关键词： 新能源发电   主动配电网   出力模型   风险特性   风险指标  

摘要： 我国新能源发电资源可开发总量大,随着新能源发电技术不断发展,未来在能源消耗中的占比将越来越大。诸如光伏发电、风能发电等比较成熟的新能源发电,由于能源本身的特性导致生产的电能具有很强的随机性和波动性。随着这些间歇性分布式电源以及新型多元负荷大规模接入配电网运行,配电网络结构变得有源化,潮流流向由单向流动变为不确定的双向流动,对配电网的稳定运行和电能质量产生不利影响,例如电压波动、失负荷、线路中元件随机停运甚至配电网局部解列风险。因此根据含多种分布式电源的主动配电网（Active Distribution Network,ADN）模型,研究光伏发电、风力发电以及新型多元负荷的相关特性,基于相关模型与负荷的特性,研究主动配电网的风险评估方法,计算主动配电网风险指标,对维持主动配电网的可靠运行,提高新能源发电接入配电网的效益具有重要的科学意义和价值。论文的主要工作如下:1.论述研究目的及意义。分析国内外主动配电网发展现状,比较含新能源发电的主动配电网与传统配电网之间在系统运行等方面具有的不同风险特点,表明对含新能源发电的主动配电网进行风险分析的必要性。2.分析了含新能源发电的主动配电网中主要元件的模型,以典型的光伏发电和风力发电为主要对象,讨论了光伏电池的模型和光伏阵列的功率输出特性,以及风力发电的出力模型;分析了电动汽车作为典型的多元负荷具有的特点,讨论了多元负荷在储能和电源不同模式下对应的不同模型。3.针对节点电压是反映网络运行状态的重要参数,同时也与新能源发电和多元负荷在接入点的出力特性密切相关,建立了新能源发电与接入点电压的关系模型,以定量描述注入功率与电压的关系;光伏发电和风力发电的一次能源随机性显著,不利于接入系统的稳定运行和能源效率的充分发挥,一般均设置直流母线环节与储能系统相连,针对直流母线电压优化控制的需要,探索运用鲸鱼优化算法对直流电压PID控制参数进行优化,为提高新能源发电逆变系统电压调节性能提供基础,以降低运行风险。4.在前面的研究基础上,讨论了一系列风险评估指标及其含义。针对主动配电网的算例进行评估,在评估中以置信度作为约束条件,用蒙特卡洛模拟算法计算风险指标;利用分级概念,将新能源发电量以及负荷进行分级处理,将主动配电网结构等效为一个二端口网络计算出各项风险指标,分析比较不同条件下主动配电网的风险程度。验证评估指标的合理性和评估方法的有效性。

关键词： 新能源发电企业   运营效率   DEA-Tobit  

摘要： 近年来,世界各国日渐重视生态环境保护,纷纷倡导节能减排、绿色发展、开发利用新能源的发展战略。太阳能、风能等新能源具有可再生、无污染、就地可取等优点,受到全球的青睐。随着我国新能源技术水平的快速提高,新能源发电成本不断下降,装机容量快速增长,新能源发电步入高速发展阶段。在新能源发电行业快速发展、规模稳步扩大的同时,也面临着严峻的弃风、弃光问题,新能源发电行业竞争也日趋激烈。国内新能源发电企业的管理者必须通过科学的管理办法,降低成本,对资源进行有效、充分的利用,才能最大化保证企业的效益。本文认为,企业运营效率可以直接反映企业资源利用情况和经营成果,通过对其运营效率的测度与分析,可以帮助企业管理者及时发现企业在产业结构、管理水平、生产创新能力等方面存在的问题。因此,本文以新能源发电企业运营效率为切入点,通过理论与实证相结合的分析方法,对新能源发电企业经营状况做出评价分析,探究其影响因素与解决方法,为管理者提出针对性的决策建议,帮助新能源发电企业持续健康发展。本文首先对选取的21家新能源发电上市公司运营现状进行分析,发现目前新能源发电企业仍存在管理模式较为传统、融资难度大、企业人才不足等方面的实际问题。其次,在运营现状分析结果的基础上,构建企业运营效率评价体系,采用数据包络分析法(DEA)对21家新能源发电企业2014至2018年的运营效率进行评价,结果显示我国新能源发电企业在这5年间的综合效率呈现先下降后上升的趋势,综合效率值接近有效。利用Malmquist指数对运营效率进行动态评价,结果表明我国新能源发电企业在2014-2018年间运营效率相对退步。再次,通过上述分析提出可能影响新能源发电企业运营效率的假定因素,利用Tobit回归模型对假定影响因素进行回归分析,结果表明我国新能源发电企业的运营效率与企业管理费用率、股权制衡度等因素相关。最后,根据上述结果针对性提出了完善股权制衡度、降低企业内部管理费用率等对策建议。

