关键词： 储能变流器   虚拟同步机技术   协调控制   功率分配  

摘要： 分布式风电和光伏作为重要的清洁能源,在能源网络中的占比越来越高。但由于其自身存在间歇性和波动性等局限性,直接并网会对电网产生冲击,因此需要配置储能变流器PCS。微网中通过多个储能单元间的协调运作,可以平抑清洁能源受环境因素影响带来的网内功率波动,在保证负荷合理分配的同时还能维持母线电压的稳定。本文对分布式新能源储能系统结构及模型进行分析,对储能变流器的虚拟同步机控制算法进行研究,分析其建模方法,并深入分析PCS的协调控制与功率分配问题。首先,介绍常规储能变流器控制技术,包括PQ控制、V-f控制和Droop控制。由于传统控制技术无法解决逆变电路低惯性、无阻尼的缺点,VSG控制技术成为了研究热点。本文介绍了风机工作原理及矢量控制,建立双馈风力发电机模型、风机变流器模型以及储能系统模型,并分析双向DC-DC变换器的工作原理。然后,为了减小常规储能变流器运行对系统稳定性的影响,本文在PCS的控制中选取虚拟同步发电机控制方案。为了对虚拟同步机控制策略的有效性进行分析,设计虚拟同步机的有功环和无功环以实现频率和电压控制目标。对双馈式风力发电机进行仿真,研究它的输出特性,并将其与虚拟同步发电机控制下的储能变流器联机仿真。研究传统储能变流器并联协调控制方案,并提出传统方案存在的缺陷。针对不同的负载条件调整下垂系数,通过虚拟阻抗的方法,实现各个变流器与公共交流母线之间的线路阻抗一致,以此减少因线路阻抗不同对多变流器系统协调控制的影响。对储能电池进行仿真实验,研究不同储能电池SOC曲线差异,提出一种基于储能电池SOC曲线变化的功率分配优化方案,实现各变流器之间的功率按照储能电池端电压大小进行分配。最后,基于对不同组成模块的理论分析与研究,构建了系统运行的控制逻辑框架和控制策略,并在Matlab/Simulink中进行相关问题的仿真实验,对分布式新能源发电PCS控制系统进行仿真,结果表明了模型的正确性和控制策略的有效性。

