可再生能源


  • 基于自由涡尾迹模型的漂浮式风力机气动计算

    许波峰;唐植懿;袁越;赵振宙;王同光;

    采用线性多步法和待定系数法建立一个新的三步三阶预估-校正时间步进法,用于自由涡尾迹方法离散涡线对流控制方程,该方法比现有差分格式更稳定,收敛更快。计算修正浮式平台运动对叶片入流和风轮尾迹形状的影响,建立了漂浮式风力机自由涡尾迹模型。采用该模型计算漂浮式风力机的气动性能,并与实验结果进行对比分析。研究结果表明,该模型能够准确地预估风力机稳态气动性能,并能准确地反映漂浮式平台运动对尾迹形状和气动性能的影响。

    2016年11期 v.34 1581-1587页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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  • 基于极限学习机的风电机组主轴承故障诊断方法

    卢锦玲;绳菲菲;赵洪山;

    针对传统故障诊断方法在风电机组主轴承的故障诊断中诊断准确率不高的问题,引入了一种改进粒子群优化(PSO)算法,并结合交叉验证(CV)优化极限学习机(ELM)的方法。利用ELM建立故障诊断模型,采用主轴承振动信号的代表性时域特征参数作为模型输入,结合改进PSO算法和CV用于模型的参数优化,用于风电机组主轴承的故障诊断。实例分析表明,文章提出的方法可以快速、有效地诊断风电机组主轴承的故障,与LS-SVM,SVM和BPNN等方法相比,诊断准确率更高。

    2016年11期 v.34 1588-1594页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]
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  • 风电氢联产系统功率平滑控制仿真研究

    孟现锋;罗勇;Crisalle Oscar Dardo;

    风能的随机性会引起风力发电出力不平稳,与此同时,电网电压跌落会给风电机组带来脱网运行的风险。针对该问题,文章将电解槽-储氢罐-质子交换膜燃料电池循环系统作为储能装置,接入风力发电系统背靠背变换器直流侧,构成了风电氢联产系统。在风电过剩时,系统通过电解水制氢储存多余电能;在风能不足时,消耗氢气产生电能,补偿不足的有功功率。文章在分析系统构成及运行方式的基础上,设计了各组成单元协调控制策略。MATLAB仿真结果表明:在文章提出的控制策略作用下,系统可以有效地抑制风速随机变化引起的输出功率的波动;配电网电压跌落时,系统具有较强的抵御风机脱网的能力。

    2016年11期 v.34 1595-1602页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K]
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  • 基于综合模态能的海上风电支撑结构损伤识别研究

    杜明倩;李英超;张敏;

    文章研究了基于模态能的海上风电支撑结构损伤识别方法。利用结构损伤前后模态能的变化,构建了一种综合模态能损伤判别指标。该指标的最突出特点是同时使用了结构的模态应变能和模态动能。通过引入统计假设检验,给出了该损伤指标的判别阈值。为验证该方法的有效性,开展了三脚架式海上风电支撑结构的数值和试验研究。结果表明,文章所提出的综合模态能指标可有效地识别海上风电支撑结构的损伤;与传统的模态应变能法相比,该方法具有更强的噪声鲁棒性。

    2016年11期 v.34 1603-1609页 [查看摘要][在线阅读][下载 377K]
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  • 出力受限风电场群有功分配多目标优化策略

    崔杨;冯鑫源;王铮;唐耀华;严干贵;

    受风电发展与电网建设、负荷分布不协调等因素影响,弃风限电问题日益严峻。文章提出一种适用于因限风导致出力受限的风电场群有功分配多目标优化策略,该策略采用二次移动平均法对风电功率进行超短期预测,以风电场群实际有功出力与出力限值的差额最小以及输送线路损耗最小为目标,同时考虑风电场输出功率约束、低预测功率约束、避免机组频繁启停约束条件,基于改进遗传算法对各风电场群分配有功出力任务。以东北某实际风电场群为例,对所提出策略的可行性进行了验证。

    2016年11期 v.34 1610-1616页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
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  • 基于纳什均衡的高载能负荷就地消纳受阻风电双边博弈决策