关键词： 并网变换器   多样化装置   弱电网   静态稳定性   同步发电机   SVG  

摘要： 为应对能源危机和传统发电行业对环境造成的污染等主要问题,我国正在尽全力开发可再生能源发电技术。同时,我国丰富的风光资源都位于远离负荷中心的“三北”地区,新能源发电基地大多运行于弱电网条件下。不同于传统电力系统,新能源发电基地接入电网过程中应用了很多的电力电子装备。其中并网变换器作为主要的并网接口,被广泛使用在风力发电和光伏发电的并网,其稳定运行十分重要。新能源发电基地实际运行中需要多个并网变换器并联运行,同时需要同步发电机、无功补偿装置等配套设备。弱电网条件下,系统中各部分之间耦合,从而不断出现稳定性问题。静态稳定性研究可以确定新能源发电基地可以传输的功率极限,可以为系统规划和运行提供理论支撑。本文重点研究了单台和两台电压源型并网变换器的静态稳定性和并网变换器并联其他设备运行时的静态稳定性问题,具体内容分为以下几个方面:(1)建立了并网变换器在直流电压时间尺度下的数学模型。针对并网变换器在输出电流闭环控制下的交流侧输出有功功率特性,将并网变换器看作电流源,建立了并网变换器单机无穷大系统的基频等效电路,并得出输出有功功率特性。结合并网变换器直流电压时间尺度下的数学模型和交流侧输出有功功率特性,提出了并网变换器静态稳定判据。(2)针对更为复杂的双并网变换器无穷大系统,在单机无穷大系统建立状态空间方程并特征值分析的基础上,分析了该系统静态稳定性。将运行于单位功率因数的并网变换器等效为负电阻,建立了双并网变换器无穷大系统基频等效电路,得出输出有功功率特性。基于输出有功功率特性,建立了一个线性化后的双并网变换器并联接入无穷大系统的状态发展空间方程,由特征值分析法得出了该系统静态稳定判据和静态稳定工作区域。(3)针对并网变换器和同步发电机并联接入无穷大电网的场景,在得出同步发电机和并网变换器的状态空间方程的基础上,运用特征根分析法,研究了该场景下的静态稳定性问题。同时,深入探究了该场景下各种装备参数和线路因素对静态稳定性的影响。(4)在并网变换器单机无穷大系统的基础上考虑SVG的补偿之后,研究了并网变换器和SVG并联运行时的静态稳定性问题。在推导出该场景下并网变换器的输出有功功率特性后,结合直流电压时间尺度下的数学模型,得出了其静态稳定性。