关键词： 新能源  

ISBN: (纸本)9787114172625

摘要： 高等职业教育“十四五”系列教材

关键词： 新能源发电   功率控制   矢量控制   直接功率控制   导纳建模   振荡分析   稳定性判据  

摘要： 为了实现“碳中和”及“碳达峰”的宏伟目标,我国正进行着能源领域的转型,传统的火力同步机组正在被以风电,光伏为主的新能源所替代。随着电力电子设备渗透率的显著提高,我国电网正逐步呈现出“高比例可再生能源”和“高比例电力电子设备”的“双高”态势。在这一大背景下,决定了新能源并网特性的电力电子相关控制策略已经成为了发电系统中的关键一环。近年来,由新能源接入弱电网所引发的一系列宽频振荡问题严重威胁到了电网安全。研究表明,电力电子控制特性对新能源谐波外特性与并网稳定性影响较大,当控制策略与控制参数的选择不当时,可能诱发新能源并网的宽频振荡问题。综上所述,开展新能源并网控制策略及由控制主导的新能源振荡特性研究已经刻不容缓。本论文针对风电与光伏这两种主要的新能源并网领域,从并网逆变器及双馈风机这两种不同场景着手,从基波响应特性,及谐波响应特性主导的并网稳定性两个层面出发分析并对比了不同控制策略下的新能源并网设备性能。针对经典的电压定向矢量控制(VOC)对锁相精度要求较高,及控制非对称引起频率耦合等一系列问题,本文重点研究了一种新型的电压调制型直接功率控制策略(VM-DPC)。相对于经典的VOC控制,VM-DPC具备无需锁相,动态响应快,稳态性能佳,稳定极限相对较高等优点。本文针对并网逆变器这一应用领域,将VM-DPC与VOC及比例-谐振控制(PR)进行了对比,提出了一种归一化控制策略设计框架,统一了 VM-DPC,VOC,PR控制的功率跟踪动态特性。以此为基础,本文量化分析并对比了上述三种控制策略对逆变器谐波导纳特性与并网稳定性的影响。在双馈风机应用领域,为改进VOC双环控制动态响应慢,控制性能受限于锁相精度等缺点,本文研究了一种针对双馈风机的VM-DPC设计方法及并网稳定性分析方法,将其与VOC控制进行了对比。仿真及硬件实验证明,VM-DPC相对于VOC具备更快的响应速度与近似的稳态特性,且不需要锁相环。通过对基于VM-DPC的双馈风机进行导纳建模,本文对影响双馈风机并网稳定性的不同因素进行了定性及定量分析。本文主要贡献可以概括如下:(1)构建了包括VOC,PR,及VM-DPC在内的控制策略归一化分析框架。即在理想的电网条件下,通过前馈环节对控制系统线性化,将三种不同控制的功率跟踪动态特性统一描述为相同的二阶传递函数。以此为基础,本文对比了不同控制结构在非理想情况下的并网特性的差异,结果表明VM-DPC相对于VOC及PR控制具备更好的抗干扰特性。(2)首次系统建立了基于VM-DPC的并网逆变器序导纳模型。该模型基于归一化分析框架和谐波线性化方法,考虑了前馈及滤波环节。并将其与基于VOC及PR控制的逆变器导纳特性进行了对比,量化分析了上述三种控制策略的逆变器并网稳定性差异。VOC控制所采用的同步坐标锁相环(SRF-PLL)的非对称特性导致了频率耦合效应,VM-DPC与PR控制虽然结构对称,但其控制非线性部分也将导致频率耦合效应,这提升了导纳建模难度。为了更好对比三种策略,简化分析并提升序导纳建模精度,本文利用一种新型对称锁相技术(S-PLL)替换SRF-PLL,从而消除了 VOC引入的频率耦合效应。此外,本文利用二阶带通滤波器降低了控制输入中的电网电压谐波含量对控制的影响,这同时减小了 PR与VM-DPC的频率耦合效应。基于这些改进,三种策略在线性化后的谐波响应都可以近似等效为SISO的序导纳形式。通过频率扫描法,验证了导纳建模的准确性。结合网侧等效导纳,通过奈奎斯特稳定判据对基于三种控制策略的逆变器的并网稳定性进行了分析。通过RT-LAB实时仿真平台,验证了基于导纳建模的并网逆变器稳定性判据准确性。(3)提出了应用于双馈风机的VM-DPC控制策略,并将其与VOC的控制特性进行了详细对比,从动态响应,稳态特性,控制复杂度等层面说明了所提出的VM-DPC有效性及先进性。此外,针对电压不平衡时基于VM-DPC的双馈电机功率输出振荡明显,电流中含有较大负序分量及三次谐波分量这一缺陷,提出了一种基于VM-DPC结构的负序电流抑制策略(C-VM-DPC),该策略可以有效降低定子电压不平衡时系统的负序电流输出及功率波动。所提出的策略皆通过仿真及硬件实验予以了验证。(4)首次系统性构建了基于VM-DPC的双馈风机序导纳模型,并基于此分析了双馈风机的并网稳定性。通过频率扫描法验证了导纳建模的准确性。分析了控制参数,电网参数,及转速与功率工作点对于双馈风机谐波导纳特性及并网稳定性的影响。仿真结果验证了基于导纳模型的双馈风机并网稳定性判据准确性。

关键词： 建筑节能   建筑设计   新能源的利用  

摘要： 建筑工程项目在建设过程中,所需要的材料数量较大。然而,在目前可持续发展理念逐渐深入的背景下,在进行建筑设计工作过程中,设计人员应结合实际施工需求,合理应用节能技术措施,提高能源的使用率,从而有效地实现建筑节能性能的提升。本文对当前建筑节能的重要性以及节能措施进行了分析。

