关键词： 新电改   新能源   发电   解决对策  

摘要： 近年来,在国家的大力扶持下,风电、光伏等新能源发电项目得到了迅猛的发展,2021年我国可再生能源新增装机1.34亿千瓦,占全国新增发电装机的76.1%。与此同时,电力改革也随经济发展顺时而动。本文以此为切入点,主要阐述基于新电改背景下,新能源发电项目带来的机遇及挑战对策,对业界来说会起到一定的参考作用。

关键词： 新能源发电企业   基层党建   管理创新  

摘要： 当前，新能源发电企业发展迅速，党支部作为新能源发电企业的基层组织，在基层党建工作的第一线，联系着基层党员群众，确保新能源发电企业在进行生产经营的情况下能够继续进行比较稳定的发展。新形势下，新能源发电企业要坚持对基层党建管理进行创新，以增强基层党组织的凝聚力，使其在新的环境下更加重要。文章对新能源发电企业基层党组织管理存在的一些问题，进行了深入的探讨，并提出了相应的对策。

关键词： 风力发电   混合储能系统   自适应滑动平均   小波包分解   模糊控制  

摘要： 风力是大气中永不枯竭、储量巨大的能源。当今世界是处于高度重视环境保护的时代,利用风力发电能够避免环境污染并且节约能源。新能源发电的规模越来越大,电能输出也持续增长。但是因为风自身的属性是随机和波动的,所以风电不能直接并入电网。为了平抑风电场输出功率的波动,在风电场侧装备混合储能系统,并网功率波动能被有效降低。首先,对各类储能进行建模分析,构建混合储能系统并网结构图。证明混合储能系统可以优缺互补,不仅能够对风功率进行平抑,还可以延长混合储能的使用寿命。然后,在满足风电输出功率并网波动标准的前提下,对选取的风电场的输出功率进行自适应滑动平均分解,确定滑动平均的最优窗口长度,得到并网功率和混合储能需要平抑的功率。对混合储能功率进行小波包分解和重构,基于混合储能的工作特性得到功率分配信号,低频功率由磷酸铁锂电池平抑,高频功率由超级电容器平抑。最后,再根据超级电容的荷电状态和变化量,设计模糊控制器对功率分配信号进行优化,获得优化后的功率分配信号并对储能容量进行配置,使超级电容的荷电状态保持在正常的工作区间。通过理论分析和算例仿真表明,自适应滑动平均与小波包协同分解算法能够对不同场景下风电场输出功率进行自适应分解。两级功率分配方法确保混合储能内部功率分配合理,再加上模糊控制优化,混合储能的荷电状态能稳定在正常的工作区间。这不仅使混合储能系统的寿命更长,而且对风电安全有效并网起到至关重要的作用。图43幅;表8个;参58篇。

摘要： 我们仍然处在到2050年可以实现道路交通净零排放的窗口期——但这个窗口期即将关闭。未来数年，政府、车企以及零部件和充电基础设施供应商需要大力推动相关进展。彭博新能源财经最新发布的年度《新能源汽车市场长期展望》(EVO)报告显示，未来几年，新能源乘用车销量势将迅速增长，从2021年的660万辆增长至2025年的2100万辆。根据经济转型情景，

