一、电容储能式直流电源装置在小型水电站的应用及改进（论文文献综述）
刘增训,游沛羽,周勤勇[1]（2020）在《适用高比例新能源系统广域消纳的输电技术研究综述》文中研究表明针对特高压直流输送新能源存在的频率、电压稳定和连锁反应等问题,文中分析了目前研究较多、有可能在我国纳入规划的输电技术原理、应用场景和案例。从替代技术角度,对半波长交流输电提出替代特高压直流输电和构建立体电网的应用场景;对柔性直流输电技术分析利于组网的特点,提出用于新能源接入及构建直流电网的应用场景。以单位容量年费用法比较2类替代技术的经济性,得出柔性直流输电技术更优的结论,并研究分析了在不同输电距离和容量组合下年费用最低的直流电压等级。从辅助技术角度,对虚拟同步发电机（VSG）分析新能源调频特性,提出可应用于新能源高渗透率送受端电网的场景;对调相机分析动态无功调节能力,提出可应用于新能源基地的输电系统。基于4类替代和辅助技术的发展轨迹、我国电网发展历程及未来形态的变化,讨论并预测4类技术的发展趋势及其对未来电网形态的影响。
范传焘[2]（2020）在《基于零逆流铁岭物流城风光储互补微网电站容量优化设计》文中研究表明随着社会经济的结构不断转型,电力系统的发展也在不断地进行着创新,紧随社会经济的步伐,可持续化的转型也变得越发重要,我国的光伏发电产业和风力发电产业也已经位于世界领先地位,从高成本、低产能的低速发展模式已经进入了高速发展阶段,随着国家的光伏和风电发展补贴的出台,新能源发电进入了爆发式增长的阶段,而因光伏发电和风力发电各自具有一定的缺陷性,在这种背景情况下,发展多能互补发电系统已经称为一种必然趋势,因此,建设一种风光储互补发电模型能够为今后的能源发展、新能源系统运行和经济效益研究提供可靠依据。新能源系统接入电网的方式有大容量、集中接入电网,也有分布式发电。但是,新能源发电受制于外部环境影响,若新能源容量占比过高,则会影响电力网的稳定性和电能质量。所以采用用户端负荷侧多种清洁能源微电网接入电网的形式,根据以上的特性,提出零逆流控制策略,目的是将微电网变成一个可控负载,将它作为主电网的一个可控负载来运行,从而减少对电网的冲击。采用微电网构建新能源发电系统同样能够提高新能源发电的利用率,通过负荷的特点并利用零逆流原则提高能源能效。本文通过认真分析风光储多能互补的研究现状,针对每一种能源的发电特点与存在的问题构想分析方法与各种发电模型。首先确定联络线上传功率为零作为系统优化目标,根据铁岭物流城白天实际负荷情况与可利用光伏电池阵列的安装面积,确定光伏发电系统的容量,其次根据负荷确定风力发电容量,再次根据零逆流原则确定储能配置容量,根据风光储荷技术经济评估优化投资方案与产能做到最佳匹配。通过数学算法确定风力发电容量和储能容量。在考虑了风电容量和储能容量的成本控制因素,及风力发电容量的环境因素控制因素后,综合约束条件,根据发电模型借助数学算法及仿真结果,得到合理的储能调度方案。对比不同的系统排布方式和控制策略后,寻找到优化方案,据此构建了风光储荷多能互补系统的仿真模型,验证控制策略和方案的可行性。最后根据实际工程情况确定一种工程建设方案,通过两种投资回收期限的计算方法,在对系统建设的投资回收期限计算的基础上,分析了方案的可行性。
秦云甫[3]（2020）在《市场环境下储能运营经济性评估及交易优化模型研究》文中提出近年来,随着中国电力能源供给侧结构不断调整,电网中接入可再生能源比例越来越高。然而,以风光为代表的可再生能源发电自身具有间歇性、随机性等特点,导致大规模并网拉大了负荷峰谷差,在现有调峰资源不足条件下,系统调峰压力越来越大。为缓解调峰困境,各电网纷纷展开火电机组深度调峰,但深度调峰会增加运行成本。这意味着需要解决如何平衡火电调峰经济性与性能,及如何挖掘和优化利用新调峰资源。储能既能平抑供给侧可再生能源发电的随机性,根据需求侧负荷动态变化做出及时响应,通过存储与释放电能,使得电力实时平衡的“刚性”电力系统变得更加“柔性”,有利于储能的大规模并网。然而,国家发展改革委、国家能源局关于印发《输配电定价成本监审办法》的通知（发改价格规[2019]897号）明确抽水蓄能电站、电储能设施、电网所属且已单独核定上网电价的电厂的成本费用不计入输配电成本,这意味着如何建立储能市场化机制将成为影响储能在电力系统中应用推广及其商业价值实现的关键问题。本文主要研究内容如下:（1）分析了国内外储能技术发展现状、相关政策及在电力系统中的应用前景。首先,从储能技术发展现状和应用现状两个角度,对比了全球、中国储能发展和应用规模,并对未来储能发展趋势进行了预估。然后,对比分析不同储能技术的发展前景,梳理了中国储能技术发展的相关政策和存在的问题。最后,结合储能产业发展的典型特征,分析了储能在电力系统中应用现状及应用前景。（2）提出了储能发展成本演化趋势及最优设备选型模型。针对物理储能、电化学储能及其他类型储能,对比了不同储能技术的成熟度,提出基于全寿命周期的储能度电成本测算模型,并将学习曲线引入储能成本分析中,确立不同储能成本的演化趋势。最后,从经济性、社会性、环境性和技术性等4个维度构建储能设备类型优选评估指标体系,并提出基于一致性原则和模糊最优最劣方法的储能设备选型评估模,实例分析结果表明:尽管锂离子电池的经济性较差,但其社会性、环境性和技术性相对较好,综合效益最大,发展前景广阔。（3）提出了储能参与电量市场交易经济性界值分析模型。考虑清洁能源去补贴情景,提出了考虑清洁能源出力波动性的净负荷曲线概念,并提出了峰谷时段聚类优化模型,灵活划分负荷曲线的峰、平、谷时段。进一步,从全寿命周期角度出发,分析储能参与电量市场的成本和收益,提出储能最优峰谷分时价差测算模型,并对锂离子电池和液流钒电池开展实例分析。结果表明在2025年和2030年锂离子电池和液流巩电池单位容量投资成本下降至7500元/kW、4900元/kW和5500元/kW、2800元/kW,对应临界盈利价差分别为0.68元/kW·h、0.79元/kW-h和0.45元/kW·h、0.52元/kW·h,已接近抽蓄和压缩空气储能临界盈利价格。（4）提出了储能参与电量市场多级协同交易优化模型。考虑电量市场存在长期合约、日前现货和实时平衡三级时差,分析储能参与不同电力市场策略交易的差影响,分别提出储能参与电力合约交易效益协调模型、储能参与微网日前交易优化模型以及储能参与风电实时交易优化模型。通过构建上述三级市场交易模型,实现了储能参与“中长期-日前-实时”三级市场的逐级优化,特别是实时平衡市场,考虑了风电的不确定性,构造了风储联合竞价交易优化模型。最后,通过对上述三级市场交易优化模型开展实例分析,确立了所以交易策略的适用性。（5）提出了储能参与辅助服务市场交易经济性界值分析模型。对比了目前中国西北区域市场和东北区域市场储能参与调峰交易规则,并从经负荷率视角出发,研究了储能参与调峰交易的最优容量。进一步,以西北区域青海储能调峰交易规则为指导,提出了储能参与辅助服务市场交易经济性界值分析模型。结果表明:1)储能参与调峰的最佳填谷比例20%,电网的最佳储能系统容量占比9%;2)当调峰小时数在500h时,储能调峰价格应达到1.385元/kW·h,若存在峰谷分时电价,则储能调峰价格为1.008元/kW·h,若享受清洁能源发电补贴（50%）,调峰价格可降低至0.585元/kW·h;3)若完全市场化方式进行成本回收,则调峰价格为1.602元/kW·h。随着储能调峰小时数增加,储能调峰价格阈值也逐渐下降。（6）提出了储能参与调峰辅助服务市场交易优化模型。分别测算了火电、储能和灵活性负荷参与调峰辅助服务交易的成本,其中,考虑了火电常规调峰、深度调峰和投油调峰三种调峰状态。然后,构造了储能参与光伏调峰辅助服务交易优化模型,对比了储能参与前后不同天气状态下的光伏调峰辅助服务交易方案。最后,提出了火电、储能和需求响应联合开展调峰交易优化模型,算例分析结果表明:当火电、储能、需求响应联合参与系统时,系统调峰成本和弃风率达到最低,表明多源联合调峰具有协同优化效应,会给系统带来增量收益。（7）设计了储能参与电力市场交易价值分析及商业模型。综合考虑储能在辅助服务、电网、电力用户以及可再生能源接入等5方面的综合价值,分析了储能系统的功能作用和综合价值,遴选了储能综合价值评估指标体系,并从经济效益、外部效益和减排效益等维度分别测算了储能给电源侧、电网侧和用户侧带来的综合价值。进一步,分别设计了针对电源侧、电网侧和用户侧的储能运营商业模型,最后对不同商业模式的盈利性开展实例分析。