    刘文颖;李亚龙;郭鹏;梁安琪;刘福潮;

    大规模风电并网后,由于系统在负荷低谷期的调峰能力不足,导致风电送出受阻现象凸显;与此同时,部分风电场附近建有大容量、调节能力强的高载能负荷,如何充分利用两者位置毗邻、需求互补的特点,通过高载能负荷就地消纳受阻风电的方式来提高风电的消纳能力,成为亟需研究的问题。文章首先分析高载能负荷消纳受阻风电的需求及技术潜力;其次以双边收益均衡且最大化为目标,将风电受阻电量作为交易商品,采用协商式双边直购的交易方式构建双边收益模型;最后在技术约束下遵循经济规律,提出基于纳什均衡的高载能负荷就地消纳受阻风电双边博弈决策模型,制定双边收益均衡且最大时的消纳电量及电价,并采用迭代搜索法求解该模型。算例验证了双边博弈决策的可行性和有效性。

    2016年11期 v.34 1617-1625页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K]
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  • 分布式发电系统多逆变器协调控制策略

    张弘;苑舜;董鹤楠;郝庆利;韩子娇;

    针对分布式发电系统中多种逆变器在运行模式切换时,控制策略做相应的改变以实现平滑切换的问题,提出了一种基于间接电流控制的多变流器协调控制策略。主逆变器采用V/f或者PQ控制,从逆变器采用PQ控制。通过引入协调控制环节,在实现主逆变器V/f控制和PQ控制无缝切换的同时,省去了孤岛检测环节。建立了基于上述控制策略的分布式发电系统数学模型,仿真结果验证了所提控制策略的正确性。

    2016年11期 v.34 1626-1631页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]
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  • 基于CEEMD-PSR-FOA-LSSVM的短期风电功率预测

    田丽;凤志民;刘世林;

    为提高短期风电功率预测精度,针对风电功率波动性大、非周期性和非线性强的特点,提出基于互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)-相空间重构(phase space reconstruction,PSR)-果蝇优化算法(fruit fly optimization algorithm,FOA)-最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)的组合预测方法。首先,运用CEEMD算法把风电功率序列分解为若干个分量,并用PSR算法来确定LSSVM建模过程中各个分量的输入和输出;然后,采用FOA算法优化LSSVM建模中的参数,并用训练好的LSSVM对各个分量进行单独预测;最后,用某风电场的实测数据对该组合预测方法进行验证。结果表明,与单独的LSSVM方法和FOA-LSSVM方法预测结果相比,建立的组合模型预测方法精度更高,对风电功率的短期预测更为有效和适用。

    2016年11期 v.34 1632-1638页 [查看摘要][在线阅读][下载 401K]
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  • 永磁同步风力发电系统的PWM逆变器开路故障特征分析

    李国军;袁铁江;徐立亮;

    文章提出了一种利用电流有效值与瞬时值变化特征定位逆变器IGBT开路故障点的方法。基于逆变器硬件拓扑结构,阐述了逆变器中IGBT开路故障点定位的基本原理;利用MATLAB/Simulink平台中搭建的永磁同步风力发电系统仿真模型,在分析IGBT开关管正常状态与故障状态下逆变器输出电流有效值与瞬时值的变化特征基础上,构建了逆变器IGBT开路故障点诊断规则表;利用永磁同步风力发电系统实验验证平台对该诊断方法的正确性进行校验,结果表明该方法不仅可精确诊断逆变器单桥臂单/双IGBT开关管开路故障,还可适用于逆变器中同时出现的单桥臂单/双IGBT开关管开路故障的定位。

    2016年11期 v.34 1639-1644页 [查看摘要][在线阅读][下载 307K]
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  • 基于随机梯度算法的风电机组变压器漏感辨识

    张宇峰;

    变压器会影响风电机组LVRT特性,基于模型的变压器保护原理,需要对变压器绕组参数进行精确辨识。文章利用双绕组变压器的参数辨识方程,应用多新息遗忘随机算法,无需改变三角形侧TA配置,直接利用变压器的电压和电流辨识变压器绕组的漏感,克服了最小二乘法计算量大的局限性,实现对变压器绕组参数的精确辨识,仿真结果表明,该算法能够正确辨识变压器绕组的漏感参数。

