关键词： 电动汽车   换电站   新能源发电   调峰辅助服务   优化调度  

摘要： 燃油车燃烧化石能源所带来的环境污染问题日趋严重。在此背景下,大力发展电动汽车(Electric Vehicle,EV)上升为我国国家战略,而换电站(Swapping Station,BSS)是EV电池补充电能的重要场所。与此同时,风电、光伏(Photovoltaic,PV)等新能源发电以其绿色、可再生等优点得到迅速发展,并大量接入电网,但新能源发电固有的间歇性和波动性会加重电网调峰负担。现有研究表明,BSS的普及有望解决这一问题。本文针对BSS优化调度问题,考虑新能源消纳,对BSS经济收益及参与电网调峰辅助服务的优化调度策略展开研究。本文的主要工作如下:1.针对EV换电需求预测问题,设计考虑交通和天气等不确定因素的BSS换电需求日前预测模型。对BSS运营特性进行分析,考虑交通、天气因素,基于模糊数学理论建立EV日行驶里程的数学模型,对换电需求进行预测。2.针对含PV的BSS经济优化调度问题,建立考虑变速充电机制的PV-BSS集成系统经济优化调度模型。为实现PV就地消纳,构建PV-BSS集成系统;基于BSS运营模式,对各时段充电电池数量进行分析,得到各时段充电功率区间,并结合PV发电功率,得出各时段电池充电速率,建立变速充电机制的数学模型;以PV-BSS集成系统收益为优化目标,设计考虑变速充电机制的经济优化调度模型。仿真结果表明,相较于恒功率充电模型,本文所提模型在提高PV利用率的同时减少了电池充电损耗成本,改善了BSS收益。3.针对BSS参与含风电的电力系统调峰问题,提出基于分群思想的BSS两阶段优化调度策略。将BSS内部电池按荷电状态(State of Charge,SOC)进行分群;基于此建立BSS两阶段优化调度模型,第一阶段以负荷曲线方差最小为优化目标,得到各时段每个集群的充放电总功率,第二阶段基于第一阶段优化结果,采用一致性算法对集群内每个电池单元进行功率分配;设置负荷峰谷差等4个指标对所提模型的调峰效果进行评价。仿真结果表明,本文所提模型较好地改善了负荷峰谷差、负荷峰谷差率和弃风电量,并大大降低了充放电成本。上述工作增加了BSS的运营收益,提高了新能源利用率,降低了碳排放量,有利于电网的安全稳定运行。本文研究成果为BSS优化调度研究提供了新思路。

