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风电机组及场站惯量响应与一次调频调压关键技术与核心装备
随着新能源渗透率不断增加,传统发电份额不断被挤占,导致系统惯量下降,热备用容量减小,降低了电网的安全稳定裕度。已知目前双馈感应风力发电机(DFIG)在最大功率点跟踪控制下,发电机输出功率难以响应电网频率波动,而超速减载控制和变桨距角控制虽然在一定程度上改善风电机组整体性能和一次调频特性,但存在预留一定备用容量而无法实现最大发电效益。目前储能装置已广泛应用于风电场,但大多为风电场集中式储能方案,其安全可靠性风险往往大于分布式模式,故如何提高单台风电机组的致稳性和抗扰性,使其具备一次调节能力显得尤为重要。 图1 实验装置图1 图2 实验装置图2 图3 DFIG的储能配置图 结合上述应用背景,提出以下技术解决方案: 1、结合DFIG直流母线储能装置的优势,从增加控制自由度、平滑源端风功率间歇性波动以及抑制网侧负荷扰动三个维度入手,分别提出基于超级电容器控制的DFIG惯量支撑与一次调频控制,基于变功率点跟踪和超级电容器储能协调控制的DFIG一次调频策略和考虑源-荷功率随机波动的DFIG一次频率平滑调节方法,上述控制可在增大发电效益的同时提升频率调节效果。 2、量化DFIG的一次电压调节能力,制定DFIG的动态无功控制策略,设计DFIG与风场无功补偿装置的综合协调控制方案,从提高系统稳定性和鲁棒性出发,研究自抗扰控制技术等快速提升风电场系统无功响应速度,最大限度地缓解电网电压跌落,提高电网的电压安全稳定性。 3、结合功率密度、可充放电循环寿命以及经济性作为储能介质选择的主要评测指标,确定合适的单一或混合储能介质及变换装置类型,根据频率调节目标计算储能装置的容量,进一步研究混合储能的容量优化方法,设计出一套高充放电效率、低成本的混合储能装置。 4、研究风储联合调频和基于超级电容调频、风机分布式储能和场站集中式储能所组合成的四种储能调频方案的优缺点,通过多复杂工况验证不同技术方案的调频效果,结合储能容量、使用寿命、经济成本和技术性能比较得出最优方案。 5、研究大功率基于单一储能或混合储能控制的风电机组一次调频样机,完成风电机组参与系统惯量支撑与一次调节方案的验证,对新型一次调频控制技术和一次调压控制方案进行大功率样机的试验验证,完成工程应用的基础准备工作。 创新点 1、针对风电机组一次频率调节,分别提出了基于超级电容器储能、变功率点跟踪和超级电容储能协调控制和考虑源荷功率频率调节等方法,提高一次频率调节能力,并优化了储能装置的容量配置。 2、设计双馈感应风力发电机的动态无功协调控制方案,提出了双馈感应风力发电机最小限度降低机组出力下可提高无功极限最大值的最优方法。 3、分别就风储联合调频策略和基于超级电容器调频策略、风机分布式储能和场站集中式储能所组合成的四种储能调频方案的优缺点和拓扑结构进行对比分析,最终得出采用风机分布式储能下的风储协调方案更加具有应用优势。 市场前景 通过本项目的研究,可形成新能源风机技术在大电网中应用效果验证方面的技术成果,有助于进一步体现国家风光储输示范工程的示范引领作用,推动新能源风机储能技术在大规模新能源接入地区的推广应用,为提升新能源发电高渗透率地区电网的安全稳定运行水平,促进建立可再生能源并网的辅助服务机制提供重要依据和借鉴。 应用案例 目前装置依托“双馈感应风力发电机惯量阻尼及一次调节方法的研究”项目,已开发完成380V/10kW实验样机,并预计展开示范应用。 获奖情况 “基于超级电容储能控制的双馈风电机组惯量与一次调频策略”论文获得《电力系统自动化》期刊2020年度优秀论文三等奖。
华北电力大学 2023-08-03
中国高等教育学会科服委第二次主任会议在沈阳举行
12月7日,中国高等教育学会科技服务专家指导委员会(以下简称科服委)第二次主任会议在东北大学举行。
中国高等教育学会 2023-12-11
物理所实现空气耦合的MHz频段高灵敏度超声波探测
高灵敏度、小型化的超声探测器在诸多方面发挥着重要应用,例如医学诊断、光声成像、无损检测等。目前,商用的超声波探测器主要采用压电换能器,但为了实现较高的灵敏度,往往需要较大的尺寸,其传感器的典型尺寸一般为毫米到厘米。
物理研究所 2022-10-26