钟睿[4]（2020）在《基于复合储能系统的微网频率特性提升方法及容量配置研究》文中提出随着智能电网建设的飞速发展以及能源替代的脚步逐渐加快,分布式发电在广泛应用于微电网等区域式电网的同时,也给传统的电力系统带来了巨大挑战。在频率方面,由于新能源分布式电源的间歇性、不确定性,使系统中功率的供需平衡无法得到保证。与此同时,高度的电力电子化背景下,光伏电源、储能电池等分布式电源经电力电子变换器接入电网,导致系统惯性能力严重不足,频率的稳定性在发生小功率扰动时面临着失稳的风险。储能设备的引入能够缓解风、光等新能源发电给系统带来的负面影响,能量密度型和功率密度型的复合储能形式能够可靠提高系统的频率特性,但形如抽蓄电站的能量密度型储能很大程度上受限于地理位置及环境资源。与此同时,我国存在大量的废弃矿井,其丰富的地下空间资源及地下水资源为适用于微电网的小型抽水蓄能电站创造了可能。本文首先介绍了微网现阶段电能质量方面存在的主要问题以及国内外引入储能系统参与频率调节的研究现状。同时分别阐述了抽水蓄能电站、超级电容的技术特点,并概述了我国目前的废弃矿井开发利用情况。然后从常规电力系统的角度分析了影响电网频率特性的因素,得出了系统电源惯性能力、调频备用容量以及发电机功率响应速度三者同系统调频特性间的定性关系。选取了某220k V实际电网就基于惯性能力、调频备用容量两项指标进行了横向对比,分析得出微电网调频特性方面的劣势点。基于传统调频能力评估体系,提出系统面对功率阶跃、连续扰动场景下的频率特性评估指标,为后文所提方法提供验证依据。在高渗透比例可再生能源接入的微电网背景下,搭建了含废弃矿井抽蓄电站的复合储能的频率控制模型,在超级电容的控制环节中引入虚拟惯量以缓解其接入后对系统惯性能力的负面影响。并提出了基于超级电容荷电状态的自适应下垂控制方法,以避免因超级电容和抽蓄机组调频过程中因容量、爬坡速率方面的差异导致的频率二次跌落问题。在Matlab/SIMULINK平台中进行了仿真,验证模型搭建的正确性及所提控制方法的有效性。最后,基于某地区实际年统计数据,利用统计学手段以及BP神经网络拟合出该地区的典型风光电源日运行出力曲线。结合该地区负荷用电习惯,得出净负荷曲线,通过离散傅里叶变换转入频域用于频谱分析。根据微型燃气轮机、抽蓄机组以及超级电容的工作特性进行频带划分及功率分配,对分配结果进行计数以实现各电源的容量配置。该论文有图41幅,表13个,参考文献82篇。
任德江[5]（2020）在《水风光互补的冷热电多能联供微网运行优化研究》文中研究表明提高能源利用效率、减少污染物排放已经成为能源经济发展趋势,也是促进全球经济发展和人类可持续发展的重要推力。冷热电多能联供微网依据能量梯级利用的原理,能同时满足冷热电三种负荷需求,具有一次能源利用效率高、能源供应模式灵活、供电可靠性高以及绿色环保等优点,成为解决能源危机和减少环境污染的重要技术手段。因而,结合冷热电多能联供微网的结构特性以及设备运行特征,深入分析复杂运行环境条件下的冷热电多能联供微网运行优化具有重要意义。本文主要研究含水风光的冷热电多能联供微网运行优化模型,具体研究内容归纳如下:（1）为解耦微型燃气轮机热电出力的强耦合性,使微型燃气轮机主动参与联供微网运行优化。首先引入燃气锅炉设备和联供微网售热机制解耦微型燃气轮机热电输出的强耦合性,实现冷热电多能联供微网中电热能量流的协同优化,其次在分析水风光互补特性原理基础上,建立基于电热协同的水风光互补联供微网运行优化模型,目标函数为联供微网的日运行总成本,采用基于Hessian矩阵迭代的内点法求解优化模型。将所提联供模型与无水风光互补的联供微网、微型燃气轮机运行在以热定电模型下的联供微网相比,运行成本分别降低了223.62元、74.87元。验证了电热协同方式在提高运行经济性方面有更好的效果。（2）为解决联供微网中源荷日前预测存在误差的问题,在研究区间和线性规划数学理论的基础上,建立基于区间规划的联供微网运行优化模型。采用交叉分步的方法将优化模型分解为下限子模型和上限子模型,在MATLAB编程环境下调用优化工具箱求解该模型。模型主要通过调整联供微网中微型燃气轮机输出功率来抑制源荷预测的不确定,保证联供微网在源荷不确定性下仍具有一定的经济性,与无储能的联供微网相比,配置蓄电池储能时,使运行成本的区间[1143.7,1414.5]下降至区间[1110.7,1365.7],改善了模型处理不确定性的能力。（3）为解决联供微网不同时间断面下风光不确定性以及其他形式的扰动问题,采用模型预测控制中反馈环节抑制各种扰动,进而建立基于模型预测控制的联供微网双层运行优化模型,日前时间断面的上层模型实现联供微网运行成本的最小化,日内时间断面的下层模型处理风光预测误差以及扰动问题。在MATLAB环境下调用不同求解器对模型进行求解。在峰谷和峰谷平电价方案下,不同时间断面的联供微网双层模型在经济方面较单层模型分别提高9.21%、8.65%,另外日内时间断面的下层模型通过频繁改变超级电容储能充放电计划补偿风光不确定性,当风光预测误差由10%增大到40%时,超级电容的充放电功率由16.74k W、25.6k W增大到26.69k W、29.74kW。验证了模型处理不确定性和提高经济性的能力。
汪敬人[6]（2020）在《海岛综合能源微网配置及运行优化建模仿真》文中进行了进一步梳理伴随着人类社会的飞速进步,全球面临着陆地能源枯竭和环境污染加剧的双重压力。随着分布式能源技术、冷热电联供技术、微电网技术以及物联网技术的逐步发展,多能协同的综合能源微网系统逐步成熟,为缓解能源危机提供了技术支撑。由于综合能源微网可以容纳多种能源接入,如何对综合能源微网系统进行更高效合理的配置和调度,是促进能源利用效率提高的关键。本文以海岛综合能源微网为研究对象,针对海岛综合能源微网的结构和能源设备工况特性,构建海岛综合能源微网模型,研究与该模型相适应的系统配置与运行优化问题。研究工作主要包括如下内容:（1）海岛综合能源微网系统架构及建模仿真:首先,分析海岛综合能源微网系统输入侧可利用能源与荷端输出侧的能源需求;然后,在明确供需端实际情况基础上,考虑海岛综合能源微网设备的多样性、子系统之间的耦合关系以及能量流动的复杂性,构建海岛综合能源微网框架结构;对该系统关键组成部分进行仿真建模。（2）基于多种群协作多目标进化优化的海岛综合能源微网配置优化:针对研究内容（1）中所构建海岛综合能源微网系统,以减轻环境污染、降低投资和运行成本、提高可再生能源渗透率为目标,构建了系统配置多目标优化模型;然后,针对模型强约束特性,提出了基于多种群协作的多目标进化优化算法以求解该模型;考虑不同可再生能源接入场景对模型进行求解,并通过AHPTOPSIS方法对微网配置方案进行评价分析,仿真结果验证了构建模型和求解方法的可行性。（3）基于粒子群进化优化的海岛综合能源运行优化:针对研究内容（2）获得的配置方案,进一步考虑系统运行优化。首先,以可再生能源出力、多能负荷变化日前预测值为基础,构建考虑运行成本、环境成本、弃能成本和储能成本的日前运行优化模型;模拟冬季、夏季和过渡季三个典型日负荷与可再生能源的预测曲线,采用自适应权重粒子群进化优化算法,依照相应的运行优化求解流程,求解优化模型;仿真实验结果证明所得配置优化方案的可行性。综上所述,本文从海岛综合能源微网建模、配置优化、运行优化三个方面研究海岛综合能源微网系统,层层递进,算例分析表明所提模型及方法可有效提高微网的综合效益。该论文有图69幅,表23张,参考文献103篇
崔贵平[7]（2020）在《电气化铁路电能质量与制动能量回收控制系统研究》文中指出由于牵引供电系统独特的供电结构以及机车负荷的非线性、波动性等特性,牵引供电系统存在功率因数低、负序含量高、谐波含量大等诸多方面的问题,严重危及到机车和公用电网的安全可靠运行。针对这些问题,采用铁路功率调节器（Railway Power Conditioner,RPC）无疑是一种较为理想的解决方案。然而,由于RPC需采用两台单相多绕组耦合降压变压器,存在损耗高、占地面积大的不足。另外,RPC的补偿容量太大,导致装置的总体成本太高,限制了其在实际工程中的大范围推广应用。因此,研究具有成本优势、高可靠、高性能的电能质量补偿系统就显得极为迫切和必要。此外,铁路作为电能消耗的大户,在提高电能使用效率、降低用电成本等方面还有很大空间可以挖掘,因此开展再生制动能量回收的研究工作对电气化铁路的可持续发展具有十分深远的意义和价值。针对电能质量治理与再生制动能量回收的问题,本文提出了相应的解决方案,并对其电路拓扑结构与组成、补偿原理、控制器设计、模型仿真、硬件实验以及工程应用等方面进行了深入的研究与分析。主要体现在以下几个方面:（1）基于3个典型牵引变电所的大量现场实测波形和数据,结合数理统计的方法,详细分析了牵引供电系统的负序电流/电压、功率因数、馈线电压波动以及再生制动能量回馈等特征量的基本特性和分布规律。这些内容为后续开展电能质量治理与再生制动能量回收的研究工作提供了重要的研究素材和参考依据。（2）提出了一种基于YNVD平衡变压器的大功率混合型电气化铁路补偿系统。该补偿装置由无源滤波器和有源补偿装置有机组合而成。前者用来滤除主要次谐波电流和根据负载情况对无功功率进行分级补偿,后者用来抑制负序和补偿剩下的少量无功和谐波。该系统结合无源补偿和有源补偿两者之长,在获得相同电能质量治理效果的前提下,大幅降低了整套装置的总体造价。通过将有源装置直接集成到主变二次侧绕组的抽头上,提高了系统集成度。给出了无源装置的容量配置和无功功率分配方法,详细分析了有源补偿的负序、无功、谐波补偿原理和电流检测算法。在对系统离散数学模型进行构建的基础上,本文将无差拍-重复控制算法应用到变流器的电流内环控制中,并给出了控制参数的详细设计过程。