    2016年11期 v.34 1645-1650页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
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  • 基于下垂控制的三电平逆变器并联技术仿真研究

    宋治楷;胥飞;王恒;

    文章针对下垂控制技术进行分析,将下垂控制技术应用于三电平逆变器并联系统,对并联逆变器系统中频率偏差(有功环流)、幅值偏差(无功环流)特性进行了研究。最后通过仿真验证基于下垂控制策略的逆变器并联系统的运行效果,结果表明,下垂控制技术能较好地协调微电网中逆变器并联运行时的功率分配及电压稳定。

    2016年11期 v.34 1651-1657页 [查看摘要][在线阅读][下载 383K]
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  • 含小水电集群的互补微网混合储能容量配置

    夏永洪;吴虹剑;辛建波;余运俊;万晓凤;

    针对功率型和能量型储能装置的特点,提出了一种由小水电群等多种分布式能源构成的微电网混合储能容量最优配置方法。基于风、光、水年出力特性曲线与全网年负荷曲线,以购置成本、运行与处理成本为目标,系统储能容量、微网瞬时功率、系统最小功率、蓄电池放电深度以及超级电容充放电电流与电压等条件为约束,采用自适应遗传算法对目标函数进行求解,得到混合储能系统中蓄电池和超级电容的最优容量。结果表明,较之传统的蓄电池储能系统,混合储能系统可以大大减小购置与运行成本。

    2016年11期 v.34 1658-1664页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
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  • 虚拟同步发电机并离网无缝切换控制策略研究

    唐酿;盛超;赵天扬;袁敞;

    针对常规逆变装置并网时电压相位幅值不同步,以及逆变装置内环控制结构瞬时变化给电网带来冲击和不稳定问题,文章提出一种多运行模式下统一电压电流双环控制结构、基于虚拟同步发电机(VSG)算法的逆变器并离网无缝切换策略。该策略包括孤岛模式并网的预同步控制策略、离网控制策略、有功功率和无功功率的并网冲击抑制、根据负荷变化在线实时整定并网预同步相角差、及时调整输出电压相位的算法。在逆变器带阻性、阻感性负载时对所提并离网切换策略进行了仿真验证,证明了算法的可靠性,有效实现了对于电网、负荷以及直流侧储能的无冲击平滑并网。

    2016年11期 v.34 1665-1673页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K]
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  • CPC内聚光式集热器真空层传热的模拟研究

    车德勇;丁虎;高龙;袁喜鹏;李少华;

    运用Fluent软件中的太阳加载模型,以新型CPC内聚光式集热器为研究对象,通过理论分析和数值模拟相结合的方法研究了环形空间真空层的传热特性,分析了不同环形空间压力和不同气体介质下CPC内聚光式集热器温度场的分布以及热损失特性。模拟结果表明,在太阳辐照度一定的情况下,环形空间压力越大,集热器热损失也就越大,当环形空间压力下降到1 Pa时,环形空间的热损失基本不再受环形空间压力的影响。研究结果可揭示环形空间内部的传热机理,确定CPC内聚光式集热器内合理的真空压力,为CPC内聚光式集热器结构参数的优化以及集热效率的提高提供可行性依据。

    2016年11期 v.34 1674-1679页 [查看摘要][在线阅读][下载 337K]
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  • 西北新农村建筑太阳能主动供暖试验研究

    李金平;王磊;李修真;甄箫斐;司泽田;冯荣;王娜;

