摘要：储能技术逐渐成为平抑功率波动、提高电网接纳能力的有效手段,但风电功率波动情况复杂且多变,单一储能并不具备高能量、高功率密度特性。因此为解决风力发电出力平滑问题,针对其随机性间歇性等典型特征,本工作拟采用混合储能技术手段,结合锂离子电池和超级电容两种储能的优势,设计一种基于自适应滑动平均滤波-小波包分解双层功率分解分配策略,利用滑动平均滤波算法完成风电功率的自适应分解,获得并网功率和混合储能所需最低功率。考虑到混合储能输出功率依然含有丰富的信息以及小波包分解层数和功率分界点的确定规则,借助小波包算法对平抑的风电功率进行二次分解,并结合变频熵值策略优化混合储能的功率分配,有效改善风电功率的波动情况,实现混合储能功率的最优分解和合理分配。采用国家标准时间尺度波动情况、引入储能前后波动情况、功率幅值、充放电次数等评价指标对不同功率分配方式进行对比分析,结果表明,所提策略能够满足国家标准对风电场出力波动要求,减小对电网的冲击,与传统小波包分解算法对比具有较好自适应性,整体波动情况提升23.69%,锂电池充放电次数降低58.2%。模型评估结果表明,所提方法能够提升混合储能系统整体经济性并延长电池使用寿命。

摘要：并联逆变器需要较强的环流抑制能力、较好的功率分配特性和一定的抗扰能力。而传统下垂控制与双环控制方法动态特性较差、功率分配精度不高、环流抑制效果一般。针对低压微网系统稳定运行受逆变器输出阻抗、连线阻抗、负荷特性影响等复杂情况,详细分析了逆变器的应用需求,重点研究了环流抑制和功率均分控制策略,提出了一种含虚拟负感抗分量和自适应虚拟阻抗的多环控制策略,采用负感抗分量抵消逆变器输出阻抗中的感性成分,利用自适应虚拟阻抗动态调节逆变器连线阻抗参数,从而使逆变器输出等效阻抗在较宽频带下呈现阻性特性,简化了繁杂的解耦控制算法。此外,为解决虚拟阻抗与电压跌落的矛盾问题,重新设计了下垂控制外环,提高了功率分配精度和动态响应速度。PSCAD/EMTDC建模仿真与实验测试结果表明,所提控制策略合理可行,预期在微网系统和光伏电站中具有广阔的推广应用前景。

摘要：基于光伏电站的多并联逆变器控制技术日趋成熟,并随国内清洁能源的快速发展其应用将更加广泛。然而,多并联逆变器受设备自身容量差异、输出电压不等、接线阻抗以及测量阻抗不同将会产生系统环流。环流的增大将导致电力电子器件工作效率降低、功耗增大、寿命缩短等一系列问题。针对上述现象,此处建立了多并联逆变器数学模型,重点分析了环流产生机理、设计了相应抑制措施、提出了基于虚拟阻抗的电压、电流双闭环改进鲁棒控制策略,通过搭建的Matlab/Simulink理论模型与物理实验平台对所提方案进行了测试。结果表明,控制策略合理可行,解决了环流抑制的问题,并提高了功率分配精度,预期可为工程实践提供理论指导并具有较好地推广应用价值。

摘要：为解决微电网运行时惯性小、模式多、对负荷敏感等问题而引发的母线电压波动现象,从储能系统的配置优化着手,在考虑荷电状态的基础上依据直流母线电压波动幅值进行抑制,提出一种直流微电网母线电压分层协调控制策略。主要利用混合储能的互补特性以及燃气轮机的快起动优势,按照预期设计的七种模式精准抑制电压波动,建立各自模式的功率终端和松弛终端调配机制模型,给出硬件电路和软件设计流程,采用PSCAD/EMTDC大型仿真软件与新能源发电、储能综合实验平台的测试结果表明:所提控制策略合理可行,达到了抑制母线电压波动的目的,满足预期设计要求。

摘要：针对大规模风电并网导致系统惯性减小、频率波动加剧和电能质量变差等一系列问题,设计了具有高功率密度的飞轮作为风电场储能设备,并将其连接于箱变低压侧,实现电网峰谷调节,增强系统惯性,达到调频的目的。飞轮储能机侧变流器采用电流矢量控制,使系统输出功率具备灵活调节能力,网侧变流器采用电压定向矢量控制策略,保证直流母线电压稳定。为验证系统运行的可靠性,采用MATLAB/Simulink搭建仿真模型进行了测试,结果表明:所设计的储能系统具有控制简单高效、便于安装施工等特点;基于飞轮储能的运行机理设置了转速控制模块,使储能系统能够在安全域内高效运行;从机侧和网侧两方面设计了电流、电压矢量控制方案,使其功率输出平滑且电压趋于稳定。