关键词： 新能源发电   光伏并网系统   非隔离型逆变器   双模式   漏电流抑制  

摘要： 单相非隔离型逆变器由于其体积小、重量轻、成本低、效率高等优势在中小功率的光伏并网系统中得到广泛应用。然而,由于其结构中不存在变压器,光伏电池与电网之间存在电气连接,当逆变器工作时,共模回路中将出现高频变化的共模电压,在光伏系统中激发共模电流/漏电流。漏电流的存在将会增加并网电流谐波和系统损耗,甚至威胁到人员和设备安全,是单相非隔离型逆变器投入应用前必须解决的关键科学问题。对此,本文研究了一种具有漏电流抑制功能的双模式非隔离型逆变器,为太阳能并网技术提供新型应用选择。本文主要研究工作及创新点如下:(1)建立了非隔离型逆变器共模电路模型,推导出了系统总共模电压表达式。分析了漏电流产生的根本原因为高频变化的共模电压在光伏系统中激发共模电流/漏电流,确定了漏电流抑制的根本措施为保持共模电压恒定。随后以全桥并网逆变器为例,分析了采用单极性脉冲宽度调制技术和双极性脉冲宽度调制技术两种情况下的漏电流,证明了在输出滤波电感对称的前提下采用双极性脉冲宽度调制技术可以有效的抑制漏电流。此外,讨论了共地型逆变器的漏电流抑制能力,为后续研究提供理论基础。(2)提出了一种双模式非隔离型逆变器及其控制策略。提出的逆变器电网中性点与光伏负极直接相连,属于共地型拓扑,具有天然的漏电流抑制能力。模式1表现为buck特性,模式2表现为buck-boost特性,巧妙地将不同的DC-DC电路进行了有机整合,打破了传统逆变器仅工作于buck/boost电路模式的束缚。介绍了提出的逆变器的拓扑结构和工作原理,建立了不同模式下的状态空间平均模型。针对提出的逆变器两种电路模式之间需要不断切换的特性,设计了不同模式下的控制器,确定了各模式的运行区间和切换点,实现了不同电路模式之间控制的平滑过渡。(3)根据纹波等性能指标与不同模式下器件的工作情况设计了提出的逆变器的电路参数,确定了器件选型。为了评估提出的逆变器的性能,分析了逆变器损耗分布情况,并将其分别与半Z源逆变器和其它共地型逆变器进行了比较。比较结果表明提出的逆变器与半Z源逆变器相比具有电压应力低、损耗低、滤波电感需求小等优点;与其它共地型逆变器相比,提出的逆变器在器件数量、总电压应力、效率等方面都具有一定的竞争力,可以作为光伏应用的可靠备选。(4)进行了仿真和实验验证,验证了提出的逆变器及其控制策略的正确性和有效性。在SIMULINK/MATLAB平台搭建了仿真模型,稳态过程仿真和动态过程仿真验证了提出的逆变器和控制策略的可行性与参数设计的正确性。随后,搭建了一台500 W的实验样机进行实验验证,稳态实验输入输出波形良好,电网电流的谐波畸变率为3.29%,满足并网要求,提出的逆变器稳态性能良好。测量所得漏电流有效值仅为3.17 m A,远远小于国际标准300 m A,提出的逆变器漏电流抑制效果优异。暂态实验波形功率等级突变处无明显畸变,提出的逆变器动态性能良好。不同功率点下的转换效率测量结果表明提出的逆变器在较宽工作范围内可以高效运行。最后,对论文的主要工作内容进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望,包括扩宽输入电压范围、统一模式控制以及工业化应用等。图61幅,表8个,参考文献67篇

关键词： 分布式新能源   数据中心能源系统   热电耦合微网运行   多目标优化   电力市场  

摘要： 近年来,随着信息化、数字化进程的加速发展,中国数据中心产业规模增长迅猛,造成了行业能耗以及碳排放急速增长。此外,“碳达峰·碳中和”的背景下相关部门对数据中心行业的用能管理提出了高能效、低排放的要求。因此,将分布式新能源发电接入数据中心能源系统是必然的趋势。显然,接入分布式新能源发电可以降低数据中心对电网的依赖、降低碳排放量。然而,新能源的高不确定性和强随机性,会对数据中心能源系统的供能安全性、稳定性造成负面影响。基于此,通过数据中心能源系统的协调优化运行,实现电力需求侧响应、提高新能源利用率,对数据中心产业的低碳低成本运营具有重要参考意义。因此,本文以接入分布式新能源的数据中心能源系统为研究对象,研究并建立有效的数据中心—电力市场的需求侧响应交互机制。在此基础上,分别采用单目标优化及多目标优化的方法,研究基于余热回收与新能源接入的数据中心综合微网电—热—荷协调优化运行。基于此,本文的主要研究工作为:(1)首先,建立数据中心与电力市场的需求侧响应交互机制,并研究电力市场背景下数据中心能源系统优化。具体来说,数据中心根据特定设计的机制提交报价信息,然后电力市场运营商结合各负荷商报价以及发电商投标,进行两阶段风险规避市场出清并发布出清分时电价,最后数据中心运营商基于可调度柔性资源实现能源系统优化运行。(2)其次,在需求侧响应电力市场背景下,考虑系统随机变量带来的不确定性,对数据中心能源系统进行深度建模及优化。一方面,基于到达—离开曲线对延时IT负载进行表征,分析数据中心可行性能耗区间,依托延时IT负载实现数据中心能耗管理优化;另一方面,基于余热回收系统建立热力—电力耦合的数据中心综合微网。考虑电力市场背景以及新能源接入给系统带来的不确定性,建立数据中心综合微网两阶段随机规划模型,实现数据中心能源系统电—热—荷协调优化运行。(3)最后,在需求侧响应电力市场背景下,考虑系统随机变量带来的不确定性,综合考虑数据中心综合微网的多方面运行指标,建立基于多目标优化的最优运行框架。具体来说,首先基于数据中心运行的运行成本、服务质量、碳排放量以及稳定性等指标建立多目标优化问题,然后提出改进的增广ε约束算法对该多目标问题求解获得帕累托解集,分析各目标的折衷或主导关系,最后提出可统筹兼顾各目标的平衡决策方法获得最终的决策解,为数据中心运营决策者提供一定的参考。

