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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
国家基金委:加强应用基础研究部署,提升关键核心技术攻关能力
2024年11月16日,自然科学基金委党组2024年第二次务虚研讨会议在北京召开。自然科学基金委党组书记、主任窦贤康主持会议并讲话。委领导班子,中央纪委国家监委驻科技部纪检监察组、审计署科技审计局有关领导,咨询委员会主任李静海、秘书长高瑞平,特邀科学家代表,各科学部主任(兼职)、全委局级以上干部出席会议。
国家自然科学基金委员会 2024-12-02
大田滴灌用水力旋喷自动吸附网式过滤器
随着节水农业的兴起,滴灌、喷灌技术正被越来越广泛地应用。目前已建成的系统 首部,控制系统采用人工手动控制的较多,系统自动化程度低,且产品单一,而过滤器 作为系统首部的核心设备,用户急需技术含量高的产品。 针对以上问题,研制和开发了一套大田滴灌水力旋喷自动吸附网式过滤器及其控制 系统,克服了以往过滤器体积大,水头损失大、操作复杂的缺点,符合当代农业主的需 求。该技术产品具有不同60、80、100、120等不同目数和不同结构的过滤器产品,不仅 用于滴灌,还可以用于喷灌等灌溉方式,适应范围广。生产工艺成熟、产品质量稳定。
青岛农业大学 2021-04-11
大田滴灌用水力旋喷自动吸附网式过滤器
随着节水农业的兴起,滴灌、喷灌技术正被越来越广泛地应用。目前已建成的系统首部,控制系统采用人工手动控制的较多,系统自动化程度低,且产品单一,而过滤器作为系统首部的核心设备,用户急需技术含量高的产品。 针对以上问题,研制和开发了一套大田滴灌水力旋喷自动吸附网式过滤器及其控制系统,克服了以往过滤器体积大,水头损失大、操作复杂的缺点,符合当代农业主的需求。该技术产品具有不同60、80、100、120等不同目数和不同结构的过滤器产品,不仅用于滴灌,还可以用于喷灌等灌溉方式,适应范围广。生产工艺成熟、产品质量稳定。
青岛农业大学 2021-05-07
适用于无线局域网OFDM系统的信道估计方法
本技术成果提出了一种适用于无线局域网OFDM系统的信道估计方法,根据WLAN中通信系统的应用 环境,在准静态或慢时变信道环境下,有效利用PPDU中已知信息来进行准确信道估计方法性能,扩大其 适用范围
中山大学 2021-04-10
基于无线传感网的铁路危险品运输在途检测技术
 该项目为863重点项目。项目针对我国铁路危险品运输的品种多、运量大及路途长、途中还需解体和编组作业等特点,研究开发危险货物运输安全状态在途检测的关键技术和设备,重点解决工程实施中存在的通信条件恶劣、货车车载设备供电缺乏,以及粉尘、振动、冲击和电磁干扰等问题,以满足铁路危险品运输在途监测需求,及时发现危险隐患,减少货物的运输途中发生事故所造成人员伤亡、财产损失和环境污染。项目成果及运用:     本项目采用无线传感器网络技术,在多点网络化监测、环境适应性强、节点功耗低等方面有创新,并实现了危险货物安全状态的分析和评估。目前该成果已成功应用于铁路新疆棉花运输安全监测、铁路电石集装箱检测等系统中,实现了货车运输车载供电缺乏的条件下,自动长时间、远程连续地监测、检测货物运输状态,得到了铁道部有关领导、用户的一致好评。已获得国家发明专利4项,软件著作权6项。运用于铁路新疆大宗棉花运输安全监测研究中,为防止棉花自燃事故提供了第一手监测数据。铁路电石集装箱检测项目中发挥了重要作用,能够远程地、较长时间地、连续地检测并记录电石集装箱检测实验中的各项参数,为数据采集与分析节省了大量人力物力。
北京交通大学 2021-04-13
一种矿山边坡支护网的固定装置
本实用新型公开了一种矿山边坡支护网的固定装置,包括中心固定机构以及沿圆周方向均布在中心固定机构周侧的四个边缘固定机构;中心固定机构包括中心固定座以及安装在中心固定座底部的导向插件,中心固定座内部安装有辅助限位机构,中心固定座顶部边缘沿圆周方向均布有四个加强插接件,中心固定座上方水平安装有限位座,加强插接件顶部穿过限位座与固定螺母相连。本实用新型能够对矿山边坡的支护网进行有效固定,首先对装置中心进行了加固设计,在辅助限位机构的作用下,整个装置中心形成了与地面的稳固连接,保障了整个装置的固
安徽建筑大学 2021-01-12
万兆网络多核处理器 SOC 芯片产业化
本项目是用 28 纳米 FPGA 器件实现了一枚《万兆网络多核处理器》SOC 芯 片。该芯片目标客户是路由器、交换机、防火墙网络设备整机厂商和网络技术 科研、监管机构。该芯片用于拓展网络带宽到 10Gbps,支持 Open Flow 协议, 兼容 IPV4/IPV6 协议,是 SDN 控制器的基础载体,NFV 的运行平台。该芯片是 互联网产业的核心器件、重要的战略物资,国内空白,国家急需。该项目的产 业化包含 SOC 芯片推广,FPGA→ASIC 转化、网络设备整机生产 3 部分。适合 创办的企业为 Fabless 模式集成电路芯片设计为主和网络装备整机生产为辅的电 43 子信息类股份制高科技企业。
山东大学 2021-04-13
面向三网融合的电视节目内容搜索与推荐方法
本发明公开了一种面向三网融合的电视节目内容搜索与推荐方法。包括:提出同义词标签丰富、评论标签丰富和视频相似度标签丰富三种视频标签自丰富方法生成能详细描述海量电视节目内容的标签描述文件;设计接口完整收集电视节目观众的显式和隐式行为信息,并分别提出了显式和隐式偏好权重计算方法构建基于标签的用户偏好模型,同时考虑了用户偏好随时间的变化;提出基于标签满足关系的相似度计算方法,实现三网融合环境下海量电视节目内容的个性化搜索与主动推荐服务。本方法解决了三网融合环境下海量电视节目内容详细描述的需求,同时为用户提供
华中科技大学 2021-04-14
一种负载型银纳米网及其制备方法和应用
本发明公开了一种负载型银纳米网及其制备方法和应用,该负载型银纳米网由两步合成,即先以硫 酸铜和正丙醇的混合液为电解液,以 Ag|AgCl 为参比电极,铂片为对电极,ITO 为工作电极,用恒压法 制备负载在 ITO 基板上的氧化亚铜纳米立方体,清洗表面后,在真空干燥箱中进行干燥,然后以负载在 ITO 基板上的氧化亚铜纳米立方体为模板剂和还原剂,在加入硝酸银之后充分反应,取出后经去离子水 清洗、真空干燥即可获得负载在 ITO
武汉大学 2021-04-14
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