摘要：以光伏系统、氢燃料电池、电解槽、储氢罐构建的热电联供微电网为研究对象,制定初始投资成本等年值以及年运行成本最小的优化目标,提出热电联供微电网热负荷满足率评价指标,针对系统运行的基本约束设计微电网控制综合策略,并以某地历史源荷数据为参考,建立满足工程应用的数学模型,采用粒子群优化算法进行求解,得到氢气储能的孤岛型微电网热电需求基本方案。从应用层面论证氢气储能替代电池储能的可行性,并进行微电网系统容量优化配置,可满足居民负荷供能需求,提高系统运行经济性,预期具有较好的应用前景。

摘要：为改善传统太阳能供暖质量低、能耗高等问题,设计一套独立式太阳能-空气源热泵热风供暖系统。基于可发电的太阳能平板集热器,按照能源的梯度等级逐级利用集取太阳能。吸收的热能经热泵用于室内采暖,光伏电能经微电网控制和存储,输出的高品质电能维持系统中用电设备的运行,并以混合储能元件均衡微电网中因供暖系统用电功率改变引发的母线电压波动。采用模糊控制对压缩机、电子膨胀阀等设备进行调节,确保系统的稳定性和可靠性,最后构建实物平台。结果表明：太阳能-空气源热泵热风供暖采暖质量达到国家标准要求且平均制热性能系数可达3.47,节能减排效果较为显著。

摘要：多逆变器并联是解决系统扩容、电源互为备用、增强供电安全性的重要手段。此处针对各逆变器之间的空间跨度大、系统参数不一致以及功率分配不均等引起的母线电压波动、设备过载保护甚至损坏等突出问题,以两并联逆变器为例建立了改进传统下垂控制数学模型并推导了相应环流计算公式,分析了不平衡负载以及非线性负载接入对系统的影响,提出了一种正负序电压分量的自适应虚拟阻抗多环功率解耦控制算法。采用基于模型的解析方法探寻电压与功率两者关系机理;利用对称分量法将电压的正、负、零序分相进行控制,满足电压平衡需求;设计自适应虚拟阻抗控制策略,减小母线电压幅值和频率波动,提高功率分配精度,最后采用仿真和实验手段予以验证。

摘要：大力发展和高效利用可再生能源是缓解气候危机,实现双碳目标的重要举措。为解决风电、光伏等间歇性电源即插即用、负荷随机投切等复杂情况的微电网母线电压不稳、频率波动等问题,提出了一种基于混合储能动态平衡负荷功率进行母线电压及频率的控制策略。将功率特性的飞轮储能和能量特性的电池作为储能单元,结合了各自储能荷电状态约束条件,设计了虚拟复阻抗的双闭环结构,采用鲁棒下垂控制手段,修正了飞轮储能的放电速度,实现了储能系统对负荷变化的快速跟踪,达到了稳定母线电压和频率的目的。采用大型数字化仿真软件PSCAD/EMTDC进行仿真实验,结果表明,所提控制策略是合理有效的,具有推广应用前景。

摘要：对无透光和保温材料封装的新型铝排管平板集热器进行吸热特性分析,建立了吸收太阳能、空气能和环境能的数学模型,并分析了流体滞止特性对平板集热器吸收空气能的影响。进一步针对铝排管平板集热器的设计参数,通过TRNSYS软件进行仿真。在TRNSYS软件中对于影响集热器吸热性能的参数进行了单一变量分析。仿真结果显示:该平板集热器集热效率相比普通集热器大大提高。风速对空气能吸收量影响较大,风速越大,滞止温度越高,空气能吸收量越多;辐射量对太阳能吸收量影响作用明显,但对环境能吸收有减小趋势;集热面积增大和集热器整体性能提升有很大的关联作用;环境温度对环境能吸收量有很大的决定作用;入口流量对集热性能的提升存在峰值影响力,而进口温度的增加会降低集热器的集热效率。该平板集热器通过实际应用表明,其性能与仿真结果相符,且能够大大提高集热器效率。