关键词： 企业投资价值分析   新能源发电产业链   多因子量化选股   政策影响轮动策略  

摘要： 我国新能源产业发展速度快,并且属于新兴产业,具有较大的发展空间与投资价值。但是由于其受政策影响大以及技术创新的高风险,该类企业的投资定量分析一直存在困难。本文希望通过构建合理的评价体系从新能源发电企业本身特质出发,定量分析企业价值,帮助识别优质企业,形成低风险、回报良好的量化投资策略。本文根据产业链相关理论选择新能源发电上市公司股票纳入股票池,从行业层面和企业角度选择不同维度的影响因子,并引入了新能源发电行业特有的因子,如可再生能源标杆上网电价及其变化等因子。根据因子分层分析法在股票池中对影响因子进行检验并筛选出有效因子。在多因子组合上,利用综合评分法、OLS估计法、CART-随机森林分类法确定因子组合方式并预测股票未来表现。其中,由于产业所处政策环境不断变动,未根据历史数据进行拟合以优化因子权重的综合评分法有更好的表现效果;2015至2016年市场波动幅度过大导致模型效果较差,此后市场逐步稳定,各模型有效性逐步提高。分析细分行业因子差异对于模型表现的影响,发现政策变动对模型有较大影响,因此将政策变动影响作为因子建立政策影响轮动模型并与原有模型进行组合创新,该策略可以间接量化政策影响和市场偏好转移从而解决行业差异性问题。组合策略在2016-2018年间表现均明显优于各个单独策略,两个模型的组合提升了模型效果。归因分析发现产业自身的总体表现弱于中证500指数,而政策影响轮动模型和多因子模型对组合收益做出了显著的正向贡献,使得组合策略能够在表现弱势的产业中选出优质且表现优于大盘的股票。新兴产业发展符合社会需求和国家长远计划,因此有投资的必要性,但是投资如新能源发电行业这样表现弱于市场的行业会给投资者带来损失,本文在多因子模型基础上结合新能源发电产业特性,改进并提出了多因子组合模型。此模型能够在行业中选择优质且表现强势的股票,弥补产业上的劣势并取得正超额收益。

关键词： 直流电力弹簧   直流三端口   双向DC/DC   软开关   能量管理系统   分布式协同控制  

摘要： 风力和光伏发电分别受风速大小和光照强弱等因素的影响,导致新能源发电系统(Renewable Energy Generation,REG)具有间歇性和随机性等缺点。直流微电网传统功率平衡装置直接使用储能装置吸收新能源发电功率波动,所需储能容量较大,成本较高。针对该问题,已有研究提出了直流电力弹簧(DC Electric Spring,DCES)这一功率平衡装置。DCES将直流用电负载按照对功率波动的承受能力,分为关键负载(Critical Load,CL)和非关键负载(Non-Critical Load,CL)。其中,CL仅能承受较小的电压波动,而NCL可承受较大波动。DCES将新能源功率波动转移到NCL,维持CL的功率稳定,仅在功率波动较大时由蓄电池承担部分功率波动,从而保证直流微电网的供电可靠性,减小了储能装置的容量配置,实现用电量主动匹配发电量这一理念。针对已有DCES拓扑具有体积大、控制复杂等缺陷,本文提出了新型DCES的拓扑结构、控制方法等关键技术,并对软开关进行了分析,提出了单个DCES应用于家庭光伏的能量管理系统和多个DCES应用于直流微电网的分布式协同控制策略。本文提出的新型DCES由直流三端口变换器(Three Port Converter,TPC)、双向直流变换器(Bidirectional Buck-boost Converter,BBC)和蓄电池组构成。基于该拓扑,本文首先介绍了其等效电路模型,建立了系统的功率和电压方程,建立了静态工作点下的小信号数学模型。针对TPC部分,本文采用了移相和解耦等控制方法,设计了解耦网络。本文还对该新型DCES的ZVS软开关进行了分析,用方程式表示出了软开关的边界条件,并且分析了电路参数对ZVS区域的影响,例如绕组漏感,CL和NCL阻值等,从而通过选择合适的电路参数,扩展ZVS区域。针对该新型DCES,搭建了仿真模型,分析不同负载情形下控制策略的可行性和系统的稳定性。最后搭建了硬件实验平台,介绍了系统软件和硬件设计,验证了该新型DCES的有效性和实用性。基于DCES内部储能系统的结构,本文提出一种能量管理系统(Energy Management System,EMS),以应用于家庭光伏发电系统。该EMS检测关键直流母线电压和电池电压,并根据天气信息的影响,控制BBC在正常、特定和紧急状态下的工作模式转换。通过检测和计算电池系统的荷电状态(State of Charge,SOC),EMS可以更改电池系统的运行状态,并实现多种充电和放电控制机制,维持蓄电池和直流电力弹簧的连续可靠运行。最后仿真模型和实验室样机验证了该EMS的有效性。最后,本文研究了多个新型DCES并联运行于直流微电网中的布局结构及其协同控制策略。所提出的分布式协同控制方法,由一次控制和二次控制组成的,可用于实现电压稳定、多个DCES的功率分配以及多个DCES之间的关键直流母线电压和电池SOC的一致性。本文提出的分布式协同控制方法解决了多个DCES在实际应用中的协同控制、储能容量配置和系统稳定性等方面的问题。