高性能自适应红外焦平面探测系统芯片及其应用技术研究
本项目整体技术通过产学研用相结合,已得到充分的推广应用。本成果申请专利85项,其中授权34项,发表SCI/EI论文69篇;本项目攻克了片上自适应补偿与校正、输出数字化、智能图像增强等关键技术;研制出了目前国际上最先进的智能灵巧型焦平面探测系统芯片;解决了系统芯片低噪声、低温漂、高均匀性、智能灵巧化的瓶颈问题;实现了焦平面向单片集成片上系统的跨越式发展。经权威检测和鉴定:该成果的综合技术指标达到国际先进水平,其中RMS噪声电压(325.3 µV)、固定图像噪声电压(12.1mV)居国际领先”。
电子科技大学 2021-04-14
一种 VHF 电离层不均匀体探测系统收发开关
本实用新型涉及电子通信技术,具体涉及一种 VHF 电离层不均匀体探测系统收发开关,包括发射 端、接收端、天线端和电源;包括与所述电源连接的驱动电路、低通滤波器以及拓扑结构;所述驱动电 路利用二极管 PIN 为核心器件,采用 MOS 管驱动二极管 PIN;所述低通滤波器采用二阶 LC 低通滤波 器;所述拓扑结构是在发射端至天线端与天线端至接收端采用串并拓扑结构形成单刀双掷开关。该收发 开关满足单根天线实现收发切换的要求,插入损耗小且隔离度较高,结
武汉大学 2021-04-14
华中农业大学脉动真空灭菌器项目(二次)竞争性磋商公告
华中农业大学脉动真空灭菌器项目(二次)竞争性磋商
华中农业大学 2022-06-07
二次再热机组再热汽温的自降阶多回路集中预估控制系统
本发明公开了一种二次再热机组再热汽温的自降阶多回路集中预估控制系统,该控制系统由烟气再循环风机转速控制回路和烟气挡板开度控制回路构成,将一次再热汽温和二次再热汽温与设定值的偏差送入预估控制器,计算得出烟气再循环风机转速和烟气挡板开度的优化值,保证机组一次再热汽温和二次再热汽温维持在合理安全的范围内,本发明采用预估控制能够方便地处理大惯性多变量系统的优化问题,计算过程清晰、简单,工程应用时,编程实施方便,对未来输出偏差的预测能及时调节相应的控制量,一次再热汽温和二次再热汽温能稳定在合理的范围之内,保证了机组的稳定性和安全性,控制效果较传统PID控制好。
东南大学 2021-04-11
用于垃圾富氧焚烧的一次风注氧混合一体化装置
本发明公开了一种用于垃圾富氧焚烧的一次风注氧混合一体化·689·装置,包括:其两端可分别与一次风管道连接的管状本体;注氧器,其包括设置于本体的管体内呈环状的注氧环,以及均匀设置在该注氧环上的多个喷嘴,氧气从外部进入该注氧环并通过上述喷嘴喷入本体的管体内;以及同轴套设在本体内管壁上并位于注氧器下游的混流片组,每个混流片组包括一个第一混流片和一个第二混流片,两混流片轴向间隔平行设置。本发明的装置可使得氧气以
华中科技大学 2021-04-14
次氧化锌粉深度治理低浓度 SO2 烟气耦合提取有价组元新 技术
用次氧化锌粉浆液吸收治理低浓度 SO 2 烟气,同时实现次氧化锌粉中伴生有价组元的耦合提取;采用亚硫酸锌浆液的催化氧化方法,同时实现了浆液中 F、Cl 离子的耦合共沉淀;优化创新了高砷含氟、氯物料的硫酸化焙烧脱砷/脱氟/脱氯技术,实现了砷/氟/氯的协同治理;优化创新了铟的富集、提取技术,形成绿色、高效的次氧化锌粉深度治理低浓度 SO 2 烟气耦合提取有价组元新技术。
北京科技大学 2021-04-13
一种基于应变信号近似熵的风洞试验天平的评估方法
成果描述:一种基于应变信号近似熵的风洞试验天平的评估方法,其做法主要是,在飞行器模型顶端内壁、模型框架和天平上分别安装模型、框架、天平三向应变片,对三个片测出的各向应变信号进行傅里叶变换得到频谱信号,进而计算出0~300Hz内六个频带的近似熵特征值,再分别计算模型、框架同向应变信号的近似熵特征值的差值,以及模型与天平同向应变信号的近似熵特征值的差值;当各向的这两种应变近似熵特征值的差值均在规定范围内时,评估结果判定天平的测试数据可信,否则判定不可信。从而保证风洞试验时通过天平测出的模型的力学数据准确、可靠;为航空航天飞行器提供更准确、可靠的试验数据。市场前景分析:风洞工程技术领域。与同类成果相比的优势分析:技术先进,性价比较高。
西南交通大学 2021-04-10
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