测试,验证所提出的能量管理控制方法可实现车载直流微电网中的多电源高效稳定运行以及SoC的均衡控制。

关键词：直流微电网燃料电池分层能量管理分散能量管理直流微电网群分布式协同控制混合动力有轨电车一致性控制

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计及光伏发电最大功率跟踪的光储微电网功率协调控制方法

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电力系统自动化 2014年第4期38卷 8-13,103页

作者：李鹏信鹏飞窦鹏冲陈超新能源电力系统国家重点实验室华北电力大学河北省保定市071003

光伏发电系统是微电网中最重要的微电源之一,但是其易受自然气候影响,输出功率具有波动性、随机性、间歇性,不易控制,需要配备储能设备平抑功率波动,因此光储微电网的功率控制方法亟待研究。文中基于动态阻抗匹配思想,结合中心差分方法... 详细信息

光伏发电系统是微电网中最重要的微电源之一,但是其易受自然气候影响,输出功率具有波动性、随机性、间歇性,不易控制,需要配备储能设备平抑功率波动,因此光储微电网的功率控制方法亟待研究。文中基于动态阻抗匹配思想,结合中心差分方法,给出一种光伏发电最大功率点跟踪自寻优控制系统的技术方案,并在此基础上,提出了计及光伏发电系统最大功率跟踪工况的光储微电网功率协调控制方法,实现了微电网中光伏发电系统与储能系统的功率协调控制。最后,通过仿真实验验证了文中所提出的功率协调控制方法的正确性和可行性。

关键词：微电网(微网) 协调控制最大功率点跟踪动态阻抗匹配

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直驱永磁同步风电系统低电压穿越控制策略

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电力系统及其自动化学报 2015年第2期27卷 15-19页

作者：贾波张辉西安理工大学电气工程系西安710048 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

分析电网电压跌落时全功率变流器直流母线的功率流动特性,提出将网侧变流器的额定电流及电网电压引入机侧变流器参考功率计算中,根据网侧变流器能够实时处理的有功功率容量来限制发电机输出的有功功率,降低因限制直驱永磁同步风力发电... 详细信息

分析电网电压跌落时全功率变流器直流母线的功率流动特性,提出将网侧变流器的额定电流及电网电压引入机侧变流器参考功率计算中,根据网侧变流器能够实时处理的有功功率容量来限制发电机输出的有功功率,降低因限制直驱永磁同步风力发电机出力而导致的风轮机的转速上升幅度。在Matlab/Simulink中构建直驱永磁同步风力发电模型进行仿真,仿真结果证明控制策略的可行性。

关键词：永磁同步发电电网电压跌落低电压穿越减小出力瞬时对称分量法

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电力系统微型动态模拟系统交流部分设计与实现

电力系统微型动态模拟系统交流部分设计与实现

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作者：李昊山东大学

学位级别：硕士

伴随着现代电力系统交直流互联规模的不断扩大,可再生能源和储能装置的大量接入,新型元器件的大规模应用,电力系统的仿真问题将变得愈加复杂。电力系统仿真方法分为:数字仿真方法以及动态模拟方法。对于数字仿真方法,新型元器件由于其... 详细信息