关键词： 新能源汽车   技术预测   专利分析   技术生命周期  

摘要： 随着世界经济的高速发展,各国之间的竞争也在不断加强,如何能在技术领域取得领先地位对各国而言越来越重要。新能源汽车是一种适应时代而生的新兴能源产业,其涉及技术范围较广,新能源汽车行业作为国家发展的重要推动力量,行业的技术进步可以用于衡量国家技术创新水平的高低,我国的新能源汽车行业起步相较于国外发达国家稍晚,虽然经过几十年的发展,我国新能源汽车行业也取得了一定的成效,但距离赶超发达国家还有很长的一段路要走。这就需要我国提高技术创新能力,开展行业内技术预测活动,积极把握新能源汽车领域未来发展方向,这对提升我国国际竞争力也有着十分重要的现实意义。技术预测探究未来技术发展方向和重点领域的关键手段,技术预测手段能够打破现有技术发展的瓶颈,提高国家和企业技术创新能力,也可以帮助国家和企业了解行业发展态势,制定相关战略目标,提前在具有前景良好的技术领域进行布局,进而在国际竞争中占据有利地位。专利资料蕴含着技术发展的特征,通过对专利资料进行分析探究,可以帮助行业把控技术发展的方向。现有的技术预测手段通常只能预测出技术创新过程中的一个局部特征,不能全面整体地反映领域内技术发展的情况。本研究通过对我国新能源汽车行业的技术发展成熟度进行分析探究,从技术发展的三个维度着手,结合多种技术分析手段的组合应用,提出一个基于专利数据分析的三维一体的技术预测模型,再针对这一模型在新能源汽车技术领域进行实证分析,然后结合专利测算法和技术生命周期理论的阶段性特征对我国新能源汽车发展阶段进行判别,最后探究出未来这一行业内的技术发展重点领域和热门方向,对我国新能源汽车行业进一步发展提出本研究的一些建议,进而有规划地指导我国新能源汽车行业技术创新活动。

关键词： 新能源发电   电网电能质量   影响分析  

摘要： 在国民经济稳步发展的21世纪,人们的生活质量有了大幅提高,生活追求也逐渐提高,新能源产业在得到发展的同时,也面临着新的挑战.新能源发电当前已是国内能源行业的焦点,而针对新能源发电并网给电网电能质量所造成的影响进行探究,并根据研究结果进行有效改革,是提高新能源发电运用率效果比较突出的一种方法.新能源发电需要针对新的需求进行相应的提升,才能满足人们的要求.本文针对新能源发电并网给电网电能质量带来的影响展开剖析,指出新能源发电并网的问题,并给出相应的解决措施.