最后,通过仿真和实验验证了所提拓扑和无差拍-重复控制策略的可行性。（3）研究了一种由YNVD平衡变压器和综合潮流控制器（Integrated Power Flow Controller,IPFC）组成的电气化铁路新型同相供电系统。该系统充分利用YNVD平衡变压器二次侧三角形绕组引出抽头且灵活可调的优势,能够节省一台单相降压变压器。因此,可降低装置的成本与占地空间。介绍了该同相供电系统的整体结构,在建立系统等效电路模型的基础上,详细分析了该同相供电系统的补偿原理。为降低控制器的设计难度和减小控制算法的计算量,本文提出了一种基于广义积分迭代控制算法的电流控制器来实现综合潮流控制器的无差调节。最后,通过搭建软件仿真模型和小功率实验样机验证了所提拓扑和控制策略的正确性。（4）提出了一种超级电容储能系统集成的铁路功率调节器（Supercapacitor based Energy Storage System Integrated Railway Power Conditioner,SCESS-RPC）。该系统兼具电能质量治理和再生制动能量回收的双重功能。为实现各变流器间的协调控制,提出了一种由能量管理层和变换器控制层构成的分层控制策略。变换器控制层嵌入在能量管理层中。在能量管理层,引入状态机来对SCESS-RPC的四种运行模式进行切换。在变换器控制层,针对RPC,在对其能量耗散特性进行研究的基础上,推导了RPC的欧拉数学模型,设计了一种基于无源控制的非线性控制器;针对DC-DC变换器,在建立其开关模型的基础上,研究了一种带积分器的线性二次调节器。最后,给出了SCESS-RPC分层控制策略的完整实施过程（包括控制算法流程图、参考功率给定和各控制器的控制框图）,并通过软件仿真和实验验证了所提拓扑和分层控制策略的正确性。（5）结合某V/v牵引变电所的实际情况,联合研制了由四重化结构的RPC和3次、5次无源滤波器构成的统一电能质量控制系统（Unify Power Quality Manipulate System,UPQMS）工程样机。该系统采用有源装置和无源装置相结合的补偿方案,具有较高的性价比。首先,简单介绍了牵引变电所的基本结构、主变参数等相关工程背景。然后,阐述了UPQMS的拓扑结构、各部件的功能特性和参数配置,给出了UPQMS的补偿原理并对其控制策略进行了详细分析。最后,结合现场实测波形和数据,对UPQMS补偿前后牵引变电所的电能质量状况进行了定量评估。现场运行结果表明:UPQMS能够显着改善牵引变电所的电能质量,使其各项电能质量考核指标均能满足国家标准要求。此外,UPQMS还能有效提升牵引网的供电电压水平,提高铁路的运输能力和运行效率,具有极好的工程推广价值。
王枭[8]（2018）在《风力发电系统运行控制及频率调节等关键问题的研究》文中研究指明可再生能源的利用已被纳入许多国家的发展战略中,各国相继制定了超前的可再生能源发展目标,大规模的可再生能源系统被并入传统电网中。风电被视为最为成熟的可再生能源技术,在当今的电力系统中占有较大比重。由于驱动风机转动的风速具有随机性、间歇性等特点,风电机组的运行控制方式与传统的同步发电机明显不同。本文深入研究了风力发电系统的建模、控制与并网问题,在以下两个方面做出了原创性研究:（1）先进控制理论在风机桨距角控制系统中的应用研究;（2）风电系统惯性响应对电网频率的支撑作用。1.针对风电系统机电暂态特性的混合模型建立。风力发电系统是一个复杂的机电、电磁耦合系统,传统的建模方法无法准确反映系统内部的机电耦合过程。本文基于先进的FAST风机仿真器,建立了新型的Ⅲ型、Ⅳ型风电机组仿真模型。该混合模型的空气动力学和机械系统动态过程由FAST描述,电气部分采用旋转坐标系下的发电机和换流器控制模型。仿真分析以一台实际的600kW风机CART3为原型,应用了实际系统的空气动力学和几何参数,能够揭示风机运行中复杂的机电暂态特性。仿真结果验证了风电系统的变速运行规律,机械负荷呈现周期性变化。该仿真模型能对实际风机的现场测试提供可靠的技术支持。2.风机桨距系统的扰动抑制和自适应控制研究。桨距角控制器设计的优劣可对风机机械部件的疲劳损耗产生重要影响。在现代风机容量增加、结构柔性提高的趋势下,基于多自由度风机模型的先进控制理论研究是国际前沿课题。本文首先分析并改进了一种扰动抑制控制（DAC）算法,该方法基于内模原理,能为控制系统提供较强的抗扰能力,改善风机主动结构控制的效果。针对传统DAC算法中风速扰动无法完全抵消的问题,本文提出将带有扰动项的系统线性模型嵌入到Hamilton-Jacobi-Bellman（HJB）等式中,通过最优控制理论推导出能够有效抑制扰动的前馈控制,解决系统中与风速有关的不确定性问题。另一方面,考虑到风机系统中与空气动力学有关的非线性,线性的桨距控制器无法在各种工况下给出理想的转速控制效果。当运行点严重偏离理想位置时,闭环系统的稳定性也无法保证。本文提出了一种基于模型参考自适应控制（MRAC）的桨距系统设计,解决风机线性模型参数变化的问题。所设计的控制器融合了模型参考控制和控制器的参数自适应,使闭环系统的响应特性始终与参考模型一致。此外,考虑到系统中的风速扰动,该方法在MRAC的参数自适应中引入了死区特性,进一步增强了控制器的鲁棒性。3.基于风力发电机转矩极限的惯性控制策略研究。现代风力发电系统通过背靠背的电力电子换流器与传统大电网解耦,在电网频率急剧变化时无法提供与同步发电机相似的惯性响应。本文首次提出了一种考虑风力发电机转矩极限的惯性控制策略,使风电机组在电网频率故障下能够最大化其频率支撑作用,同时保证风电设备内发电机、换流器的安全可靠运行。仿真结果表明,本文提出的先进控制方法可有效改善电力系统的频率稳定性,相比于传统的惯性控制方法,具有更强的频率调节效果。此外,仿真中分析了风电系统机械负荷的变化情况,结果表明惯性响应可减小转子平面外（out-of-plane）负荷,而塔架side-to-side方向和传动轴上的机械负荷明显增加。4.基于风电-储能系统协调控制的惯性响应策略研究。风电系统在结束频率支持后,一般需加速运行以重新恢复转子动能。针对风机减载运行对电网造成的二次频率扰动（SFD）,本文提出了一种新颖的储能系统与风电系统的协调控制方案,显着增强了风电机组的虚拟惯性响应、改善了风电场的频率调节效果。其中,基于超级电容的储能系统直接部署在风机换流器的直流侧,通过风机的网侧换流器（GSC）实现储能系统的充、放电控制,并分析了保证换流器PMW操作可靠性的储能系统容量设计。此外,给出了一种基于状态反馈的阻尼控制方法,极大地缓解了风机惯性响应过程中传动轴与塔架的振荡。5.基于硬件在环技术的实时仿真平台研发。硬件在环（HIL）是一种先进的半实物仿真技术,在可再生能源系统的并网研究中,可验证待测试物理设备对虚拟系统的响应。在本文的HIL仿真平台中,由一台实时仿真器（DRTS）模拟大型电力系统的暂态过程,通过风机监控系统（SCADA）与DRTS间的通信线路,实时观测了实际风电设备对虚拟电网的调频效果。该闭合仿真回路中首次包含了实际的工业级风机平台CART3,风机物理控制器中的惯性控制通过快速原型化技术实现,避免了复杂的实施与调试过程。实验结果对研究风电系统参与电网的短时频率调节具有重要意义,所设计的仿真平台可用于其他风机辅助控制的暂态研究中。
柴炜[9]（2018）在《区域电网高比例可再生能源的分层消纳与互动控制关键技术》文中认为本文针对区域电网中高比例可再生能源的友好并网与高效消纳问题,研究输电层、配电层和用电层可再生能源的分层消纳关键技术、层间纵向互动控制技术及区域电网与主网的横向互动调控技术。对于输电层的大规模风力发电,研究了风电场-燃气电厂互补发电控制技术。首先分析了风力发电的波动率及其概率分布、波动置信区间与置信水平、混沌特性等出力特性,建立了基于混沌理论与人工神经网络的风电出力超短期组合预测模型。然后研究了燃气-蒸汽联合循环机组的动态响应特性,分析了燃机补偿风电功率快速波动的能力,建立了机组的控制模型。在此基础上,提出了风-燃互补发电的双层复合控制策略,计划调度层通过最优化计算得到燃机基准功率,实时优化层调节燃机出力,补偿系统功率偏差和频率偏差。仿真验证了该策略的有效性。对于配电层的分布式风、光电源,研究了配合其友好并网的电池储能控制技术。建立了磷酸铁锂电池的多因素聚合寿命模型,分析了控制步长对电池寿命、系统效率和并网波动率的影响,提出了基于模糊变步长和状态量预测的电池储能系统有功控制策略。研究了多运行模式下的无功电压控制问题,进而提出有功、无功的协调优化控制方法。对上述控制策略进行仿真分析,从抑制出力波动、提高电池寿命、提升电能质量等方面验证了该策略的有效性。对于用电层含风-光-荷-储的电力用户,提出了基于多时间尺度的能量优化控制方法。建立了日前能量管理模型,优化用户负荷和储能出力;针对可再生能源发电及用户行为的不确定性问题,设计了正偏差段和负偏差段模糊控制器,进行日内小时级优化;基于变时间常数滤波算法进行日内分钟级优化。针对不同时间尺度的控制需求,研究了用户端多类型储能系统的功率分配问题,实现了储能系统整体在使用寿命、工作效率和控制效果等方面的综合最优。在分层关键技术研究的基础上,建立了区域电网高比例可再生能源的分层消纳与互动控制总体架构,提出了电网的横向互动和纵向互动控制策略。提出了不同控制模式下区域电网与大电网之间的横向互动控制策略和用电层与配电层、配电层与输电层之间协调优化的纵向互动控制策略。基于统一信息支撑平台和综合能量管理系统,以纵横互动为技术核心,实现了各个层面可控资源的有效利用和优化调控。研究成果用于某海岛智能电网综合示范工程,在长80km、宽30km的区域里,在输电层面建设风-燃互补发电示范和区域电网与主网的横向互动示范、配电层面建设风-储并网示范、用电层面建设智能用电示范,基于全岛统一信息平台和能量管理系统开展层间可控资源的纵向互动示范,实现了占比为22.3%可再生能源的高效消纳和友好调控。