关键词： 新能源与智能网联汽车专业群   新能源汽车技术   实训资源建设  

摘要： 实训是根据企业的实际工作要求,针对性地开展任务训练,是培养学生实践能力,将学生所学理论知识转化为实践的重要环节。实训的目的是有效地帮助学生增强实践意识,提高创新实践能力和综合素质能力。要加强实训的有效性,必须认识到实训资源是实训的基础。因此,如何加强高职新能源与智能网联汽车专业群的实训资源的合理规划与建设,对于提高专业群学生的实践能力和就业竞争力具有重要意义。本文以新能源与智能网联汽车专业群中的新能源汽车技术专业为例,分析专业实训资源建设存在的问题,设计专业实训资源建设模式,从而提炼总结出新能源与智能网联汽车专业群的实训资源建设标准、内容、方法和路径,达到推进"一流特色专业群"建设的目的。

关键词： 扶持性”政策   门槛性”政策   技术创新   政策惠及度   市场势力  

摘要： 作者将新能源汽车产业政策区分为“扶持性”和“门槛性”两类，以114家新能源汽车上市公司的面板数据为样本，运用双重差分法分析了两类政策对于突破式创新与渐进式创新的激励效果及其差异性。研究发现：①“扶持性”政策存在较强的技术创新激励偏向，对渐进式创新的激励更灵敏；“门槛性”政策对于突破式、渐进式创新激励的灵敏性和显著性差异较小且“门槛性”政策激励效果的显著性高于“扶持性”政策。②市场势力对“扶持性”政策的激励效果具有较强的调节作用。对于突破式创新激励的显著性和灵敏性均表现为提升性影响，对于渐进式创新激励的显著性表现为提升性影响，但对灵敏性表现为一定的降低性影响。市场势力对于“门槛性”政策激励效果的调节作用不明显。③政策惠及度对“扶持性”政策的激励效果具有较强的调节作用，对突破式创新激励的显著性和灵敏性均表现为提升性影响，对渐进式创新激励显著性的影响不明显，灵敏性表现为一定的降低性影响。政策惠及度对“门槛性”政策激励效果的显著性具有较强的调节作用，对于突破式及渐进式创新激励的显著性均表现为提升性影响，但没有明显影响该政策对两类技术创新激励的灵敏性。新能源汽车产业政策应注重“扶持性”与“门槛性”政策的互补协同，并进一步强化“门槛性”政策的作用；应重视政策工具与市场力量的共生互补，依据市场势力确定“扶持性”政策的激励对象，对所有的新能源汽车企业进行无差异的“门槛性”政策激励；还应注重提升“扶持性”“门槛性”政策的公平性与均衡性。

摘要： 近些年,由于社会实用型人才需求的增加,职业教育备受关注,与我国经济发展、产业升级的大背景息息相关。高职院校应该顺应职教改革的发展方针,为社会发展培养具有匠人精神的专业人才。新能源技术专业建设,除了理论专业的教学外,还可以建设新能源汽车实训基地,培养学生的实践操作能力,提升业高职学生的核心竞争力。