关键词： 新能源发电   电网   协调发展   综合评价  

摘要： 当前,新一轮能源结构调整和能源技术变革正在进行,以化石能源特别是煤炭为主体的能源消费结构,对环境产生了严重影响,推进能源绿色低碳发展已形成共识。新能源发电并网容量的增加和多类型储能等辅助服务的接入,对电网发展各方面的要求越来越高,对新能源发电与电网的协调发展的要求也越来越高。为了保证我国新能源发展目标的实现,通过对新能源发电与电网协调发展综合评价研究,能够为科学合理的评价新能源发电与电网协调发展的程度提供依据,也能为我国新能源发电与电网协调发展战略的制定提供参照,从而对促进新能源发电的消纳和推进能源绿色低碳发展都具有重要意义。首先,本文总结归纳了国内外关于新能源发电与电网协调发展的研究成果,对其研究现状进行了概述;其次,阐述了新能源发电与电网协调发展综合评价相关的理论,为后文综合评价指标体系和模型的建立奠定了理论基础;第三,分析了我国新能源发电与电网协调发展现状,阐述了协调发展的内涵以及当前协调发展存在的问题,研究了新能源发电与电网协调发展的影响因素和构建指标体系应遵循的原则,从技术、管理、经济、政策四个方面建立了新能源发电与电网协调发展综合评价指标体系,并且分别说明了这四个方面所包含的二级指标的定义及其计算方法;第四,应用主客观集成赋权法即德尔菲改进的AHP主观赋权法和熵权法客观赋权法的组合,以及物元可拓法构建了新能源发电与电网协调发展的综合评价模型;最后,选取了三个典型地区的实际数据,进行了算例分析,并结合算例分析结果,针对我国新能源发电与电网协调发展的现状和存在的问题提出了若干建议。本文主要的创新点在于,第一,从技术、管理、经济和政策四个方面构建了新能源发电与电网协调发展综合评价指标体系。第二,构建了应用物元可拓法的新能源发电与电网协调发展综合评价模型,其中应用主客观集成赋权法即德尔菲改进AHP法和熵权法的组合,构建了指标权重计算模型。本论文的研究成果是对新能源发电与电网协调发展研究领域的一次尝试,为新能源发电与电网协调发展程度的判断提供了科学合理的综合评价体系、模型以及判断依据,也为新能源发电企业与电网企业的相关设计、管理和运行人员提供了关于新能源与电网建设的研发设计和管理规划等方面的辅助决策信息,对促进新能源发电与电网的协调发展起到了积极作用。

关键词： 建筑节能   建筑设计   新能源   利用  

摘要： 在建筑设计中应当充分地将一些节能的建材和构造要求措施运用到建筑工程中.新能源作为一种清洁、高效的能源,应广泛的应用于建筑设计中,实现有效地节约能源、开发利用新能源,首先是把建筑构件与能源设备有效的结合,其次是不断发展科学技术,开发新的能源,融入建筑设计中.这是建筑设计师和设备研究组生产企业必须共同注意的问题.

关键词： 新能源   风力发电   光伏发电   政策  

摘要： 新中国成立经历了漫长的发展,我国的新能源发电也随着祖国的发展有了深厚的历史积淀。在70多年的曲折历史中,内蒙古的新能源发电政策也在逐渐演变。演变中的新能源发电政策本身存在着许多需要人们探究的问题,例如:就该类政策制定的目的、背景、内容和未来的效果,除此之外,部门政策为什么最后实施会失败等。前人对内蒙古新能源发电的发展历程已经进行过了详细的调查与考究,但在自治区新能源发电的政策方面还缺乏较系统的研究。本文对内蒙古新能源发电政策制定的背景、现存问题、及政策建议进行了较为详细的分析与总结,通过文献研究法、案例分析法对其在政策方面的发展模式做出进一步的探讨。本篇研究将着重针对太阳能发电及风力发电,就内蒙古自治区在相关政策方面的制定展开分析并对其存在的优劣势进行阐述。经本文研究发现,内蒙古新能源发电存在并网消纳能力不足、基础设施建设滞后、长期规划不全面等问题,针对这些问题,本文对内蒙古新能源政策未来的发展方向及趋势做出了讨论,建议政府从提升新能源电力外送及本地消纳能力、设立扶持新能源发电专项资金、科学谋划定位优化产业等方面制定政策,用来加强内蒙古新能源产业建设。