    为了降低西北新农村建筑采暖的能耗,改善室内生活环境,通过试验研究了太阳能主动供暖和传统小型燃煤锅炉供暖的西北新农村建筑的室内热环境、空气质量和采暖能耗的差异。研究结果表明:在室外环境最低温度为-16.2℃条件下,太阳能主动供暖建筑室内平均温度和平均辐射温度分别高出对比建筑5.4℃和3.3℃;在天气晴朗情况下,当室外环境的平均温度高于4.2℃且室外环境的最低温度高于-1.6℃时,仅利用太阳能进行供暖即可满足西北新农村建筑的供暖需求;太阳能主动供暖建筑室内CO,NO2,SO2,CO2及可吸入颗粒物PM10的浓度分别是对比建筑的0.45倍、0.48倍、0.56倍、0.59倍和0.5倍;经过分析得到太阳能主动供暖时室内环境温度与散热片内热水温度以及室外环境温度的二元线性关系;太阳能主动供暖的节能率为86.6%。

    2016年11期 v.34 1680-1685页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K]
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  • 新型光伏焊带及其在提升光伏组件发电功率中的应用

    郑炯;韩帅;孙仲刚;麻超;王坤;荣丹丹;

    在光伏组件中,焊带主要起电气连接的作用,同时焊带表面结构与光伏组件的发电功率存在一定的对应关系,焊带表面的结构也存在较大的优化空间。应用全反射原理,通过对光路的分析和计算,得出光伏焊带表面结构对组件功率的影响机理。通过两种新型光伏焊带表面结构方案的设计,分别制备出两种类型的光伏组件。当太阳光入射到光伏焊带表面时,光线在光伏焊带表面的反射路径会发生改变,使得光线在玻璃/空气界面发生全反射,这样会增加光伏组件内太阳能电池片的受光总量,从而增加太阳能电池片产生的电子-空穴对的数量,最终提升光伏组件功率。在IEC61215测试标准条件下,两种类型光伏组件的功率分别提升了0.38%和1.00%。

    2016年11期 v.34 1686-1689页 [查看摘要][在线阅读][下载 268K]
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  • 砂石混合体的导热性能影响因素分析

    胡其志;谢超;林键;李健;

    为了分析地应力等因素对岩土体热力学性质的影响机理,课题组对大型直剪仪进行了改装,并在试样室内安装了加热系统、热流密度传感器、测温系统,组建了能对大颗粒砂石混合体导热系数进行测定的试验装置。基于稳态热平板法原理,利用该试验装置进行了干燥砂土导热系数的测定,并与基于瞬态法原理的DRE-III多功能快速导热测试仪的测定结果进行对比,验证了该试验装置的可靠性。在此基础上,利用改装的试验装置对不同固结压力、不同含石率条件下含有大颗粒粒径的砂石混合体进行了导热系数的测量试验。分析结果表明,增加含石率可以改善砂石混合体颗粒间的接触情况,施加固结压力后砂石混合体的干密度得到了提升,砂石混合体的导热系数随着含石率和固结压力的增大而增大。文章还利用DRE-III多功能快速导热测试仪对不同含水率情况下砂石混合体的导热系数进行测定,得出低含水率时随着含水率的增大砂石混合体的导热系数增幅明显。文章的研究结果为浅层地热开发中地埋管的设计与施工提供了重要的参考。

    2016年11期 v.34 1690-1695页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K]
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  • 软土地区竖直地埋管换热器参数与换热性能分析

    王小清;王洋;

    地埋管换热器是土壤源热泵系统的关键部件,选择合理的设计参数是对土壤源热泵系统工程进行优化设计的基础。依托上海市典型地质条件建立单U垂直地埋管换热器三维非稳态传热模型,分别分析了上海市地质条件、换热器结构、循环流体、运行模式等因素对地埋管换热器换热性能的影响,并通过回归分析得到地埋管换热器换热效率的变化率与主要影响因素的关系式,使各影响因素的敏感度得到量化,对于影响地埋管换热器换热性能的参数,根据影响程度由大到小依次为循环水平均温度、原始地温、换热孔深度、岩土体导热系数、回填料导热系数。研究结果为土壤源热泵系统的实际应用提供参考。

    2016年11期 v.34 1696-1705页 [查看摘要][在线阅读][下载 493K]
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  • 导流涵道对垂直轴水轮机性能影响的研究

    程帅兵;陈兵;张欢;