石荣亮[10]（2017）在《多能互补微电网中的虚拟同步发电机（VSG）控制研究》文中进行了进一步梳理近年来,分布式能源在电力系统中渗透率不断增加的同时,也给电力系统的安全稳定运行带来新的影响与挑战。多能互补微电网作为一种新型的分布式发电系统,能够将多种具有互补性的分布式能源集中于同一个系统中,提高整个微电网的能源利用率、供电可靠性和运行经济性。然而,基于电力电子逆变接口的分布式能源不具备旋转惯性和阻尼分量,将对系统的稳定运行造成不利影响。虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator, VSG）作为一种能够使分布式逆变电源具有与同步发电机相似特性的控制技术,对于提高电力系统的稳定性具有重要的支持作用。针对VSG在多能互补微电网中的控制及其应用问题,本文在国家科技支撑计划项目（863计划）《光伏微电网关键技术研究和核心设备研制》（2015AA050607）等国家项目的支持下,并依托与阳光电源股份有限公司开展的产学研项目《虚拟同步发电机关键技术研究和示范应用》,通过理论研究、实验验证和示范应用等环节系统深入地研究了多能互补微电网的负载适应性、并网适应性、频率稳定性以及运行稳定性的关键技术问题,完成的主要研究工作和成果总结如下:1 )阐述了多能互补微电网的产生背景、运行特征及控制结构,并总结了 VSG的技术分类、应用领域和关键问题。在此基础上,研究了 VSG控制策略,并建立了 VSG的并网和组网小信号模型,分析了虚拟惯性、虚拟阻尼等主要参数对VSG控制稳定性的影响。2)针对多能互补微电网中冲击性、不平衡、非线性负载对电能质量影响的问题,一方面提出了基于输出电压反馈的VSG多环控制策略,利用微分反馈和前馈解耦的复合控制,在负载阶跃扰动条件下实现了良好的动、静态响应特性;另一方面提出了基于级联广义积分器的虚拟阻抗控制策略,在消除输出电流中的直流分量与谐波分量的同时,有效克服了虚拟阻抗引入所带来的谐波放大问题;同时提出了基于谐波虚拟阻抗的电压谐波抑制策略,通过VSG的灵活虚拟阻抗控制,实现了微电网的电压谐波不控、抑制以及拒绝3种模式的选择性抑制,并利用PI+多个谐振电压调节器对多能互补微电网的输出电压不平衡与谐波进行抑制。3 )针对多能互补微电网的频率稳定性问题,提出了基于VSG一次调频与柴油发电机组二次调频的频率分层协调控制策略,兼顾了 VSG与柴油发电机组的动态性能与调频特性;并在分析定参数VSG动态功角响应特性的基础上,提出了自校正VSG控制策略,利用了 VSG的虚拟惯性与阻尼参数能够自校正以及负虚拟惯性的优势,参与系统调频;同时为了抑制柴油发电机组的动态频率波动,研究并提出了基于负载电流微分前馈的VSG频率稳定性控制策略,进一步增加系统的阻尼,减小系统频率的超调量、幅值偏差及其变化率。4 )针对多能互补微电网的并网适应性问题,提出了基于PQ/VSG自适应模式切换的控制策略,通过对比储能变流器分别采用动态改变下垂系数、平移下垂特性曲线以及自适应模式切换算法时的并网功率输出特性,体现了所提控制策略在提高微电网并网适应性方面的优越性。另外,针对多能互补微电网的实际应用,研究了基于VSG的黑启动和运行模式的无缝切换控制策略,并进行了实验验证。5)实验验证与示范应用:一方面搭建了基于VSG的百千瓦级光储柴可靠节能发电系统、基于VSG的兆瓦级光储柴联合发电系统2个多能互补微电网实验平台,对本文所提VSG相关控制策略进行了实验验证;且相关研究成果已在西藏措勤县微网示范电站项目中应用,并参加了现场调试,通过实际工程的运行考核,验证了本文所提VSG部分关键技术的正确性与有效性。
二、电容储能式直流电源装置在小型水电站的应用及改进（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电容储能式直流电源装置在小型水电站的应用及改进（论文提纲范文）
（1）适用高比例新能源系统广域消纳的输电技术研究综述（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 半波长交流输电技术及其适用场景 |
| 1.1 技术特性 |
| 1.2 适用场景 |
| 2 柔性直流电网输电技术及其适用场景 |
| 2.1 技术特性 |
| 2.2 适用场景 |
| 3 VSG技术及其适用场景 |
| 3.1 技术特性 |
| 3.2 适用场景 |
| 4 调相机技术及其适用场景 |
| 4.1 技术特性 |
| 4.2 适用场景 |
| 5 关键技术对我国未来电网形态的影响 |
| 5.1 关键技术发展趋势预测 |
| 5.2 我国电网形态变化历程及预测 |
| 5.3 关键技术对未来电网形态的影响 |
| 6 结语 |
（2）基于零逆流铁岭物流城风光储互补微网电站容量优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.2.3 目前存在的问题以及未来发展趋势 |
| 1.3 课题研究内容与章节安排 |
| 2 风光储互补发电系统结构原理及数学模型 |
| 2.1 风光蓄互补发电系统结构与控制 |
| 2.1.1 风力发电机组 |
| 2.1.2 太阳能光伏发电 |
| 2.1.3 P/N结 |
| 2.1.4 蓄电池 |
| 2.1.5 DC/DC变换器、逆变器与控制器 |
| 2.2 光伏发电原理及数学模型 |
| 2.2.1 光伏电池结构 |
| 2.2.2 光伏电池特性与数学模型 |
| 2.3 风力发电结构 |
| 2.3.1 风力发电系统结构分类 |
| 2.3.2 风力机特性与数学模型 |
| 2.4 蓄电池荷电状态与工作效率 |
| 2.4.1 蓄电池的容量 |
| 2.4.2 蓄电池工作效率 |
| 2.4.3 蓄电池的荷电状态(SOC) |
| 2.5 逆变器工作效率 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 风光储多能互补发电系统电源运行特点及模型 |
| 3.1 光伏发电运行策略 |
| 3.2 风电出力模型 |
| 3.2.1 风功率密度 |
| 3.2.2 风力发电机的输出功率 |
| 3.3 风光联合发电系统的出力模型 |
| 3.4 零逆流原则与储能调度模型 |
| 3.5 容量配置条件 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 零逆流原则与风光储互补发电系统的仿真模拟 |
| 4.1 零逆流控制原则 |
| 4.2 光伏系统发电量 |
| 4.3 风电系统发电量 |
| 4.4 联合系统运行策略 |
| 4.5 联合系统容量优化模型 |
| 4.5.1 选取优化目标函数与优化变量 |
| 4.5.2 粒子群算法 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 实例仿真及分析 |
| 5.1 项目相关介绍 |
| 5.2 微电网与主网购电策略 |
| 5.3 系统simulink模型搭建 |
| 5.4 运行结果 |
| 5.5 投资期及成本计算 |
| 5.5.1 投资期问题概述 |
| 5.5.2 静态资金回收期 |
| 5.5.3 动态资金回收期 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）市场环境下储能运营经济性评估及交易优化模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 储能参与市场交易容量配置研究现状 |
| 1.2.2 储能参与多级电量市场交易研究现状 |
| 1.2.3 储能参与辅助服务市场交易研究现状 |
| 1.2.4 储能参与交易效益协调机制研究现状 |
| 1.2.5 储能参与市场交易价值评估研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容和创新点 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 |