关键词： 电流谐振   背景谐波电压   海底电缆   陆地输电线缆   并网逆变器  

摘要： 在海上新能源发电系统中,电能需通过海底电缆将输送至陆地,再经过陆地输电线缆并入电网。由于长传输线缆的分布电容较大而不能忽略,从而导致逆变器与长传输线缆之间产生阻抗交互,使逆变器输出电流出现宽频域高频次的多谐振现象。同时电网侧存在的背景谐波电压会沿长传输线缆上振荡放大,将进一步加剧系统的不稳定。本文以逆变器经海底、陆地两种输电线缆长距离并网系统为研究对象,对逆变器输出电流多谐振和背景谐波电压沿线振荡放大这两种现象的产生机理和抑制方法展开研究,提出考虑长传输线缆的并网系统中谐波谐振综合抑制策略。本文首先对并网逆变器和两种传输线缆进行建模,推导其等效阻抗表达式,并绘制其伯德图,当长传输线缆等效阻抗与逆变器输出阻抗幅值相等,相位相差180时,输出电流会产生多谐振现象。同时,以传输线理论的分布参数模型和集总参数模型为基础,推导出背景谐波电压传播方程,并探究其沿线振荡放大规律。参考波的传播特性,当传输线缆对特定频次谐波表现为无限长特性时,可认为该频次谐波只存在入射波没有反射波,从而达到抑制电流谐振的目的。于是本文在基波并网的基础上,提取逆变器输出侧谐波电压和谐波电流并与相应的虚拟谐波无限长系数相乘作为谐波给定信号。针对不同频率的谐波,则采用谐波调节器电流环叠加的方式,实现逆变器并网的同时也对并网点谐波谐振进行抑制。由于该并网系统包含两种传输线缆,两者之间并不能实现阻抗匹配,所以两种传输线缆上的背景谐波电压不能同时被抑制,于是在海底电缆与陆地输电线缆连接处安装R-APF使得两传输线缆实现阻抗匹配,从而进一步抑制海底电缆和陆地输电线缆上背景谐波电压振荡放大的现象。并在MATLAB/Simulink环境中搭建模型进行仿真验证。最后,搭建9kmτ型输电线缆模型,使用FRA5097进行频谱分析,并完成其空载试验以验证模型的正确性。利用Speedgoat实时目标机模拟11km海底电缆并作为控制器对逆变器进行控制,选取基于Si C的高频功率变换器Eval-M5-E1B1245N-Si C作为逆变器平台,最终验证了所提考虑长传输线缆的并网系统中谐波谐振综合抑制策略的正确性和有效性。

关键词： 典型工作任务   新能源汽车技术课程   中职学校   教学设计  

摘要： 针对县域中职学校汽车运用与维修专业的学生文化基础知识偏低、专业技能知识学习主动性不高的现状，以及新能源汽车技术课程现行教学方式不能有效调动学生积极参与学习的问题，教师可以在教学中通过设计本地区新能源汽车工作岗位的典型工作任务来实施教学，以提高学生的学习积极性和实际操作能力。

