可再生能源


  • 定向调控生物质CO_2/H_2O气化制取H_2/CO合成气的热力学分析

    叶竹;王潘磊;吴贞国;郭锐;谢华清;

    文章对以CO_2/H_2O为气化剂的生物质气化,生产H_2/CO为3∶1的合成气的反应过程进行了热力学分析。研究发现,提高气化温度可以增大H_2和CO的总产率,且超过700℃基本没有CH_4和C的生成;通过控制气化剂CO_2/H_2O的通入比例,可以实现H_2/CO合成气的定向调控;CO_2通入量的增大可以提高CO产率,降低H_2/CO为3∶1的合成气的气化温度(临界温度)和所对应的(H_2+CO)总产量;H_2O通入量的增加可以增大H_2产率,提高临界温度和所对应的(H_2+CO)总产量。文章拟合出临界温度和所对应的(H_2+CO)总产量与CO_2和H_2O通入量的关系式,为工业生产H_2/CO为3∶1的合成气以及后续甲烷化提供理论支持。

    2022年12期 v.40 1563-1568页 [查看摘要][在线阅读][下载 1097K]
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  • 太阳能热化学反应器中甲烷水蒸气重整的参数研究

    黄兴;赵博宇;张昊;薛珂妍;孙鑫;

    文章基于小型太阳能反应器建立了甲烷水蒸气重整的热化学反应数学模型,采用该模型计算得到了甲烷水蒸气重整制氢过程中不同工况参数(孔隙率、气体入口速度、辐照度、反应器压力)对甲烷转化率、氢气产率以及温度分布的影响规律。研究结果表明:沿反应器中心线方向,甲烷的摩尔分数不断降低,氢气的摩尔分数逐渐升高;混合气体最终的摩尔分数及多孔区域最终的温度趋于稳定;甲烷转化率及氢气产率均随着辐照度与孔隙率的增加而增加,随着压力与气体入口速度的增加而降低。

    2022年12期 v.40 1569-1576页 [查看摘要][在线阅读][下载 1231K]
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  • 可逆固体氧化物电池模式切换时的动态特性分析

    赵鸿飞;周峻;宗正;陈前昌;解振学;吴锴;

    在发电和电解模式下,可逆固体氧化物电池(RSOC)电堆内部的热质传输差异较大,导致其工作模式切换时电堆的输出稳定性较差,不利于其长期运行。文章基于有限元数值仿真,建立多物理场耦合的三维模型对RSOC模式切换时的动态特性进行研究。研究结果表明:在RSOC进行模式切换时,电流密度会产生短暂的超调现象;电流密度超调量的大小与压强无关,稳态时的电流密度随着压强的增大而增大;在模式切换前后,电池工作温度由逐渐上升改为逐渐下降并趋于稳定。

    2022年12期 v.40 1577-1582页 [查看摘要][在线阅读][下载 1113K]
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  • 均匀能流密度槽式聚光器设计及光学特性

    赵芳;蒋波;程道来;

    太阳能聚光系统中接收器表面能流密度分布不均匀,会对其光电转换效率以及自身结构的稳定性造成一系列不良影响。为提高接收器能流密度均匀性,文章将微元法与几何构造法相结合,提出Ⅰ型和Ⅱ型两种聚光器模型,利用Trace Pro软件对这两种聚光器的光学特性进行模拟分析,确定出最优模型,进而分析几何聚光比、跟踪误差、安装误差对该模型能流密度分布的影响。结果表明:Ⅱ型聚光器光学特性最优,当几何聚光比为20时,分别以平行光及太阳光入射,接收器上能流密度均匀分布的区域分别占接收器区域的80.18%和75.17%,其光学效率达到99%和95%。此外,随着跟踪误差和安装误差的增大,接收器能流密度均匀分布的区域都减小。本研究对聚光器的优化设计和提高聚光型太阳能系统能源利用效率具有参考意义。

    2022年12期 v.40 1583-1590页 [查看摘要][在线阅读][下载 1361K]
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  • 双面组件阵列辐照模拟与系统效率分析

    陈琦;王海华;韩学栋;陈靖;