| 1.3.2 论文研究创新点 |
| 第2章 国内外储能发展现状及在电力系统应用前景 |
| 2.1 储能技术发展现状及趋势分析 |
| 2.1.1 储能技术发展现状 |
| 2.1.2 储能技术应用现状 |
| 2.2 储能技术发展趋势及相关政策 |
| 2.2.1 储能技术发展趋势 |
| 2.2.2 中国储能技术发展政策 |
| 2.2.3 中国储能发展问题分析 |
| 2.3 储能技术在电力系统中应用现状与前景 |
| 2.3.1 储能产业发展特征分析 |
| 2.3.2 储能在电力系统应用现状 |
| 2.3.3 储能在电力系统应用前景 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 储能发展成本演化趋势及最优设备选型模型 |
| 3.1 储能技术发展成熟度分析 |
| 3.1.1 储能技术类型 |
| 3.1.2 储能技术成熟度 |
| 3.2 储能技术成本演变趋势分析 |
| 3.2.1 储能度电成本测算模型 |
| 3.2.2 储能成本演变趋势分析 |
| 3.2.3 实例分析 |
| 3.3 储能技术设备最优选型模型 |
| 3.3.1 评估指标体系 |
| 3.3.2 最优选型模型 |
| 3.3.3 实证分析 |
| 3.4 储能技术设备最优选址模型 |
| 3.4.1 复杂网络模型的机制 |
| 3.4.2 储能运营商满意度模型 |
| 3.4.3 案例研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 储能参与电量市场交易经济性界值分析模型 |
| 4.1 净负荷需求分布曲线分析 |
| 4.1.1 净负荷测算模型 |
| 4.1.2 净负荷需求分布 |
| 4.2 储能最优峰谷分时时段划分 |
| 4.2.1 数据样本集构建 |
| 4.2.2 峰谷时段聚类优化模型 |
| 4.2.3 实例分析 |
| 4.3 储能最优峰谷分时价差测算 |
| 4.3.1 全寿命周期理念 |
| 4.3.2 储能成本-收益分析 |
| 4.3.3 储能峰谷价差测算 |
| 4.3.4 实例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 储能参与电量市场多级协同交易优化模型 |
| 5.1 储能参与电力合约交易协调模型 |
| 5.1.1 不同利益主体效益分析 |
| 5.1.2 不同利益主体效益测算 |
| 5.1.3 不同利益主体效益协调 |
| 5.1.4 实例分析 |
| 5.2 储能参与微网日前交易优化模型 |
| 5.2.1 储能系统动态功率模型 |
| 5.2.2 微网日前交易优化模型 |
| 5.2.3 算例分析 |
| 5.3 储能参与风电实时交易优化模型 |
| 5.3.1 风储联合运行模型 |
| 5.3.2 实时竞价交易模型 |
| 5.3.3 算例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 储能参与辅助服务市场交易经济性界值分析模型 |
| 6.1 储能系统参与调峰交易相关政策 |
| 6.1.1 西北储能调峰政策 |
| 6.1.2 东北储能调峰政策 |
| 6.2 储能参与调峰交易最优容量分析 |
| 6.2.1 净负荷率变化 |
| 6.2.2 储能最优容量比 |
| 6.2.3 实例分析 |
| 6.3 储能参与电网调峰交易价格测算 |
| 6.3.1 储能运营情景分析 |
| 6.3.2 储能运营收益测算 |
| 6.3.3 储能调峰交易价格测算 |
| 6.3.4 实例分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 储能参与调峰辅助服务市场交易优化模型 |
| 7.1 电源调峰交易成本测算 |
| 7.1.1 火电调峰成本 |
| 7.1.2 储能系统调峰成本 |
| 7.1.3 灵活性负荷调峰成本 |
| 7.2 储能参与光伏调峰交易优化模型 |
| 7.2.1 光伏调峰交易目标 |
| 7.2.2 光伏调峰约束条件 |
| 7.2.3 实例分析 |
| 7.3 储能参与多源调峰交易优化模型 |
| 7.3.1 多源调峰优化目标 |
| 7.3.2 多源调峰约束条件 |
| 7.3.3 算例分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 储能参与电力市场交易价值分析及商业模式 |
| 8.1 储能功能与价值分析 |
| 8.1.1 储能功能作用 |
| 8.1.2 储能价值分析 |
| 8.2 储能参与电力交易价值评估模型 |
| 8.2.1 储能价值评估体系 |
| 8.2.2 储能价值评估模型 |
| 8.2.3 算例分析 |
| 8.3 储能参与电力交易运营商业模式 |
| 8.3.1 不同商业模式对比 |
| 8.3.2 储能运营商业模式 |
| 8.3.3 储能运营商竞争力分析 |
| 8.3.4 储能商业模式盈利性 |
| 8.4 本章小结 |
| 第9章 研究成果和结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）基于复合储能系统的微网频率特性提升方法及容量配置研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 2 含高比例可再生能源的微电网频率特性分析 |
| 2.1 常规电力系统的调频特性 |
| 2.2 微电网系统的调频控制 |
| 2.3 微网频率特性评估指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 含废弃矿井抽蓄电站的复合储能系统频率控制方法 |
| 3.1 多电源互补耦合系统 |
| 3.2 废矿抽蓄电站模型 |
| 3.3 超级电容的调频控制模型 |
| 3.4 复合储能系统参与调频的综合控制方法 |
| 3.5 仿真及算例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于频谱分析的复合储能系统功率分配及容量配置 |
| 4.1 风电机组出力建模 |
| 4.2 光伏电源出力建模 |
| 4.3 基于频谱分析的复合储能容量配置 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 研究工作总结与成果 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）水风光互补的冷热电多能联供微网运行优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 水风光互补的联供微网运行优化研究现状 |
| 1.2.1 水风光发电技术的研究现状 |
| 1.2.2 冷热电多能联供微网发展及技术研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容及结构安排 |
| 1.3.1 论文的研究内容 |
| 1.3.2 论文结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 水风光互补的冷热电多能联供微网系统 |
| 2.1 水风光互补的冷热电多能联供微网系统结构 |
| 2.2 电源侧设备数学模型 |
| 2.2.1 小水电数学模型 |
| 2.2.2 分布式风力发电模型 |
| 2.2.3 分布式光伏发电模型 |
| 2.2.4 冷热电联产机组 |
| 2.3 辅助设备数学模型 |
| 2.3.1 电储能模型 |
| 2.3.2 燃气锅炉模型 |
| 2.3.3 热交换器模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于电热协同的水风光互补联供微网运行优化模型 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 水风光互补发电原理 |
| 3.3 多能联供微网运行优化模型 |
| 3.3.1 微网运行优化的目标函数 |
| 3.3.2 约束条件 |
| 3.3.3 联供微网运行策略与售热机制 |
| 3.4 多能联供微网优化模型求解方法 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 算例基础数据 |
| 3.5.2 优化结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于区间规划的联供微网运行优化模型 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 区间线性规划方法 |
| 4.3.1 区间线性规划理论 |
| 4.3.2 区间线性规划模型的求解方法 |
| 4.3.3 基于生成式对抗网络的区间构造 |
| 4.3 基于区间线性规划的联供微网运行优化模型 |
