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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
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
维生素E中间体三甲基对苯醌空气绿色氧化工艺
三甲基苯醌是维生素E的中间体,其经加氢还原即得维生素E主环2,3,5-三甲基氢醌。三甲 基苯醌传统合成工艺为:2,3,6-三甲基苯酚磺化、二氧化锰氧化、水汽蒸馏得三甲基苯醌,再 进行加氢还原得三甲基氢醌。由于此工艺步骤多,能耗大,排出较多的锰泥废渣,处理难度 大。因此,寻求方便、经济、环境友好的氧化过程显得尤为迫切。 这条路线的优点在于: 1. 空气是最绿色的氧化剂,实现空气氧化,反应条件温和、安全。 2. 反应廉价、清洁、废水排放极少。 3. 收率高,分离收率达到90%以上,是一条绿色的合成路线。 4. 生产成本较老工艺有较大幅度下降,为产业更新升级所急需。
华东理工大学 2021-04-11
发动机压缩空气与摩擦制动相匹配的复合制动系统及方法
本发明涉及复合制动系统和方法,旨在提供一种发动机压缩空气与摩擦制动相匹配的复合制动系统及方法。该系统包括通过高压管路连接至高压储气罐的压缩空气制动系统,高压管路上设电磁阀;还包括摩擦式制动系统,电子控制单元ECU通过信号线分别与刹车踏板传感器、车辆运行状态传感器、压缩空气制动系统、摩擦式制动系统、电磁阀相连接。本发明相比传统制动技术更加节能;在长坡制动时降低对摩擦制动器损伤,避免制动力衰退,提高制动安全性;可实现气门控制,实现压缩空气制动力大小可调,扩大了压缩空气制动的工况应用范围;在压缩空气制动和摩擦制动单独工作或联合工作时都能实现防抱死功能,提升了车辆制动系统的稳定性。
浙江大学 2021-04-11
一种强化载氧体氧化再生的化学链燃烧空气反应器
本发明属于流化床和多相流领域,特别涉及一种强化载氧体氧化再生的化学链燃烧空气反应器;包括反应室、第一提升管、复合式内构件和第二提升管;所述反应室的侧壁设置给料口,底部设置空气入口;所述反应室和第一提升管之间采用第一渐缩管连接;所述第一提升管与第二提升管之间安装有复合式内构件;所述复合式内构件包括第二渐缩管、环形内构件、导向管、支撑板和倾斜式环形内构件;解决了现有技术中提升管内载氧体径向分布不均、氧化再生效率不高的问题,可以有效延长载氧体的停留时间,提高大粒径载氧体的氧化再生效率,从而提高化学链燃烧效率。
东南大学 2021-04-11
一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气净化系统
本实用新型公开了一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气净化系统,包括柜体、吸附净化单元以及输气单元,输气单元提供空气在系统中循环的动力,空气流量可以大于15m3/h,输气单元包括连接柜体和吸附净化单元的风管、提供气体循环动力的第一固态风扇、气体分配器以及驱动电源,气体分配器包含至少三根并联的送风管、与送风管连接的固态风扇安装管以及用于安装送风管的送风管布置器;固态风扇安装管内设有与送风管连接的管道,每个管道内安装有一个或多个第一固态风扇。本实用新型气流输运过程无振动、无噪音;固态风扇与送风管道易于一体化耦合,可以大大减小送风管路的直径,节约安装成本和安装空间;输运过程流速和流量等参数易于调节。
浙江大学 2021-04-13
一种用于消除水下近距离爆破冲击波的空气隔层装置
本发明提供一种用于消除水下近距离爆破冲击波的空气隔层装置,包括配重、喷气管、迷宫式气泡 通道、柔性气囊,所述迷宫式气泡通道下端与上端均开口,该迷宫式气泡通道下端固定所述喷气管、上 方连接所述柔性气囊,所述喷气管与所述配重连接,喷气管的喷气孔位于所述迷宫式气泡通道内部,所 述柔性气囊在水中产生的浮力大于所述迷宫式气泡通道在水中所受重力。本发明通过在竖直方向形成前 后错位的空气隔层,利用空气介质与周围水体介质间波阻抗的突变,能够将冲击波压力峰值衰减 90%以 上,从而保护附近水工结构物及其它被保护目标的安全,具有消能效果好、节能环保等优点。
武汉大学 2021-04-13
一种基于空气能和太阳能的海岛制水装置及方法
本发明公开了一种基于空气能和太阳能的海岛制水装置及方法,其包括空气能热泵组件、太阳能集热板、四通阀和栅格密封板组件,空气能热泵组件和太阳能集热板用以梯级加热装置内的循环空气,空气能热泵组件包括蒸发器、冷凝器和压缩机,冷凝器与太阳能集热板相连,太阳能集热板与四通阀相连;四通阀连接有小型气泵,小型气泵与冷凝器相连;栅格密封板组件包括分别与四通阀相连的栅格密封板 A 和栅格密封板 B,栅格密封板 A 中盛有硫氰酸铵溶液,栅
华中科技大学 2021-04-14
一种加热炉空气预热器热管烟泥灰垢刮除装置
本发明公开了一种加热炉空气预热器热管烟泥灰垢刮除装置,包括支撑座,所述支撑座上安装有液压缸,所述液压缸的活塞杆上安装有支架,所述支架上安装有能沿热管的纵向滑动时刮除热管的烟气段外表面的烟泥灰垢的刮灰环,所述刮灰环包括经模压成型的环体,所述环体上设置有与热管的烟气段的横截面形状相应的内腔,环体的内壁上固设有用于刮除烟泥灰垢的刷毛。本发明的刮灰环会包覆在热管的烟气段上,液压缸的活塞杆带动支架和刮灰环上下移动,刮灰环
华中科技大学 2021-04-14
一体化集中空气处理系统的控制装置及控制方法
本发明公开了一种用于集中空气处理系统的控制装置,包括:多个变频器,其分别与多个风机连接,用于控制对应风机的转动频率以对生成风量大小进行调节;多个执行器,其分别与多个风阀以及表冷器水阀连接,用于控制各风阀和水阀以完成对输送或排出风量大小的调节;多个传感器,其分别设置在多个风管上以及表冷器的冷冻水管上,用于采集温度以及室内 CO2 浓度;控制器,其对传感器数据进行处理,从而生成信号以控制各变频器和执行器对各风机、风阀和水阀进行调节,完成送风和回风与新风和排风的协调,实现室内空气处理。本发明利用温湿度及二
华中科技大学 2021-04-14
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