关键词： 信息物理社会系统   新能源发电   有序充电   碳交易   网络攻击检测  

摘要： 随着能源交易、政策机制和用户行为等社会因素对能源系统的影响逐渐增加,能源发展不仅与自然科学有关,社会科学对能源系统发展的影响也越来越大。信息物理系统(cyber-physical system,CPS)的概念已经被逐步扩展为信息物理社会系统(cyber-physical-social system,CPSS)。另外,由于传统化石能源在产生和转化的过程中会产生大量的二氧化碳,从而引发的气候问题已经威胁了全球生态稳定。因此,构建“以新能源为主体的新型电力系统”是实现碳达峰与碳中和的主要措施之一。本研究拟基于CPSS对主动配电网进行协同安全管理,从而在保证系统安全的前提下,鼓励市场竞争、引导用户优化能源消费结构、提高整体社会效益、并实现能源可持续利用和减少碳排放的目标。具体来讲,本文的主要研究内容和贡献如下:(1)高精度的分布式新能源发电功率预测是电力系统安全与经济运行的关键基础,为了提升分布式新能源发电功率预测的准确性,基于Weibull分布函数和Beta概率密度函数分别系统性地阐述分析了风力和光伏的发电功率特性,提出了针对风光出力相关特性以及不确定性问题的基于长短期记忆网络的滚动超短期预测模型。通过算例分析,基于不同预测评价指标,将该预测方法与其它方法的预测结果进行对比,验证了所提方法的有效性。(2)针对高比例新能源在主动配电网的渗透对电力系统的电能质量、安全和稳定运行带来的影响,搭建了风光储联合发电系统的模型,并研究了碳交易机制推动温室气体减排和提高电力系统经济性的机理。以保证系统安全稳定为前提,提升新能源利用率、降低碳排放水平和减少发电系统运维成本为目标,构建了基于CPS的风光储联合优化控制模型。另外,还考虑了自动发电控制(automatic generation control,AGC)系统的安全性,可以进一步保证电力系统的稳定运行。基于IEEE-33节点系统,通过CPLEX对算例进行优化计算和方案对比,验证了所提模型的良好效果。(3)针对能源转型中具有售电/用电双重角色的生产者和消费者给能源管理带来的挑战,从CPSS融合技术的设计理念出发,研究了包含风光储混合发电的系统中各层结构和各层之间的相互关系,系统性地阐述了它的运行机理和拓扑结构。在社会系统中,构建了聚合商与电动汽车(electric vehicle,EV)用户的充放电模型。在保证系统安全稳定、提高能源利用率和减少碳排放的前提下,考虑EV用户充电成本最小化,建立主动配电网中基于CPSS的可控负荷调度策略,其中,为进一步保证电力系统的稳定运行,考虑了AGC系统的安全性。基于IEEE-33节点系统,通过CPLEX模块求解算例,对比CPS模型的优化结果,检验基于CPSS优化调度策略的良好效果。其次,基于不同预测方法得到的新能源发电功率值,验证了高精度预测水平能提高优化调度的效果。(4)针对网络攻击不仅破坏信息系统的安全,还会引发物理和社会系统的连锁故障,构建了孤岛主动配电网中包含新能源发电的多区域负载频率控制(load frequency control,LFC)系统,定义了具有不同特征的典型虚假数据注入攻击(false data injection attacks,FDIAs)和混合FDIAs,提出了基于数据驱动的检测方法,该方法将模糊逻辑与神经网络相结合,具有较强的鲁棒性、灵活性和泛化能力。在不同场景下基于MATLAB/Simulink平台仿真模拟两区域和四区域LFC系统,在不同种类的FDIAs下检测系统的运行状态与攻击类型,并将改进方法的故障检测结果与其它方法相比较。算例验证了检测方法的可靠性,从而能有效地识别并阻止外界的恶意攻击对系统的影响,为系统的安全运行提供技术支持。综上所述,本文结合CPSS融合的设计理念,深入研究了针对主动配电网的预测、优化、调度和检测等方面的问题。研究结果表明,本文研究在保证系统安全性的情况下,对提高新能源利用率、减少碳排放和提升整体经济效益有明显的优势和突破。

关键词： 新能源   发电企业   税务风险   风险识别   风险防范  

摘要： 现阶段，新能源发电企业得到快速发展，在解决能源危机、环境污染等方面发挥着重要作用，政府也在税收方面给予其较多支持，但企业在发展中仍存在一定的税务风险问题。本文对新能源发电企业税务风险进行简要分析，指出识别和防范税务风险的重要性，进而就不同类别的税务风险识别展开分析，最后提出一系列防范措施，旨在帮助新能源发电企业化解或规避税务风险。

摘要： 众所周知,建筑工程施工建设过程中会产生大量的能源消耗,影响着工程自身及施工单位的经济效益;为此,施工单位及人员需要加强节能环保理念与技术方式的应用,结合新能源的利用,对建筑工程进行节能化的设计施工,避免过多的能源消耗,促进工程自身经济效益与社会效益的提高,