| 4.3.1 联供微网运行优化的目标函数 |
| 4.3.2 约束条件 |
| 4.4 基于区间线性规划的优化模型求解方法 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 算例基础数据 |
| 4.5.2 优化结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于模型预测控制的联供微网双层运行优化模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 冷热电多能联供微网结构 |
| 5.3 基于模型预测控制的联供微网双层优化模型 |
| 5.3.1 基于模型预测控制的双层结构 |
| 5.3.2 混合储能寿命损耗模型 |
| 5.3.3 模型不同时间断面的目标函数 |
| 5.4 模型求解方法 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 算例基础数据 |
| 5.5.2 优化结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1. 结论 |
| 2. 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 攻读学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（6）海岛综合能源微网配置及运行优化建模仿真（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究动机 |
| 1.2 综合能源微网发展状况 |
| 1.3 综合能源微网系统配置和运行优化相关工作 |
| 1.4 本文研究内容和结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 海岛综合能源微网系统架构及建模仿真 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 海岛综合能源微网架构 |
| 2.3 供电设备模型 |
| 2.4 冷/热能处理设备模型 |
| 2.5 海水淡化机组模型 |
| 2.6 储能设备模型 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 基于多种群协作多目标进化优化的海岛综合能源微网配置优化 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 配置优化框架 |
| 3.3 海岛综合能源微网多目标优化配置模型构建 |
| 3.4 基于多种群协作进化的多目标配置优化 |
| 3.5 计及可再生能源的海岛综合能源微网优化配置算例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于粒子群进化优化的海岛综合能源运行优化 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 海岛综合能源微网运行优化模型 |
| 4.3 基于粒子群算法的运行优化 |
| 4.4 海岛综合能源微网运行优化算例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 未来研究工作 |
| 参考文献 |
| 附录1 海岛微电网仿真模型 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）电气化铁路电能质量与制动能量回收控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 电气化铁路电能质量问题 |
| 1.2.1 负序电流/电压及其危害 |
| 1.2.2 功率因数 |
| 1.2.3 谐波电流及其危害 |
| 1.2.4 馈线电压波动 |
| 1.2.5 牵引网低频网压振荡 |
| 1.3 电气化铁路电能质量治理方案概述 |
| 1.3.1 电力机车改型升级 |
| 1.3.2 采用相序轮换接线 |
| 1.3.3 采用平衡变压器 |
| 1.3.4 安装电力滤波器 |
| 1.3.5 安装静止无功补偿器和静止无功发生器 |
| 1.3.6 安装铁路功率调节器 |
| 1.3.7 采用同相供电技术 |
| 1.4 再生制动能量回收技术的研究现状 |
| 1.5 本文研究的目的和意义 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 基于实测数据的电气化铁路电能质量特征分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 负序特性 |
| 2.2.1 负序电流特性 |
| 2.2.2 负序电压特性 |
| 2.3 功率因数特征 |
| 2.4 谐波特性 |
| 2.4.1 谐波电流特性 |
| 2.4.2 谐波电压特性 |
| 2.5 馈线电压的偏差与波动 |
| 2.6 机车再生制动能量回馈 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于YNVD平衡变压器的电气化铁路混合补偿系统 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 混合补偿系统结构 |
| 3.3 混合补偿系统的工作原理 |
| 3.3.1 TSC的容量配置和无功功率分配方法 |
| 3.3.2 负序、无功和谐波的补偿原理 |
| 3.3.3 电流检测算法 |
| 3.4 无差拍-重复控制策略 |
| 3.4.1 TPFBC的数学模型 |
| 3.4.2 无差拍控制方法 |
| 3.4.3 无差拍-重复控制方法 |
| 3.5 系统仿真与实验分析 |
| 3.5.1 仿真分析 |
| 3.5.2 实验分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于YNVD平衡变压器的电气化铁路同相供电系统 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 同相供电系统结构 |
| 4.3 主变结构和补偿原理 |
| 4.3.1 主变结构 |
| 4.3.2 补偿原理 |
| 4.4 系统控制策略 |
| 4.5 仿真和实验 |
| 4.5.1 仿真分析 |
| 4.5.2 实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 计及制动能量回收的铁路功率调节器 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 拓扑结构 |
| 5.3 SCESS-RPC的分层控制策略 |
| 5.4 RPC的模型和控制 |
| 5.4.1 RPC的动态数学模型 |
| 5.4.2 无源控制原理 |
| 5.4.3 无源控制的RPC电流控制器设计 |
| 5.5 DC-DC变换器的模型和控制 |
| 5.5.1 DC-DC变换器的开关模型 |
| 5.5.2 LQR原理 |
| 5.5.3 LQRI控制器设计 |
| 5.6 分层控制策略的实施过程 |
| 5.7 仿真和实验验证 |
| 5.7.1 仿真验证 |
| 5.7.2 实验验证 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 铁路统一电能质量控制系统(UPQMS)工程样机研制及其应用 |
| 6.1 工程背景简介 |
| 6.2 UPQMS拓扑结构和补偿原理 |
| 6.2.1 拓扑结构 |
| 6.2.2 补偿原理 |
| 6.3 UPQMS控制策略 |
| 6.4 UPQMS补偿效果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A攻读博士学位期间主要成果 |
| 致谢 |
（8）风力发电系统运行控制及频率调节等关键问题的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1风力发电技术概况 |
| 1.1.1 风能的利用 |
| 1.1.2 风力发电技术的发展 |
| 1.2 风力发电系统结构 |
| 1.3 变速风力发电系统的运行特点 |
| 1.3.1 最大功率跟踪运行模式 |
| 1.3.2 风机的变速运行区间 |
| 1.4 变速风力发电机组的控制系统 |
| 1.5 变速风力发电系统的并网 |
| 1.5.1 电力系统的频率调节 |
| 1.5.2 风电并网后的频率稳定问题 |
| 1.6 本文所做的工作 |
| 第二章 针对风电系统机电暂态特性的混合模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于FAST的风力发电系统机械部分建模 |