    垂直轴水轮机作为重要的潮流能捕获装置,相比于水平轴水轮机,它具有结构简单、适应任意水流等优点,但获能效率较低。为了增大垂直轴水轮机的获能效率,文章提出了一种导流涵道装置。采用CFD方法研究了其增速性能,并探究了水轮机在导流涵道下的输出扭矩特性,最后讨论了水轮机与导流涵道之间的间距对获能效率和转矩的影响。研究表明:导流涵道在一定程度上增大了来流的速度,涵道中心处速度可增大至原来的2倍。在导流涵道作用下,水轮机转矩脉动系数减小了0.474。水轮机与导流涵道的间距对效率与转矩产生了显著的影响,当间距为0.175倍水轮机直径时,其能源利用率达到最大,同时转矩系数在0.1倍直径时降至最小。

    2016年11期 v.34 1706-1713页 [查看摘要][在线阅读][下载 405K]
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  • 毛竹颗粒燃料成型工艺研究

    马培勇;施苏薇;邢献军;范方宇;

    以毛竹废弃物为原料,采用自制设备制备毛竹成型颗粒,分析了粉碎粒径、含水率、预热温度、成型压力对颗粒成型的影响,并以松弛密度、耐久度为指标,采用单因素及正交试验对毛竹成型颗粒制备工艺参数进行了优化。结果表明:当粒径小于0.38 mm,含水率为15%,预热温度为125℃,成型压力为20 MPa时,成型效果最好,此时成型颗粒的松弛密度为1.110 g/cm3,耐久性为0.955。该工艺的优化设计为毛竹废弃物制备成型颗粒工艺参数的选择提供了参考。

    2016年11期 v.34 1714-1719页 [查看摘要][在线阅读][下载 249K]
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  • 加压水洗沼气脱碳的实验研究

    金付强;张晓东;许海朋;华栋梁;李岩;梁晓辉;赵玉晓;牧辉;

    利用加压水洗提纯沼气小试实验装置,研究了进水流量、进气流量、吸收压力和吸收温度对沼气加压水洗脱碳过程中CO2去除率、CH4回收率和CO2饱和度等参数的影响。结果表明:增大吸收压力和降低吸收温度可显著提升加压水洗脱碳效果,增大进水流量和减小进气流量可以提高CO2去除率和产品气的纯度;CO2去除率越高,CH4回收率和产气率越低;当进水流量为100 m L/min、进气流量为800 m L/min、吸收温度为10℃、吸收压力为0.8~1.0 MPa时,产品气中的CO2含量可控制在3%以下,能够满足车用压缩天然气技术标准的要求。

    2016年11期 v.34 1720-1726页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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  • 基于渗滤液回流的干式厌氧发酵研究进展

    李超;周瀛;刘刚金;徐芙清;寇巍;钱明宇;

    基于渗滤液回流的干式厌氧发酵技术,为中国沼气事业的高速发展提供了可持续的废弃物处理方法。文章概述了基于渗滤液回流方式的干式厌氧发酵技术的研究进展,对于渗滤液回流的方式、阶段、比例和处理方式进行了比较,探讨了多种渗滤液回流干式发酵典型工艺及工程实例,并概述了干式厌氧发酵过程中优势菌群的特征及转变。研发适合处理我国城镇垃圾和有机农业废弃物的干式厌氧发酵工艺及成套化小型设备,开展基于渗滤液回流干发酵技术的试点工作,并在中央地方补贴等政策制定过程中统筹考虑。

    2016年11期 v.34 1727-1738页 [查看摘要][在线阅读][下载 431K]
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  • 《可再生能源》杂志自办发行启事

    <正>尊敬的读者:为提高期刊发行效率,扩大期刊影响,方便读者与编辑部的联系,自2016年起,《可再生能源》杂志将自办发行。《可再生能源》杂志自1983年创刊以来,得到了可再生能源与新能源领域广大科技工作者的全力支持和倾心爱护,使《可再生能源》杂志取得了长足的进步。目前,《可再生能源》杂志是全国中文核心期刊(能源与动力工程类)和中国科技核心期刊,

    2016年11期 v.34 1740页 [查看摘要][在线阅读][下载 148K]
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