关键词： 新能源   发电企业   新能源发电   企业资金  

摘要： 资金是现代企业持续发展的基础，企业拥有稳健的资金保障，才能维持企业的正常生产运营。尤其对于新能源发电企业，基建阶段的建安及设备购置支出、运营阶段维护及人工成本都离不开资金的支持。为了高效利用资金，分散资金风险，新能源发电企业有必要做好资金管理工作。目前，一部分新能源发电企业资金管理不乐观，资金管理有效性差，缺少配套资金绩效评价制度，资金运营效率低。而这些问题的存在不利于企业资金的合理配置，易诱发财务风险问题。因此，本文针对新能源发电企业资金管理问题展开探讨，并提出改善建议。

关键词： 新能源发电   电力系统   协调发展   可持续发展  

摘要： 新能源在电网中的应用及其对电网的影响，一直是学术界思考和研究的课题。新能源发电是电力系统中的一个关键环节，其与电网的协调发展成为一个不容忽视的问题。提高风电技术水平，使其达到最优，是实现节能和可持续发展的重要途径。

关键词： 双碳背景   新能源技术   格局   展望  

摘要： 全球气候变暖是当今全世界所需要面对的重要难题之一,减少温室气体的排放,是全球的共同责任和义务。唯有发展双碳战略,从人类经济社会发展与自然的协调性入手,实现新能源技术对生态的改善作用,才能有效解决气候变暖的问题,从而推动人类经济与社会实现循环、绿色、低碳、可持续的繁荣与发展。基于此,本文剖析了双碳背景下新能源技术发展的基本格局,并为双碳背景下新能源技术的发展路径提供了一些可行性探究,以能够进一步推进新型能源技术的发展。

关键词： 专利分析   专利挖掘   技术轨道   技术机会   新能源汽车  

摘要： 技术范式理论常被用来识别和分析技术变革的发展方向,其中包括技术范式与技术轨道的变迁。技术范式是指针对特定技术问题的解决框架和解决路径,而技术轨道是在其所属范式的指导下解决技术问题的标准模式。技术范式理论认为,渐进式创新是延续当前技术轨道发展的创新模式,而突破式创新是对现有技术轨道的创造性破坏。然而,简单的技术创新模式二分法存在着诸多缺陷。技术轨道依存关系的变化,可以在渐进式创新中孕育新的技术轨道。而突破式创新可能同时存在多种技术轨道,这些技术轨道不仅存在着竞争替代的关系,也具有合作互补的潜力。在技术变革日新月异的今天,如何在突破式创新带来的技术变革中识别和选择适当技术轨道是迫切需要解决的理论与实践问题。新能源汽车技术是一种典型的突破性技术,对传统内燃机汽车构成了巨大挑战。新能源汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车三条技术轨道。在过去的四十年中,新能源汽车经历了四次发展浪潮。在不同时期,这三条技术轨道都被认为是非常具有发展前景的技术轨道。各个国家对不同的技术轨道,依据其自身国情出台过相应的激励政策;不同的企业从其自身发展战略出发,选择了不同的技术轨道优先发展。企业与政府对技术轨道均存在的差异化选择,进一步凸显了技术轨道选择的重要性。如何选择具有前景的突破性技术轨道,识别技术轨道变迁带来的技术机会,是本文的研究目的。本文以新能源汽车技术为例,运用专利数据开展分析,对具有前景的技术轨道进行预测,并对其中蕴含的技术机会进行识别。研究内容包括以下三方面。第一,本文在修正技术趋势预测模型基础上,运用专利数据,结合曲线拟合、技术影响力、专利强度等指标,对多条技术轨道的发展前景进行预测排序。本研究丰富了技术轨道选择方法,弥补了对多条轨道发展前景预测与选择的不足。基于修正的技术趋势预测方法,本文对新能源汽车技术中的三条技术轨道和内燃机技术轨道的发展前景进行了预测研究。研究发现混合动力汽车技术轨道与纯电动汽车技术轨道的发展前景分列第一和第二名,内燃机汽车技术轨道排名第三,而燃料电池汽车技术轨道发展前景最弱。第二,本文扩展了技术融合背景下关键技术的识别范围。基于技术融合的研究方法,对不同汽车技术轨道依存发展中的关键技术进行了识别研究。研究结论基于技术融合的多样性和聚集性将技术融合划分为四种类型,其中强技术融合的发展方向与新能源汽车技术的四波浪潮高度一致,并且显示出了混合动力的发展前景。扩散型技术融合代表了具有发展潜力,但仍需要面临技术突破的关键技术。聚焦型技术融合则包含了应用范围较窄,但有更大可能实现技术突破的关键技术。此外,弱技术融合则代表了较为边缘化的技术,对技术发展影响较小。第三,本文改进了技术机会发现模型,在技术轨道发展前景预测基础上,使用自然语言处理对专利文本进行主题建模和构建技术地图来识别轨道发展中的技术空白。本研究优化了技术机会发现方法,提高了识别的可靠性和准确性。基于技术轨道的发展前景进行真空的识别研究,避免了技术轨道自身发展出现阻碍而带来识别失效的风险。研究结论发现混合动力汽车技术轨道上的技术空白包括控制技术、内燃机与电驱动的协作以及电储能三类。研究结论对企业管理者与政策制定者具有重要启示。企业应关注混合动力汽车技术轨道的兴起,重视共性技术的研发,抓住关键技术的发展潮流,把握技术轨道变迁中真空地带产生的技术机会。在制定新能源汽车激励政策过程中,政府应当保持技术中立原则。一方面避免政策的选择性支持,导致技术锁死至次优解的失败风险;另一方面,由于混合动力汽车技术轨道的兴起和技术轨道相互依存融合的发展趋势,激励共性技术发展将产生更好的创新效果。

