“双碳”目标下,储能成为新型电力系统建设的关键环节,用户侧储能因规模小、场景多、灵活多元等特点近年广受关注。当前用户侧储能收益模式以峰谷套利为主,但现有研究缺乏完善的经济测算模型,尤其未充分分析用户基本容量电费变化的影响。基于储能系统运行方式,构建考虑基本电费的经济效益测算模型,重点测算基本电费对收益的影响。研究表明,储能系统控制策略与基本电费是影响经济效益的重要因素。最后,通过分析已投入运行的储能项目,验证了所提模型及结论的准确性。
变电站二次接线图纸是变电站运行维护的重要依据,人工审核图纸存在效率低、准确性差的问题。为此,提出一种结合YOLOv5(You Only Look Once version 5)和回溯算法的变电站二次接线图纸连接关系智能识别方法,用于提高变电站二次接线图纸处理的效率和准确性。结合YOLOv5模型和光学字符识别(OCR)技术实现对二次图纸的自动识别与信息提取,再利用回溯算法对提取的连接信息进行验证,判定二次图纸的连接关系。通过实例验证表明,所提方法可成功识别出接线图纸回路连接关系,并且识别准确率最低为96.50%,平均识别准确率为97.22%,识别效率较人工识别提升约5倍,验证了所提方法的有效性。
西藏电网主网架为长链式弱互联结构,相对薄弱,系统调节能力不足,提高电网的主动支撑能力已成为西藏电网面临的迫切问题。基于此,提出部署构网型储能来提升电网电压和频率支撑能力的解决思路。首先,通过仿真,重点分析构网型储能的惯量响应和电压支撑能力,并与同步发电机进行对比分析;然后,结合构网型储能电站在西藏电网实际运行案例,验证构网型储能在弱电网中的电压和频率支撑功能,证明构网型储能是解决西藏电网支撑问题的主要手段。最后,提出构网型储能发展面临的机遇和挑战。
针对分布式光伏大规模接入配电网带来的间歇性与波动性挑战,提出一种储能双层优化配置方法。上层模型以综合经济效益最大化为目标,优化确定储能容量和安装位置;下层模型以系统运行成本最小化为目标,优化储能充放电策略;采用粒子群算法与混合整数线性规划相结合的求解方法,实现双层模型的协调优化。算例分析表明,所提方法能够有效提高光伏消纳率15.3%,降低网损12.8%,储能系统全生命周期净现值达326.5万元,内部收益率为11.8%。研究验证了双层优化配置策略的经济有效性,为高比例分布式光伏并网的储能配置提供了理论支撑与实践参考。
通过PSCAD仿真软件搭建模型,分析断路器在开断单相和三相容性电流后,因重击穿或非持续击穿放电(NSDD)等导致的断口恢复电压及负载电容极板电压变化规律。基于仿真结果,对试验回路进行改造,利用完善后的试验回路开展断路器容性开断试验(以额定电缆充电电流试验为例),试验结果与仿真结果一致。同时,结合GB/T 1984—2024《高压交流断路器》中关于C2级断路器最新规定,对C2级断路器试验过程中出现的一些问题进行详细探讨。
光纤布拉格光栅(FBG)传感器正逐步成为提升锂电池荷电状态(SOC)估计精度的创新解决方案,而锂电池表面应变的位置和数量均会影响SOC的估计精度,提出一种基于序列前向选择(SFS)算法的多应变特征筛选方法。针对SFS算法在特征选择过程中存在的模型泛化能力波动问题,引入弹性网络(Elastic Net)与留一交叉验证(LOOCV)机制以提升特征筛选稳定性与模型的泛化性能,再利用遗传算法优化反向传播(GA-BP)神经网络对锂电池SOC进行估计。实验结果表明,经特征筛选后,锂电池SOC估计的均方根误差(RMSE)降低至0.635%,平均绝对误差(MAE)为0.419%,拟合优度(R2)达0.999。所提方法为多位置FBG应变信号的特征筛选问题提出了解决思路,对基于光纤传感器的锂电池SOC高精度估计提供了技术参考。
电磁继电器作为电气系统的关键元件,其触点熔焊失效严重威胁系统的可靠性与稳定运行。基于对近年来研究文献的系统梳理,深入阐述触点熔焊现象的具体表现,综合分析影响熔焊特性的关键因素,探讨熔焊失效的内在机理。这些研究为优化继电器触点设计、提升产品抗熔焊能力和整体可靠性提供了重要的理论依据。面向未来,进一步探索新型触点材料,深入研究环境因素影响机制,是推动电磁继电器实现更高可靠性和更长使用寿命的关键方向。