| 2.2.1 FAST风机仿真器 |
| 2.2.2 FAST建模的数学表达 |
| 2.2.3 CART3实验风机 |
| 2.3 风力发电机(WTG)数学模型 |
| 2.3.1 双馈感应电机(DFIG)模型 |
| 2.3.2 永磁同步电机(PMSG)模型 |
| 2.4 风力发电系统中的换流器控制模型 |
| 2.4.1 机侧换流器控制模型 |
| 2.4.2 网侧换流器控制模型 |
| 2.5 仿真验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 风机桨距系统的扰动抑制和自适应控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工业上标准的桨距角控制器 |
| 3.2.1 桨距角控制原理 |
| 3.2.2 基于变增益PID的桨距角控制 |
| 3.3 改进型DAC算法在桨距控制中的应用 |
| 3.3.1 扰动抑制控制(DAC) |
| 3.3.2 基于Hamilton-Jacobi-Bellman等式的改进型DAC算法 |
| 3.3.3 仿真分析 |
| 3.4 模型参考自适应控制在桨距控制系统中的应用 |
| 3.4.1 模型参考自适应控制方法 |
| 3.4.2 引入死区特性的控制器参数自适应 |
| 3.4.3 仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于风力发电机转矩极限的惯性控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电力系统的惯性响应分析 |
| 4.2.1 电力系统仿真模型 |
| 4.2.2 电力系统的惯性响应 |
| 4.3 基于电网频率反馈的惯性控制 |
| 4.3.1 FBIC惯性控制算法 |
| 4.3.2 FBIC增益参数的分析与设计 |
| 4.4 基于风力发电机转矩极限的惯性控制 |
| 4.4.1 TLIC惯性控制算法 |
| 4.4.2 改进的TLIC惯性控制算法 |
| 4.5 风电机组惯性控制的仿真分析 |
| 4.5.1 TLIC方法中参数的设定 |
| 4.5.2 FBIC与TLIC惯性控制算法的比较分析 |
| 4.5.3 风机惯性响应过程中的机械负荷变化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于风电-储能系统协调控制的惯性响应策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 风电-储能系统的协调控制 |
| 5.2.1 考虑换流器系统安全性的惯性控制 |
| 5.2.2 储能系统的功率协调控制 |
| 5.2.3 超级电容储能系统的容量设计 |
| 5.3 惯性响应过程中风机机械部件的阻尼控制 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.4.1 仿真参数设计 |
| 5.4.2 仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于硬件在环的实时仿真平台研发 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于硬件在环实的时仿真技术 |
| 6.2.1 数字实时仿真器(DRTS) |
| 6.2.2 基于HIL的实时仿真分类 |
| 6.3 基于HIL的仿真平台在风机调频研究中的应用 |
| 6.3.1 惯性控制模型的快速原型化 |
| 6.3.2 基于CHIL技术的实时仿真平台 |
| 6.3.3 基于PHIL的实时仿真平台 |
| 6.4 CHIL实时仿真结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文研究工作总结 |
| 7.2 研究工作展望 |
| 附录 变量定义 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间的科研成果 |
| 致谢 |
| 作者从事科学研究和学习经历的简历 |
（9）区域电网高比例可再生能源的分层消纳与互动控制关键技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.1.1 我国可再生能源并网发电的现状和特点 |
| 1.1.2 高比例可再生能源接入对区域电网的影响 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大规模集中式风力发电的并网消纳 |
| 1.2.2 分布式可再生能源与电池储能联合发电的控制技术 |
| 1.2.3 含风-光-荷-储的用户端用能优化及需求响应技术 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 风-燃互补发电控制技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 风电出力特性与预测模型 |
| 2.2.1 风电出力特性建模 |
| 2.2.2 基于混沌理论与BP神经网络的超短期组合预测模型 |
| 2.3 燃气-蒸汽联合循环机组的控制特性研究 |
| 2.3.1 CCGT的控制系统建模 |
| 2.3.2 CCGT的动态响应特性 |
| 2.3.3 CCGT与风电的互补能力评价 |
| 2.4 风-燃互补联合发电的控制策略 |
| 2.4.1 双层复合控制架构设计 |
| 2.4.2 燃机基准功率的最优化计算 |
| 2.4.3 风-燃互补发电的实时优化 |
| 2.5 仿真分析与验证 |
| 2.5.1 风电功率超短期预测模型的仿真验证 |
| 2.5.2 风-燃互补发电控制的仿真结果及分析 |
| 2.5.3 不同类型电源互补方案的比较 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 配合分布式风光电源并网的电池储能控制技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电池储能系统控制模型的建立 |
| 3.2.1 考虑多因素聚合的储能电池寿命建模 |
| 3.2.2 BESS综合控制模型 |
| 3.3 实现分布式可再生能源友好并网的电池储能控制策略 |
| 3.3.1 基于状态量预测的波动平抑与有功调度控制策略 |
| 3.3.2 提高寿命和效率的BESS模糊变步长优化控制方法 |
| 3.3.3 多运行模式下的BESS无功电压控制策略 |
| 3.3.4 配合DG友好并网的BESS协调优化控制策略 |
| 3.4 仿真分析与验证 |
| 3.4.1 基于状态量预测的优化结果与仿真验证 |
| 3.4.2 变步长优化控制的仿真结果与分析 |
| 3.4.3 无功电压控制的仿真结果与分析 |
| 3.4.4 变步长功率综合优化控制的仿真结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 含风-光-荷-储的用户端能量优化控制策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 含风-光-荷-储的用户端日前能量管理策略 |
| 4.2.1 四种负荷类型及其模型建立 |
| 4.2.2 市场电价机制与电价函数 |
| 4.2.3 基于用户收益最大化的日前能量管理策略 |
| 4.3 用户端日内调节策略 |
| 4.3.1 用户端多时间尺度优化控制方案 |
| 4.3.2 基于有效功率偏差模糊控制的日内小时级优化 |
| 4.3.3 基于变时间常数滤波算法的日内分钟级优化 |
| 4.4 用户端多类型储能的功率分配策略 |
| 4.4.1 初级分配方案 |
| 4.4.2 基于多目标粒子群优化的功率分配策略 |
| 4.5 仿真分析与验证 |
| 4.5.1 用户端日前能量管理的规划结果与分析 |
| 4.5.2 日内双时间尺度优化策略的控制效果与分析 |
| 4.5.3 复合储能系统功率分配策略的仿真结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 区域电网横向互动与层间纵向互动控制技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 分层消纳与互动控制总体架构 |
| 5.2.1 高比例可再生能源的分层消纳方案 |
| 5.2.2 横向互动与纵向互动的总体架构 |
| 5.2.3 统一信息支撑平台与综合能量管理系统 |
| 5.3 横向互动控制策略 |
| 5.4 纵向互动控制策略 |
| 5.4.1 用电层与配电层间的互动控制策略 |
| 5.4.2 配电层与输电层间的互动控制策略 |
| 5.4.3 基于NSGA-II改进的PSO求解算法 |
| 5.5 仿真分析与验证 |