关键词： 新能源发电   高增益   开关电容   二次型变换器  

摘要： 随着光伏与燃料电池等可再生能源发电系统的广泛应用,低压光伏电池或燃料电池需提升至更高电压等级以达到并网或独立供电电压要求,高增益变换器得到重点关注。在直流功率变换中如何获得高增益、低成本、高功率密度的拓扑是当前研究的热点话题之一。相较于隔离型拓扑,非隔离型拓扑具备功率转换级数少、效率高、电路拓扑简易等优点。当前非隔离型拓扑多数是基于传统Boost变换器派生而成,二次型变换器作为非隔离型变换器的一种,具有增益高、输入电流连续、电路相对简单等优势,但现有的二次型拓扑还存在电感电流大、输出二极管以及功率器件应力高等缺陷,有待进一步改进。本文首先介绍了现有高增益变换器拓扑的研究现状,对几种基本二次型变换器进行简要介绍,重点分析了级联型变换器的升压原理,归纳开关电容引入变换器后的特性特点,为后续构建新型二次型变换器及对其结构的改进提供相应理论基础。其次,针对现有二次型变换器存在电感电流较大的问题,研究了电感分流二次型变换器。详细地分析了该拓扑工作在假设条件下时的原理、器件应力以及输入电流形式等性能,证明经过两支路分流后,有效地降低了电感电流,进一步开展了变换器的小信号建模分析和损耗分析,设计了变换器原理样机,开展了对比实验验证。再次,在原拓扑结构的基础上,引入了电压举升技术,构建了两种电压举升二次型高增益变换器,有效减小了功率器件(MOSFET)的电压应力。分析了两变换器在同步控制下实现高增益的原理,推导了区间分布条件,给出了参数设计准则,并与现有拓扑进行了综合性能对比,在实验室制作了实验样机,进行了实验验证。最后,为进一步提升拓扑的电压输出增益,减小开关管以及输出二极管应力,提出一种低应力开关电容二次型高增益变换器。该拓扑在保持操作模式简单的同时,解决二次型高增益拓扑获得电压高输出增益时功率器件以及输出二极管器件应力较高的缺陷。对该拓扑稳态工作时的原理及特性进行了理论分析,推导出器件的应力表达式,为变换器进行实验时硬件参数选择提供了依据。对比分析了本文所提出拓扑和现有开关电容型变换器的综合性能,研制了实验样机,给出实验结果。本文在对现有二次型变换器结构分析的基础上,研究了电感分流二次型变换器拓扑,对其工作原理、性能特点等方面开展了系统分析,并进一步研究了其增益拓展方法,为二次型高增益变换器的应用奠定基础。

关键词： 新能源调频   常规频率控制   紧急频率控制   轨迹灵敏度   混合整数线性优化   求解效率  

摘要： 新能源发电大量接入电力系统会降低电力系统转动惯量以及对极端情况的耐受能力、增加系统有功扰动频次与幅值,进而恶化电力系统频率波动特性。而另一方面,由于采用逆变器控制的新能源机组功率调节更迅速且灵活,因此新能源机组通过合理的控制策略参与电网频率稳定控制将能够增强电力系统频率稳定性。本文主要对新能源机组参与常规频率控制与紧急频率控制的方案进行设计与优化,针对前者,实现跟随运行工况高效且经济地调配多新能源场站协同参与电网一次调频以抑制电网常规频率扰动,对于新能源发电富集区域电网的运行经济性与稳定性具有重要意义;针对后者(主要针对送端电网直流闭锁故障),舍弃传统方式下对新能源场站“一刀切”的粗糙控制手段,而考虑将新能源发电跟随指令快速调控纳入紧急频率控制中,对各类型调控资源以各种调控方式协同参与的紧急控制方案进行优化。并且由于大规模的具有波动性与随机性新能源接入电力系统,其运行场景将变化更加频繁、场景差异也将更加凸显,因此未来电网将对于上述常规频率稳定控制与紧急频率控制方案的更新速度提出更高的要求,以达到自适应控制及“在线预决策”的预想。针对上述问题以及研究目标,本文的主要研究工作如下: (1)对各种运行工况下新能源发电参与常规调频和紧急控制的调控方式与功率响应特性进行对比分析,构建了考虑多类型调控资源,面向多场景的系统频率响应模型,并基于此形成了系统频率的数值计算方法; (2)设计了多光伏场站通过频率及频率变化率反馈控制方式协同参与的常规频率稳控系统,并考虑运行经济性与面对预想扰动后的暂稳态频率安全问题,构建了多光伏场站调频参数在线联合优化模型。面对模型求解的高复杂度,提出采用轨迹灵敏度计算量化各个调频参数对系统频率时域上各时段波动特性的影响程度,获取优化模型的梯度信息矩阵;最终以改进的IEEE 10机39节点系统对所提系统有效性进行验证。 (3)构建了新能源发电调控参与的直流闭锁紧急频率控制策略快速优化模型,对紧急频率控制过程中切除常规机组、切除新能源场站以及调控新能源场站等措施进行组合与优化。针对优化模型中功率饱和等非线性因素、频率计算等非解析因素以及混合整数等问题导致的模型求解高复杂度,提出了一整套模型离散以及混合整数线性化方法,最终将模型转化为MILP问题进行求解。最终以我国西北某大型电网为例,对所提优化模型的快速性及准确性进行验证。