    文章分析了双面组件固定系统阵列面辐照量的主要影响因素,采用PVsyst软件模拟了不同因素影响下,阵列面辐照量的变化趋势,并针对双面组件系统的总体发电量,分析了适用的系统效率评价标准。在此基础上,提出了一种基于逐步查找法最优系统计算流程,并在实际工程条件下进行模拟。模拟结果表明,本文方法可以快速确定特定条件下,双面组件固定式系统的最佳倾角间距设计方案,与传统方案相比,文章评价方法的发电量有显著提升。

    2022年12期 v.40 1591-1595页 [查看摘要][在线阅读][下载 1064K]
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  • 葵花-8卫星辐射数据的精度评估及其在光伏电站的应用研究

    肖博;朱海;张素君;张幼;赫卫国;莫绍凡;

    为验证葵花-8卫星辐射数据的质量,文章利用9个中国气象局标准气象站的辐射计观测数据,分别对葵花-8卫星的逐时太阳辐照度、日总太阳辐射量及典型月的日累积太阳辐射量进行了比较。首先,基于晴空因子参数,将卫星和气象站观测数据按照天气类型,分为晴天、多云和阴雨天3类数据,对不同的天气分组数据,分别计算卫星和气象站观测数据的相关系数和平均偏差的分布特性。对比结果表明,9个站点的卫星和气象站的日总辐射数据的平均相关系数为0.98,平均偏差为29.3 W/m~2。葵花-8卫星数据和气象站观测数据的相关性较高,平均偏差较低,因此卫星辐射数据可以近似代替地面辐射计,应用于光伏电站的发电量分析、智能运维等场景。通过对4个光伏电站的辐射计数据和卫星辐射数据进行对比,发现个别电站的辐射计数据和卫星辐射数据存在很大的系统偏差,说明电站的辐射计数据可能存在问题。卫星辐射数据可以辅助光伏电站进行辐射计故障的主动筛查,为光伏电站的智能运维提供了数据依据。

    2022年12期 v.40 1596-1603页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K]
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  • 紧邻的双井中深层套管式地埋管换热器换热特性研究

    马娟;董娟;刘勇;沙占军;

    目前中深层地热能受到了广泛的关注,文章基于有限差分法建立双管中深层换热器数值模型,并通过FLUENT软件对模型进行校验。利用双管模型研究了埋管间距、岩土热物性等因素对双管换热器换热性能的影响。计算结果表明:增大埋管间距可以有效缓解地下岩土冷量堆积的现象,埋管间距较小时,埋管中心点处温度更低;当埋管间距大于50 m时,双管换热器的换热特性与单管近似;当埋管深度增加时,可以适当减小埋管间距;岩土导热系数较大时,需要加大埋管间距;岩土体积比热对换热器影响较大,实际工程中需要根据岩土体积比热大小调整埋管间距。

    2022年12期 v.40 1604-1612页 [查看摘要][在线阅读][下载 1535K]
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  • 基于等几何分析的三维风力机叶片数值仿真研究

    汪泉;杨书益;朱晓霜;

    针对风力机叶片在有限元分析中网格识别精度低、求解精度差和效率低的问题,文章提出了风力机叶片的等几何分析(IGA)方法,将模型的设计和分析采用同一基函数,从根本上消除模型设计与分析间的误差,避免了复杂的网格划分过程。首先构建了适合IGA的风力机叶片NURBS模型;然后推导三维静力学IGA相关计算公式,实现三维复杂风力机叶片的IGA。为验证该方法的正确性与优越性,一方面通过简单算例的精确解对比验证,另一方面将计算结果与商业软件进行对比。结果表明:IGA与简单算例精确解的误差为0.22%,与商业软件的最大误差为5.1%;当IGA的节点数为600时,计算时间为43 s,其计算结果与商业软件中节点数为2 300时,计算时间为151 s的计算结果基本一致。证明了在保证较高计算精度的条件下,风力机叶片的IGA较有限元求解节省了大量的节点,提高了求解的效率。