伴随着现代电力系统交直流互联规模的不断扩大,可再生能源和储能装置的大量接入,新型元器件的大规模应用,电力系统的仿真问题将变得愈加复杂。电力系统仿真方法分为:数字仿真方法以及动态模拟方法。对于数字仿真方法,新型元器件由于其物理特性和数学模型尚不明晰而无法被加入仿真实验,抽象的仿真平台也不利于研究人员熟悉电力系统的物理元件和物理现象;对于传统的动态模拟方法,模拟元件体积庞大、价格高昂、参数调整繁琐,新能源装置和新型元件添加困难,难以搭建大规模模拟实验平台,以上原因制约了传统动态模拟方法的发展。在我国着重培育实践能力强、应用能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质综合型人才,积极发展新工科改革建设的时代背景下,电力系统数字仿真方法和传统的动态模拟方法均不能完全满足电气工程学科教学与研究的需要。因此,研究并制作一套结合了数字仿真方法和传统动态模拟方法的优点,适用于教学应用和科学实验,能够与传统的大型动态模拟实验室进行优势互补,层次化、模块化、标准化的电力系统微型动态模拟实验平台具有重要的意义。本文的主要研究内容如下:(1)基于动态模拟的基本理论一相似定理,提出了电力系统微型动态模拟的概念,从原理分析、参数计算、结构设计和硬件实现四个层面完成了电力系统微型动态模拟实验室的建设工作。探讨了相似三定理和三种相似判据的导出方法,分析了电力系统微型动态模拟系统中电压模拟比、电流模拟比、阻抗模拟比、功率模拟比的确定方法和相互制约关系。介绍了该实验室的整体架构、基本功能及适用场景。(2)从设计原理、硬件实现和监测要求三个层面介绍了本文所研制的五类微型动态模拟元件:微型模拟同步发电机组单元、微型模拟变压器、微型模拟母线单元、微型模拟输电线路单元和微型模拟负荷单元,微型模拟负荷单元又可细分为三类:微型模拟异步电动机组负荷、微型模拟电热负荷、微型模拟整流负荷。微型动态模拟元件均配有标准化的硬件接口,支持不同种类、不同数量的微型动态模拟元件的任意连接,硬件制作过程中综合考虑了模拟场景的需求、元件实现的复杂度、参数调整的便携性以及物理实验的安全性。(3)从需求分析、设计原理、硬件实现、软件开发四个层面介绍了本文所研制/应用的三种微型监测设备和三种微型控制设备。微型监测设备包括:轻型同步相量测量仪、微型模拟波形采集器和微型光电编码器;微型控制设备包括:微型模拟同步发电机组控制仪、微型模拟异步电动机组控制仪以及微型模拟母线控制仪。各类微型监测设备和控制设备均是为微型模拟元件而配套开发,以完成不同的监测和控制功能。上述设备均选取基于TCP/IP的工业以太网,实现了监控设备之间以及监控设备和服务器主站间信息的双向通信。(4)构建了电力系统微型动态模拟实验室的以太网通信系统,介绍了实验室的三层网络通信系统架构。针对每台微型监测/控制设备的数据通信特点,分别制定了具体的网络通信数据协议。提出了一种应用于微处理器的基于双环形缓冲区的数据接收与发送方法,成功应用于微型监测和控制设备。设计并在电力系统微型动态模拟实验室中完成了 7组微型动态模拟实验,并将物理实验结果与PSASP软件的仿真结果进行对比分析,结论证明了本文所述电力系统微型动态模拟实验方法的有效性,验证了本文所研制的各类微型模拟元件、微型监测设备、微型控制设备功能的正确性,网络通信系统运行的稳定性。

关键词：电力系统动态模拟微型化监测控制网络通信物理实验

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电力系统电磁-机电混合仿真误差评估方法

电力系统电磁-机电混合仿真误差评估方法

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作者：郑泽文山东大学

学位级别：硕士

近年来,许多电气新技术新设备得到普遍使用,诸如新能源发电并网、特高压直流输电、微电网等技术都得到了大范围应用。但在这些新技术设备的运行方式和参数都需要依靠电力系统仿真来确定。因为对现实中的电网进行实验成本过高,风险巨大,... 详细信息

近年来,许多电气新技术新设备得到普遍使用,诸如新能源发电并网、特高压直流输电、微电网等技术都得到了大范围应用。但在这些新技术设备的运行方式和参数都需要依靠电力系统仿真来确定。因为对现实中的电网进行实验成本过高,风险巨大,所以电力系统仿真在工程中得到了广泛地使用。电磁-机电混合仿真致力于将大型的机电子系统和精细化的区域电磁子系统同步运行。因此混合仿真在关注重点区域的同时,还能节约计算资源。但是,现代电力系统日趋复杂精细让混合仿真面临诸多考验,优秀的仿真的精度和效率能支持电力系统的正常运转。因此对混合仿真的精度和效率的评估以及后续的改进工作会产生极大的价值。本文建立了电磁-机电混合仿真的误差及效率评估方法,并基于仿真结果提出了改进混合仿真误差及效率的措施,研究成果如下:(1)针对电磁暂态仿真以及机电暂态仿真的特性进行了分析,并简要的分析了其运行的基本原理。针对混合仿真的误差机理,从电磁侧和机电侧对侧物理量瞬时值或相量的提取,数据的交互,迭代的误差等方面进行研究,为工程试验作理论指导作用。(2)针对现有对电磁-机电混合仿真,以FSV方法为主体,提出了一种多仿真结果结合的误差评估方法和一种基于加速比理论的混合仿真效率评价方法。该评估方法既有对单个的物理量的定量及定性评价,又有对总体电力系统的定量及定性评价。并对可能造成评估失效的情况加以改良,保证了对混合仿真误差和效率的有效评估。(3)结合中国电科院36节点系统以及山东电网交直流混合仿真系统,考虑提出改进混合仿真误差和效率的措施,采用控制变量的方法,对电磁-机电混合仿真的多项仿真方法、参数进行实验,例如选用的分网位置,不同的仿真步长,不同的阻尼算法等,总结归纳出了混合仿真误差和效率的改进措施。该结论可以为以后的电磁-机电混合仿真工程试验,提供方法上的支持。