关键词： 新能源汽车   项目化   课程内容   职业能力  

摘要： 随着新能源汽车产业的快速发展,对高素质技能型人才的需求愈发紧迫。基于工作过程和项目设计的理念,从新能源汽车技术相关岗位调研、课程内容设计、学习情境创设等方面重构新能源汽车技术核心课程,旨在提高课程教学质量,培养具有竞争力的高素质新能源汽车应用型人才。

关键词： 锂电池储能系统   建模仿真   改进的节点分析法   ADC模型  

摘要： 电网中,新能源和电池储能系统的结合能够改善电能质量,提高电力的可靠性和稳定性。在新能源快速发展的背景下,锂电池储能系统作为极其重要的部分,具有重大的研究意义,对其进行仿真也是研究的必要环节。相对于离线仿真,实时仿真可以同步物理时钟,将成为仿真领域的主流。因锂电池储能系统包含大量开关器件,且开关频率越来越高,对电磁暂态仿真的步长提出了更高的要求。本文以改进的节点分析法作为电磁暂态仿真基本方法,该方法便于分析电路,易于形成电路方程组,且在每个仿真步长内无需对电压和电流进行迭代,可大大缩短求解时间。采用改进的节点分析法得到的电路方程带有微分项,为了建立电路的暂态仿真模型,需要使用数值积分方法对电力电子元件差分离散化。对于无源元件,从稳定性和仿真精度两方面考虑,直接采用后向欧拉法对其离散;对于开关元件,先使用具有恒导纳特性的ADC(Associated Discrete Circuit)模型将其等效,再采用后向欧拉法对其离散。但ADC模型在减少计算量的同时也带来了开关损耗,针对这一问题,通过分析电导和损耗之间的关系,对开关的等效电导进行了优化。在理论分析的基础上,借助MATLAB/Simulink中的S-function模块,用C语言编写了锂电池储能系统的离散数学模型。且在仿真计算前,在MATLAB中求解出系统矩阵的逆矩阵,以进一步减少暂态仿真的计算量。基于此,并结合FPGA的高度并行和流水线特性,最终在Vivado HLS平台上实现了系统仿真,满足了仿真步长2μs以下的要求。并与MATLAB/Simulink中利用SPS(Sim Power System)工具箱搭建的模型进行了对比,验证了建模方法的有效性和所建模型的正确性。