    2022年12期 v.40 1613-1618页 [查看摘要][在线阅读][下载 1307K]
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  • 涡激式微型风能采集装置的控制系统研究

    赵鹏程;刘绍娜;江坤;黄勤斌;陈威;

    为了提高涡激式微型风能采集装置能量回收功率,文章基于同步电荷提取(SECE)电路,利用MSP430超低功耗单片机系统,设计了硬件电路与控制算法。对压电双晶片的两端电压进行峰值检测,同时产生脉冲信号,控制电路中MOS管的导通与关断,缩短压电片积累电荷的能量损耗,提升电路的回收功率。实验结果表明,在风速为14,16 m/s和18 m/s的条件下,与经典电路相比,基于SECE电路的涡激式微型风能采集装置的能量回收功率分别提高了75.3%,52.2%和47.8%。

    2022年12期 v.40 1619-1623页 [查看摘要][在线阅读][下载 1309K]
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  • 计及信息不确定性的风机运行健康度评估方法

    赵茗羽;陈洪磊;孙泽贤;张怡;刘晓悦;

    文章基于“离线分类,在线匹配”的思想,提出了一种计及信息不确定性的风机运行健康度评估方法。首先,剖析层次化、机构化的风机结构,为风机健康度量化分析提供结构知识信息元;然后,采用变点理论实现风机SCADA监测数据的空间划分,引入长短期记忆神经网络,学习SCADA属性的长期依赖关系;最后,提出一种加权评估方法,整合多个重要部件特征参数预测值与实际值间的偏差信号,展开对风机运行健康度的量化分析。结合某风场的实际运行数据进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。

    2022年12期 v.40 1624-1629页 [查看摘要][在线阅读][下载 1476K]
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  • 基于神经网络的可再生能源并网逆变器阻抗模型辨识方法

    赵子明;解鹏程;王众;吕敬;

    可再生能源并网逆变器与电网之间交互作用,是引发电网系统振荡的主要原因。文章提出一种基于神经网络的黑箱阻抗模型辨识方法,根据并网逆变器端口测量数据,对并网逆变器端口阻抗进行辨识,得到阻抗辨识模型,同时考虑了不同工作点的影响。通过对基于神经网络辨识方法得到的阻抗特性曲线与理论推导的阻抗特性曲线进行对比和误差分析,验证了所建立的阻抗辨识模型的有效性。

    2022年12期 v.40 1630-1635页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K]
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  • 考虑光热电站调节特性的可再生能源系统优化调度

    崔杨;黄思宇;马明;魏子舒;张善峰;赵昌鹏;

    风电的随机性与波动性导致电力系统供应侧可调度性降低,因而弃风限电现象严重。文章基于光热电站的调节特性,提出含光热电站和抽水蓄能的全可再生能源系统优化调度模型,实现负荷全部由可再生能源供电的调度模式。模型以系统运行总成本最低为目标,综合考虑风电预测的不确定性和各发电单元出力约束,应用CPLEX进行求解。最后,仿真算例验证了模型能够促进电力系统清洁低碳发展,同时提高了风电消纳。

    2022年12期 v.40 1636-1642页 [查看摘要][在线阅读][下载 1474K]
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  • 不平衡电压下交、直流混合微电网直流纹波抑制策略

    田志慧;赵兴勇;

    交、直流混合微电网中,由于交流子网不平衡,使直流子网存在2倍频的直流纹波,文章提出一种直流电压纹波抑制策略。首先,在换流器控制层面,使用负序分量补偿控制,抑制交流子网不平衡对直流侧造成的2倍频脉动;其次,在交、直流混合微电网直流侧,使用基于准比例谐振控制器(Quasi Proportional Resonant Controller,QPR)改进的直流有源滤波器(Active Power Filter,DC-APF)来精准地跟踪直流侧2倍频脉动,以直流电压稳定为控制目标,交、直流协同控制;最后,Matlab/Simulink仿真结果表明,所提控制策略的直流电压纹波含量比传统控制方法低4倍左右,可以有效地抑制交、直流混合微电网直流侧母线电压二次纹波和有功功率波动。