关键词：电磁-机电混合仿真误差评估效率评估改进措施电力系统

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燃煤发电机组瞬态过程高效灵活清洁协同的能势动态匹配技术及应用

燃煤发电机组瞬态过程高效灵活清洁协同的能势动态匹配技术及应用

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作者：严俊杰刘明居文平李军王朝阳赵永亮张国柱种道彤许朋江王明坤张钧泰西安交通大学西安热工研究院有限公司大唐环境产业集团股份有限公司

安全稳定的电力生产供应是国民经济发展的基石，燃煤发电是保障中国电力安全稳定供应的“压舱石”，2021年以不足50%的装机占比，生产了全国60%的电量，承担了70%的调峰任务。随着碳达峰、碳中和目标的提出，中国将建立“清洁低碳、安... 详细信息

标准号: 2300010634

安全稳定的电力生产供应是国民经济发展的基石，燃煤发电是保障中国电力安全稳定供应的“压舱石”，2021年以不足50%的装机占比，生产了全国60%的电量，承担了70%的调峰任务。随着碳达峰、碳中和目标的提出，中国将建立“清洁低碳、安全高效”的能源体系，加快构建新型电力系统，燃煤发电正逐步由主体电源转变为支撑性和调节性电源，其运行特征由稳态工况为主向调峰调频为主转变，导致燃煤发电机组将长时间处于变负荷瞬态过程。然而，燃煤发电机组的变负荷速率受限导致灵活性不足，且机组长时间处于变负荷瞬态过程时效率下降、污染物排放超标，因此实现燃煤发电机组高效灵活清洁运行既是中国能源领域的重大战略需求，也是电力行业节能减排的前沿技术。现有燃煤发电节能减排技术主要聚焦于稳态工况，难以有效应对长时间瞬态运行的新需求，存在瞬态过程能耗高、变负荷速率不足、瞬态污染物排放超标等三大技术瓶颈，其根源在于燃煤发电机组瞬态过程的能量高效灵活转化机理不清，该项目在两期国家973、国家自然科学基金重点、杰青、国家重点研发计划以及企业重大合作项目/课题的资助下，经过10余年的持续攻关，以热力系统瞬态过程的动态响应时间尺度与能质转化速率为切口，发现了燃煤发电机组瞬态过程性能下降的根本原因是流动、传热、传质以及污染物脱除等过程响应时间尺度不一致，建立了通过物质流调控能量流提高燃煤发电机组瞬态过程性能的能势动态匹配新机制，发明了能流时空调控、蓄热有序利用、多场精准耦合实现燃煤发电机组瞬态过程高效灵活清洁协同的能势动态匹配新技术，研制了能耗分析诊断软件、高效/高效灵活/高效清洁前馈控制器及控制系统等系列产品，并进行了规模化应用，开创了瞬态过程高效灵活清洁协同运行技术新领域，推动了燃煤发电行业的技术进步。主要科技创新成果如下： 1、建立了燃煤发电机组瞬态过程的能势动态匹配新机制。发现换热设备是燃煤发电机组瞬态过程性能的决定因素，揭示了换热设备附加不可逆损失的主要成因是流动与传热响应时间尺度不一致，建立了通过物质流调控能量流以提高燃煤发电机组瞬态过程性能的能势动态匹配新机制，将节能理论从稳态工况拓展到瞬态过程，为高效灵活清洁协同运行奠定了理论基础，开辟了燃煤发电节能理论新领域。 2、发明了能流时空调控实现瞬态过程高效运行的能势动态匹配技术。提出了燃煤发电机组瞬态过程能耗定量诊断方法，明晰了不同类型燃煤发电机组瞬态过程的蓄热时空分布规律，发明了前馈蓄热时空状态的风-煤-水多物质流协同调控的能势动态匹配技术，突破了燃煤发电机组瞬态过程能耗增大的技术瓶颈，实现瞬态过程发电煤耗降低1.0～2.0g/kWh，原创了燃煤发电机组的瞬态过程节能技术。 3、发明了蓄热有序利用实现瞬态过程高效灵活协同的能势动态匹配技术。发现燃煤发电机组各种热力设备蓄热转化为做功的能力和速率差异大，揭示了调控物质流将工质侧蓄热迅速转化为做功提升变负荷速率的机理，发明了蓄热有序利用高效灵活协同的能势动态匹配技术，突破了惯性和迟延对燃煤发电机组变负荷速率的时空限制，将机组最高变负荷速率从6.0%Pe/min(额定负荷/分钟)提升至7.0～9.0%Pe/min，首次将热工控制目标由安全稳定拓展至灵活高效的协同。 4、发明了多场精准耦合实现高效清洁协同的能势动态匹配技术。发现瞬态过程温度场、浓度场以及污染物脱除过程的时空不匹配是导致污染物瞬态超标的原因，建立了前馈尾部换热设备蓄热时变特性实现温度场与多物质浓度场精准耦合的机制，发明了协同调控烟气、空气、水等多介质温度流量实现多场精准耦合的能势动态匹配技术，突破了瞬态过程污染物超标的技术瓶颈，实现污染物排放全工况达标，并降低发电煤耗0.5～.0g/kWh，原创了多场精准耦合的瞬态过程高效清洁协同控制技术。该项目共获授权发明专利61项(含美国发明专利8项)，获2021年中国专利优秀奖1项;主持制定国际标准1部、行业标准2部;共发表期刊论文100余篇，其中SCI论文60篇(含ESI热点论文2篇、高被引论文5篇)，出版中/英文专著各1部;主/承办国内外学术会议5次，应邀作国际会议主旨/特邀报告15次。由该项目的理论与技术成果支撑的《火电厂热力系统VR认知及瞬态过程能耗特性仿真实验》课程入选国家级一流本科课程。中国科协发布的《2018-2019动力机械工程学科发展报告》将该项目相关技术列入“清洁高效燃煤发电技术”最新研究进展，指出：“将燃煤电站的节能理论由稳态节能拓展至瞬态过程”。项目成果被德国、瑞典、俄罗斯等国际同行评价为“new concept”、"arrestive method”、“of great interest”、“novel control strategy”。实际应用效果表明，该项目“填补了国内外瞬态过程能耗分析的技术空白”、“突破了燃煤发电调峰过程无