| 5.5.1 横向互动的仿真结果与分析 |
| 5.5.2 纵向互动的仿真结果与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 可再生能源分层消纳与互动控制的示范应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 示范工程总体架构 |
| 6.3 各层示范应用与现场运行效果 |
| 6.3.1 输电层风-燃互补发电示范 |
| 6.3.2 配电层风电场储能并网示范 |
| 6.3.3 用电层智能用电示范 |
| 6.4 电网分层横纵互动的示范应用与运行效果 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结与创新点 |
| 7.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（10）多能互补微电网中的虚拟同步发电机（VSG）控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 多能互补微电网的概述 |
| 1.1.1 多能互补微电网的产生背景 |
| 1.1.2 多能互补微电网的定义和特征 |
| 1.1.3 多能互补微电网的运行方式 |
| 1.1.4 多能互补微电网的控制结构 |
| 1.2 微网逆变器的控制策略 |
| 1.2.1 PQ控制 |
| 1.2.2 VF控制 |
| 1.2.3 Droop控制 |
| 1.2.4 VSG控制 |
| 1.3 虚拟同步发电机的研究现状 |
| 1.3.1 VSG的分类 |
| 1.3.2 VSG的应用 |
| 1.3.3 VSG的关键问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 2 虚拟同步发电机的原理及其控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 VSG的基本原理及其建模 |
| 2.2.1 VSG的拓扑结构 |
| 2.2.2 VSG的基本原理 |
| 2.2.3 VSG的并网小信号模型 |
| 2.2.4 VSG的并联小信号模型 |
| 2.3 仿真与实验验证 |
| 2.3.1 仿真验证 |
| 2.3.2 实验验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于VSG的多能互补微电网负载适应性控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于VSG的线性负载适应性控制 |
| 3.2.1 储能逆变器拓扑等效性分析 |
| 3.2.2 基于输出电压反馈的多环控制策略 |
| 3.2.3 基于极点配置的双环参数设计 |
| 3.3 基于级联广义积分器的虚拟阻抗实现 |
| 3.3.1 VSG的虚拟阻抗模型 |
| 3.3.2 二阶/三阶广义积分器的原理 |
| 3.3.3 基于级联广义积分器的虚拟阻抗实现 |
| 3.4 基于VSG的不平衡与非线性混合负载控制 |
| 3.4.1 基于级联广义积分器虚拟阻抗的谐波抑制 |
| 3.4.2 基于PIR电压调节器的混合负载控制 |
| 3.5 基于VSG的多能互补微电网谐波电压抑制 |
| 3.5.1 基于VSG的谐波电压抑制机理 |
| 3.5.2 基于谐波虚拟阻抗的谐波抑制 |
| 3.6 仿真与实验验证 |
| 3.6.1 仿真验证 |
| 3.6.2 实验验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 多能互补微电网的调频控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多能互补微电网频率分层协调控制 |
| 4.2.1 多能互补微电网的分层结构 |
| 4.2.2 微电网频率分层控制 |
| 4.3 柴油发电机组的性能分析 |
| 4.3.1 柴油发电机组应用的选型与问题 |
| 4.3.2 柴油发电机组的建模 |
| 4.3.3 柴油发电机组的阶跃响应特性 |
| 4.4 多能互补微电网的典型调频控制方案分析 |
| 4.4.1 基于PQ控制的频率稳定性分析 |
| 4.4.2 基于转速闭环的频率稳定性分析 |
| 4.4.3 基于Droop控制的频率稳定性分析 |
| 4.4.4 基于VSG控制的频率稳定性分析 |
| 4.5 仿真与实验验证 |
| 4.5.1 仿真验证 |
| 4.5.2 实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于VSG的多能互补微电网频率稳定性控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 柴油发电机组的转轴控制模型 |
| 5.2.1 柴油发电机组的转轴模型 |
| 5.2.2 柴油发电机组的控制设计 |
| 5.3 基于自校正VSG的频率稳定性控制 |
| 5.3.1 定参数VSG的频率响应特性 |
| 5.3.2 自校正VSG的频率稳定性控制 |
| 5.4 基于负载电流微分前馈的VSG频率稳定性控制 |
| 5.4.1 基于一阶高通滤波器的电流微分控制 |
| 5.4.2 负载电流微分前馈的VSG频率稳定性控制 |
| 5.5 仿真与实验验证 |
| 5.5.1 仿真验证 |
| 5.5.2 实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 基于VSG的多能互补微电网运行控制策略 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多能互补微电网黑启动控制技术 |
| 6.2.1 微网黑启动的研究现状 |
| 6.2.2 微网黑启动控制的关键技术 |
| 6.2.3 基于VSG的微网黑启动控制 |
| 6.3 多能互补微电网运行模式无缝切换技术 |
| 6.3.1 基于VSG的并网至离网切换 |
| 6.3.2 基于VSG的离网至并网切换 |
| 6.4 多能互补微电网的并网适应性控制 |
| 6.4.1 VSG的并网适应性分析 |
| 6.4.2 多能互补微电网的并网适应性控制 |
| 6.5 仿真与实验验证 |
| 6.5.1 仿真验证 |
| 6.5.2 实验验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 基于VSG的多能互补微电网实验平台与示范项目 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 基于VSG的光储柴微电网实验平台介绍 |
| 7.2.1 百千瓦级光储柴可靠节能发电系统 |
| 7.2.2 兆瓦级光储柴联合发电系统 |
| 7.3 西藏措勤县微网示范电站的介绍 |
| 7.3.1 微电网示范项目的设计 |
| 7.3.2 多能互补微源及其控制 |
| 7.4 基于VSG的措勤县微电网运行控制 |
| 7.4.1 运行模式及其切换 |
| 7.4.2 多子微网的供电方式与控制 |
| 7.5 现场验证及其分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 工作总结 |
| 8.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
四、电容储能式直流电源装置在小型水电站的应用及改进（论文参考文献）
- [1]适用高比例新能源系统广域消纳的输电技术研究综述[J]. 刘增训,游沛羽,周勤勇. 电力工程技术, 2020(05)
- [2]基于零逆流铁岭物流城风光储互补微网电站容量优化设计[D]. 范传焘. 沈阳工程学院, 2020(02)
- [3]市场环境下储能运营经济性评估及交易优化模型研究[D]. 秦云甫. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [4]基于复合储能系统的微网频率特性提升方法及容量配置研究[D]. 钟睿. 中国矿业大学, 2020(03)
- [5]水风光互补的冷热电多能联供微网运行优化研究[D]. 任德江. 广东工业大学, 2020(02)
- [6]海岛综合能源微网配置及运行优化建模仿真[D]. 汪敬人. 中国矿业大学, 2020(03)
- [7]电气化铁路电能质量与制动能量回收控制系统研究[D]. 崔贵平. 湖南大学, 2020
- [8]风力发电系统运行控制及频率调节等关键问题的研究[D]. 王枭. 东北大学, 2018(01)
- [9]区域电网高比例可再生能源的分层消纳与互动控制关键技术[D]. 柴炜. 上海交通大学, 2018(01)
- [10]多能互补微电网中的虚拟同步发电机（VSG）控制研究[D]. 石荣亮. 合肥工业大学, 2017(01)