    2022年12期 v.40 1643-1649页 [查看摘要][在线阅读][下载 1870K]
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  • 基于控制参数分群的DFIG并网系统低频振荡抑制

    李生虎;张奥博;颜云松;韩伟;宋闯;

    通过整定控制参数,可以抑制大规模双馈感应发电机并网引起的电网低频振荡,但基于特征值灵敏度选择的主导控制参数,在不同场景和模式下,可能引起相反效果。文章建立了风电系统低频振荡模式阻尼比灵敏度的解析表达。根据阻尼裕度确定模式危险程度,将上述灵敏度加权,提出累积阻尼比灵敏度以描述参数调节对所有模式阻尼比的整体效果。考虑风速与负荷随机波动,采用模糊C均值(FCM)聚类算法,对运行场景归类,将场景分布概率作为权系数,计算多场景下累积阻尼比灵敏度、对控制参数分群。特征值分析和时域仿真结果验证了所提控制参数分群算法对低频振荡模式的抑制效果。

    2022年12期 v.40 1650-1657页 [查看摘要][在线阅读][下载 1746K]
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  • 基于张量SOM和VAE的多风电时空功率日场景生成

    李丹;王奇;缪书唯;梁云嫣;

    现有场景生成方法往往忽略时空功率相关性的多样性,且无法准确反映原始场景中功率时空分布关系。针对该问题,文章首先以功率日场景的时空二阶张量距离为依据,采用自组织映射神经网络将具有相似时空相关性的日场景历史样本聚合;然后分别构建各簇日场景的变分自编码器编码解码网络,编码得到各簇场景隐含特征,对其按比例进行独立抽样;解码后再聚合,获得随机模拟新场景集合。实际算例结果表明,文章所提出的方法能有效生成符合真实多风电场功率时空相关性和概率分布规律的多风季和少风季风电功率时空场景数据。

    2022年12期 v.40 1658-1665页 [查看摘要][在线阅读][下载 1704K]
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  • 一种光伏发电系统的柔性功率输出控制策略

    高长伟;郑伟强;朱宁;黄翀阳;李润生;

    从功率供需平衡角度出发,深入研究了基于有功备用的光伏发电系统稳定运行控制策略,提出一种光伏发电系统柔性功率点跟踪(FPPT)控制策略。当光伏阵列输出功率发生波动时,按照负荷或调度功率需求进行功率匹配,使光伏阵列始终运行在稳定区域,改善无储能光伏虚拟同步发电机运行特性。基于RT-LAB实时仿真实验平台搭建了两级式光伏发电系统模型,DC/DC控制环节采用文章所提出的FPPT控制策略,DC/AC环节采用经典的VSG控制策略,实时仿真实验结果验证了所提出控制方法的正确性与有效性。

    2022年12期 v.40 1666-1673页 [查看摘要][在线阅读][下载 1675K]
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  • 海上风场与海岛微网交互调频机制及控制策略研究

    王中权;李卫东;綦晓;屈涛涛;周胤博;刘敏;高会文;

    为缓解大规模海上风电接入末端薄弱电网对系统频率造成的冲击,文章提出了海上风场与海岛微网交互调频机制及控制策略。首先,构建海上风场与海岛微网互联下的电力系统负荷频率控制模型,基于虚拟惯量控制方法,利用海岛微网可调分布式电源支撑海上风场参与调频;其次,为避免风机在提供虚拟惯量过程中发生转速恢复状态跳变,造成系统频率二次扰动,进一步设计了自适应动态量化因子,根据风机不同运行工况实时调控海岛微网支撑能力;最后,基于仿真模型验证了该交互机制及控制策略的有效性。

    2022年12期 v.40 1674-1681页 [查看摘要][在线阅读][下载 1662K]
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  • 考虑调压裕度的风电场无功电压控制策略

    柴赟;李艺丰;仇晨光;朱涛;段接迎;沈希澄;