关键词：燃煤发电机组换热设备控制器

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基于新国标的电弧炉电能质量算法研究

基于新国标的电弧炉电能质量算法研究

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作者：于磊西南交通大学

学位级别：硕士

电能质量的优劣影响电力系统的安全和运行,对电能质量进行管理是电力系统运行的重要部分。世界各国对电能质量的检测和分析给予广泛关注,并制定了相应的电能质量标准。上世纪90年代,国家技术监督局颁布了统一的电能质量标准,但标准在实... 详细信息

电能质量的优劣影响电力系统的安全和运行,对电能质量进行管理是电力系统运行的重要部分。世界各国对电能质量的检测和分析给予广泛关注,并制定了相应的电能质量标准。上世纪90年代,国家技术监督局颁布了统一的电能质量标准,但标准在实际执行中存在歧义。根据旧国标和现代电能质量出现的问题,2008年,国家技术监督局对电压不平衡度、电压偏差、电压波动与闪变的国标进行修订。根据新国标的修订,如何更新电能质量算法并研发电能质量检测设备,使其同时满足新国标和工程应用的要求,已经成为电力行业的研究热点。本文基于电能质量的新国标规定,结合“电弧炉有源综合补偿”项目,设计了符合新国标规定的电能质量算法,在此基础上研发了符合新国标要求的电能质量检测设备样机。论文开展的主要工作如下:新旧电能质量国标对比分析。研究了新国标对电压电流有效值、谐波、三相不平衡度、电压偏差、电压波动与闪变等电能质量指标的定义,详细对比了新旧国标对上述指标在测量方法、数值计算和数值限定的改变,特别总结了谐波、三相不平衡度、电压偏差在新国标中的18处修订。根据新国标的修订,对本文的算法设计和样机研发提出具体要求。电能质量算法设计及仿真。根据新国标规定和电弧炉项目要求,对谐波采用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation,FFT),重点研究了基2-DIF FFT的原理,并以此为基础设计算法;对三相不平衡度采用对称分量法,并与信号延时法进行对比验证;对电压偏差、电压波动与闪变采用半周波离散化的算法。基于Matlab平台编写了电能质量算法的m语言代码,设计了UI显示界面,搭建了电弧炉项目的仿真模型,对比仿真结果和国标计算的理论值,验证了算法的正确性。电能质量检测系统硬件和软件设计。基于Quartus平台完成m语言代码转换,在FPGA中实现电能质量算法的设计,重点研究了FFT IP核的开发和仿真验证;针对项目要求,设计了FPGA+ARM的检测控制板和信号调理底板,实现了ARM和触摸屏的通信功能。实验验证。在电弧炉项目现场完成实验测试,与同步检测的专业电能质量分析仪数据对比验证。实验结果表明,样机装置能够满足项目对数据采样存储、数据运算与通信上的要求,电能质量算法满足预期设计,样机装置符合国标要求和工程应用。