关键词： 电力市场化交易   新能源发电   电力市场营销  

摘要： 随着2015年电改9号文发布实施,标志着我国第三轮电力体制改革的启动,电力行业发生划时代转变,开始由计划发展转变为市场化交易。云南省以水电为主的独特电力结构导致省内存在严重电力增长与经济发展电力需求不协调的问题,为解决这一矛盾,云南省成为全国范围内最先试行电力市场化交易改革并且市场化交易程度最高的省份。在此环境转变影响下,对云南省内发电企业市场营销工作也带来了巨大的冲击,营销重点由过去的“跑政府,跑电网”转变为“跑市场,跑用户”,快速适应交易市场环境并且发挥自身的竞争优势对企业生存及持续发展至关重要。本文以云南省电力市场化交易背景下的新能源发电企业为案例,首先介绍了电力营销相关概念及市场营销相关理论,阐述了国内外电力市场营销研究动态,结合外部宏观环境及微观环境对S发电公司的影响,深入分析其自身营销现状及存在的问题,进而依据STP营销理论、6Ps营销理论及品牌营销理论提出相应的营销策略优化建议。经研究得出如下结论:1.S发电公司要提前判断未来电力市场发展趋势,抓住政策有利的发展机遇期,通过弯道超车实现市场领先。研究解决新能源电力稳定性差及不具备调峰调频功能缺陷的解决方案,提高发电设备的稳定性,保证电网安全稳定运行;2.测算内部项目盈亏平衡点并重点实施成本领先战略,对客户实施分级管理并分析需求敏感度,制定行之有效的营销策略,培养长期优质客户;3.完善自建客户管理体系,研究建立独立的售电公司及在合适的机会争取参与电力交易中心股权管理,扩大公司参与市场交易的范围及深度,提高公司在交易市场的地位及话语权;4.加强与政府部门的政策业务联系,处理好与电网公司的日常业务关系,加强与同行业企业之间关联关系以维护整体利益,加强与外部媒体机构的联系做好企业品牌宣传。论文理论贡献是顺应市场化交易的发展趋势,对S发电公司营销策略进行优化研究,为提高市场营销水平提供理论指导;实践贡献是通过对S发电公司营销现状、问题及存在问题产生原因的全面分析,并结合相关市场营销理论提出6个方面的营销策略优化建议,为S发电公司提高市场份额及市场竞争力提供实践应用指导。

关键词： 碳减排   产业链   碳中和   光伏发电   低碳发展   电气化改造   绿色信贷   低碳转型   电能替代   垃圾分类   可降解材料   碳市场   新能源发电   低碳化   循环经济   上下游  

摘要： 据统计,2019年我国能源消费领域工业占比超过60%。可以说,工业领域能不能实现大幅度削减碳排放目标,是碳达峰碳中和目标实现的关键。目前,钢铁、水泥、玻璃、化工、电力等重点行业的碳减排碳达峰行动方案从中央到地方正在加紧编制中,四川省钢铁、水泥、电解铝、化工等相对高耗能、高排放产业也必须要加快制定自身碳排放碳达峰行动方案。

关键词： 新能源发电   电路建模   动态控制策略   储能容量优化配置  

摘要： 伴随当前蓬勃发展的工业化进程和经济的快速增长,中国已逐步成长为世界能源消耗大国,但在国内,电力需求缺口分布不均,环境保护与经济发展的矛盾日益尖锐。我们终将替换掉长期以往的用高耗能作为代价的发电方式,火力集中发电后再进行远距离传输导致污染严重和用电成本高等问题亟需解决。非可再生能源越来越短缺,环境污染日益严重,逐渐人们开始关注清洁能源,它们的特点就是清洁、可再生、零污染,但是,例如风能和太阳能,本身受环境影响较大,具有很强的波动性与不稳定性,这是我们在发展中不得不面对的难题。 本文详细地对比介绍了各储能设备的分类和特性,总结其优缺点,重点分析蓄电池和超级电容器互补的储能特性与它们在新能源发电系统中的应用。对风力发电和光伏发电进行电路建模并分析其原理,对混合发电系统的结构进行研究,本文创新点:针对新能源发电的波动性和不稳定性研究出一种动态控制策略,对变换器内部的电压电流进行合理控制分配,使系统能平抑突变的功率波动。并基于扩展卡尔曼滤波算法(Extended Kalman Filter,EKF)来估算蓄电池SOC值,从而使其在一个安全取值范围内,避免过充过放,保证蓄电池持续可靠运行,通过仿真试验验证了该控制策略的正确性。 针对风光互补的新能源发电系统,对其储能容量进行优化设计,运用全生命周期费用理论,建立包括投入成本、经营成本、清理成本、维修成本的混合储能容量优化配置目标函数,以电量缺失比、储能设备最低供电量等作为约束条件,结合算例,利用改进的粒子群算法进行求解,将算例结果进行分析、对比,验证了结论:该储能容量配置方法能满足新能源发电系统多储少补的供电可靠性和经济性。