    针对风电场并网带来的电压稳定问题,文章提出了考虑调压裕度的无功电压控制策略。采用分层控制技术,首先通过无功整定层计算风电场无功输出参考值;其次在无功分配层考虑无功补偿装置与风电机组自身的调压裕度,选择相应的无功补偿方法,优先选用风电场配置的无功补偿装置进行无功调节。若补偿装置无法满足电压稳定要求,则根据各风电机组的运行状态,将无功补偿值按照无功容量比例算法进行分配,风电机组的网侧变流器采用自适应下垂控制以实现最大无功容量补偿。若无功缺额依然存在,需要对风电机组进行减载控制以实现对电网电压的无功支撑;最后,通过PSCAD/EMTDC仿真平台对所提策略的有效性进行了验证。

    2022年12期 v.40 1682-1687页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K]
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  • 基于模糊综合评价的分布式电源调频调压能力的评价方法

    刘一鸿;鲁宝春;孙丽颖;白锐;

    为评价微电网中多分布式电源调频调压能力,文章提出一种基于模糊综合评价的分布式电源调频调压能力的排序分类方法。首先,根据分布式电源的特性,定义分布式电源调频调压能力的4项指标:装机容量、备用容量、调频能力和调压能力;其次,根据模糊数学的隶属度理论,建立关于4项指标的模糊关系矩阵;然后,根据专家评价法确定权重,结合关系矩阵进行模糊综合评价计算,得出评价排序结果;最后,提出分布式电源分类的判别依据,对评价排序结果进行分类。仿真结果表明,该方法可以简捷、准确地将孤岛微网中分布式电源划分为主控源、辅助源与从属源,能够更好地发挥分布式电源调频调压功效与能力。

    2022年12期 v.40 1688-1693页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K]
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  • 基于双采样的LCL型并网逆变器并网电流间接控制研究

    张具琴;贺素霞;马康;刘威龙;

    在并网逆变器滤波方面,LCL型滤波器比LC型滤波器具有更加优良的高频谐波滤除能力,但是LCL型滤波器的谐振效应也给并网系统的稳定性带来一定的挑战。实际的并网逆变器通常采用逆变器侧电流和电容电压作为反馈进行控制,在分析LCL型并网逆变器结构的基础上,文章提出一种逆变器侧电流反馈控制并网电流和电容电压反馈抑制谐振的并网逆变器控制方案,无需逆变器外部增加电流传感器,给出了精确的并网电流参考值计算方法。实验验证了文章所提控制方案的有效性。

    2022年12期 v.40 1694-1698页 [查看摘要][在线阅读][下载 1675K]
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  • 液态金属磁流体发电通道特性分析

    李永国;朱秋莹;覃灿;李祥燕;

    为了研究影响液态金属磁流体发电通道发电性能的因素,文章对5个不同负载系数下的发电通道的流场、电场等进行了三维数值模拟分析。利用仿真分析得到的数据来研究发电通道参数对感应电动势的影响,以及发电通道在不同负载系数下的输出电压和输出功率等的变化规律。在此基础上对发电通道的设计进行优化,以提高液态金属磁流体发电机的发电效率。研究结果表明:当负载系数为0.5~0.7时,发电通道的输出功率和发电效率取得最大值;随着入口速度、磁感应强度和通道宽度的增大,发电通道的感应电动势均有增大的趋势,但增大的趋势逐渐减小;优化后的通道参数为入口速度为7 m/s,磁感应强度为0.8 T,通道宽度为0.9 m。

    2022年12期 v.40 1699-1704页 [查看摘要][在线阅读][下载 1561K]
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  • 科技论文参考文献编排格式

    <正>1专著、论文集、学位论文、报告[序号]主要责任者.文献题名[文献标识类型].出版地:出版者,出版年.起止页码(可选项).[1]刘长浥,王伟胜,赵海翔,等.风力发电机[M].北京:中国电力出版社,2009.42-76.[1] L iu Changyi,Wang Weisheng,Zhao Haixiang,et al.Wind Driven Generator [M].Beijing:China Electric Power Press,2009.42-76.[2]江涛.信息技术国际研讨会论文集[C].北京:中国社会科学出版社,1994.

    2022年12期 v.40 1705页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K]
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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,

    2022年12期 v.40 1706页 [查看摘要][在线阅读][下载 167K]
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