关键词：电能质量算法国标 FFT FPGA+ARM 电弧炉

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面向多支路光伏直流汇集的DC-DC变换拓扑研究

面向多支路光伏直流汇集的DC-DC变换拓扑研究

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作者：苏明章上海交通大学

学位级别：硕士

光伏发电作为新能源开发利用技术的代表,已经成为新能源开发利用领域的主力军。由于光伏发电在升压汇集之后才能满足并网条件,升压汇集技术成为了光伏发电领域的关键技术之一。而传统的交流升压汇集技术稳定性差、效率低,制约了光伏发... 详细信息

光伏发电作为新能源开发利用技术的代表,已经成为新能源开发利用领域的主力军。由于光伏发电在升压汇集之后才能满足并网条件,升压汇集技术成为了光伏发电领域的关键技术之一。而传统的交流升压汇集技术稳定性差、效率低,制约了光伏发电的并网消纳。随着直流输电技术和电力电子技术的发展,光伏直流升压汇集技术应运而生,成为了光伏发电领域的研究热点。本文针对多支路光伏直流汇集系统的技术挑战,着重对其核心环节DC-DC变换拓扑展开研究。本文首先对多支路光伏直流汇集系统进行了概述,分析了其基本架构与技术难点。在此基础上,选取了“输入独立输出串联(IIOS)”型多变换器单元直流变换拓扑作为光伏直流变换拓扑,并对其功率失配机理和现有解决方案进行了分析研究,为新型设计方案的提出奠定了理论基础。面向分布式光伏接入直流配电网这一未来应用场景,本文提出了一种含内部功率均衡单元的IIOS型光伏直流变换器设计方案,并对其拓扑结构、工作原理、控制策略、小信号建模和参数设计进行了详细分析。该设计方案能从根本上解决变换器单元间的功率失配问题,具备优良的宽范围运行能力,非常适用于光伏阵列出力波动范围大的分布式光伏发电场合。针对光伏电站直流升压汇集这一未来应用场景,本文提出了一种内嵌混合储能单元的IIOS型光伏直流汇集系统设计方案,并对其系统架构、工作原理、运行控制策略、能量管理策略以及系统参数设计进行了详细分析。该设计方案结合了光-储联合系统与IIOS型直流汇集架构的优点,一方面可实现对阵列间功率失配的抑制,维持汇集系统理想运行状态,提升其对复杂工况的适应性;另一方面可实现基于光-储协调的系统优化控制,提升直流光伏发电系统的并网友好性。在理论分析的基础上,针对本文提出的两种设计方案进行了仿真实验。仿真结果表明,本文提出的两种设计方案具有良好的运行特性,验证了理论分析的正确性。此外,针对本文提出的光伏直流变换器设计方案搭建了硬件实验平台,通过硬件实验验证了其在功率失配状况下的运行能力。仿真和实验结过表明,本文所提出的两种技术方案正确有效,对于未来光伏直流汇集系统的工程化应用具有潜在价值。

关键词：光伏发电直流升压汇集功率均衡混合储能最大功率跟踪

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基于技术经济学的碳捕集系统参数影响分析及优化

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华北电力大学学报（自然科学版） 2015年第6期42卷 92-100页

作者：韩中合白亚开华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

在燃煤机组中添加碳捕集设备是现阶段实现CO2减排的有效途径,但是碳捕集设备的添加往往造成机组能耗和成本的显著增加。从碳捕集系统仿真模型和碳捕集机组耦合系统出发,基于技术经济学方法,分析了碳捕集系统主要参数对再生能耗、发电成... 详细信息

在燃煤机组中添加碳捕集设备是现阶段实现CO2减排的有效途径,但是碳捕集设备的添加往往造成机组能耗和成本的显著增加。从碳捕集系统仿真模型和碳捕集机组耦合系统出发,基于技术经济学方法,分析了碳捕集系统主要参数对再生能耗、发电成本以及捕碳成本的影响,选取了碳捕集系统最佳运行参数。结果显示捕集率在85%的情况下,贫液负荷为0.24 mol/mol、MEA溶液浓度为30%、再生塔压力为0.19 MPa、贫液入口温度为40℃时碳捕集系统运行状态最佳,此时再生能耗为3.963 GJ/t CO2,发电效率为35.450%,发电煤耗为346.979 g/k W·h,发电成本为0.564$/k W·h,捕碳成本为299.417$/t CO2。

关键词：碳捕集优化发电成本捕碳成本再生能耗

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