为了提高小型直流断路器的灭弧性能,首先阐明直流电弧相关原理,进而设计3种不同长度的灭弧栅片。对某小型直流断路器改进前后的灭弧室进行建模仿真,仿真结果表明,相较于改进前的灭弧室,改进后的灭弧室灭弧性能有所提升且入口速度与灭弧性能呈正相关。制作了3种试验样机,依据GB/T 14048.2—2020《低压开关设备和控制设备 第2部分:断路器》进行电寿命试验,记录每次分合的通断时间,取平均值。试验结果显示,改进后灭弧室试验样机平均通断时间较短、动静触头上方放置产气材料试验样机平均通断时间较短,验证了仿真和试验的一致性,为产品性能优化提供了参考。
在新型电力系统背景下,准线型需求响应作为高效需求侧调节机制受到广泛关注,但现有研究多聚焦电网调度层面,未充分考虑虚拟电厂将宏观负荷准线分解传导至异质资源的复杂挑战。为此,提出一种基于用户用电特性的负荷准线分解与调度方法。首先,构建资源响应特征评估体系,通过多维特征提取和降维识别用电模式,并利用聚类算法实现异质资源分类;随后,建立以调节成本最小化为目标的优化模型,将宏观负荷准线分解为适配不同用电模式的个性化子准线。仿真结果表明,所提方法能有效降低调节成本,提升响应精度,为虚拟电厂参与需求响应提供决策支持。
为推动新能源替代传统水电及燃气机组作为黑启动电源,提出基于改进微源电压与虚拟同步机的光储微电网黑启动控制策略。首先,通过调整下垂曲线空载电压幅值并限制升压时间,避免变压器磁通饱和引起的冲击电流;然后,在光伏逆变器中引入虚拟同步机控制,模拟传统同步发电机特性,提升光伏系统稳定性。最后,在MATLAB/Simulink中搭建光储微电网仿真模型并进行分析。结果表明,所提改进的电压控制可避免母线冲击电流并建立稳定电压,虚拟同步机控制增强光伏系统对外界波动的支撑能力,所提控制策略满足黑启动全过程要求。
虚拟同步发电机(VSG)是实现大规模可再生能源友好接入的有效技术。针对VSG产生同步频率谐振(SFR)的问题,通过建立有功-频率、无功-电压的小信号耦合模型,分析耦合对SFR的影响并揭示产生SFR的内在原因。然后,提出一种虚拟阻抗前馈控制方法,综合考虑有功环的带宽和阻尼对虚拟阻抗进行参数设计,获得较好的SFR抑制效果。最后,通过与传统虚拟阻抗方法的比较,利用仿真和实验验证了所提方法的优越性和有效性。
为了解决电解水制氢项目投资数额高、制氢功能实现与项目收益率矛盾突出的问题,快速推进制氢设备市场化应用,有必要进行电解水制氢系统配置优化经济性研究。对某1 000 Nm3/h 质子交换膜(PEM)制氢系统的两种系统配置方式按照3种不同制氢模式进行模型分析,比较制氢系统配置优化前后的氢气成本及盈利能力数据,研究符合项目投资条件的制氢系统配置方案。通过对3种制氢模型分析可知,制氢项目的收益情况受制氢系统组合形式影响,在制氢系统配置优化后平准化氢气成本可以下降约1~2元,资本金财务内部收益率可以提高约4%,可以很大程度上解决制氢项目盈利能力低的问题。
标准化对新型储能产业的健康发展有重要意义。以“十四五”以来我国新型储能标准化领域的政策背景分析为起点,梳理当前国外新型储能标准化现状,总结我国标准化工作的发展优势和主要问题,开展标准化竞争格局及储能关键标准的指标对比分析,并对我国新型储能标准化工作提出发展建议。
某型继电器在-55 ℃低温环境下保存后,存在产品释放电压显著降低甚至失效的问题。通过问题排查,采用热-结构耦合仿真模型量化分析继电器低温下轴孔变形情况,发现在低温环境下孔的变形量约为轴的3倍,且失效产品孔内存在毛刺;分析零件变形会增加轴孔配合压力,导致摩擦力同步增加,最终使产品释放电压降低。通过将3个批次产品的轴孔配合最小间隙从0.01 mm优化至0.02 mm,并加强对孔内毛刺的控制,产品合格率从85%提升至98%以上,验证了优化方案的有效性,为继电器在驱动组件的轴孔设计中公差优化和毛刺控制提供了新的设计方向。
针对高比例新能源大规模接入下电网宽频谐振问题日益突出的现状,提出一种基于储能变流器的宽频谐振阻尼提升策略。该策略通过在控制环路中引入自适应调节的虚拟阻抗,使储能变流器在完成既定功率调度任务的同时,有效吸收电网公共接入点(PCC)处其他变流器产生的谐振能量,实现宽频谐振阻尼的增强。首先,构建储能变流器控制策略,基于虚拟同步机建立阻抗模型;其次,提出基于有源阻尼器原理的谐振阻尼控制策略;最后,设计虚拟阻抗自适应调节的机制,并分析虚拟阻抗对公共接入点处其他变流器稳定性的影响。实验结果表明,该方法对宽频谐振问题有较好的抑制能力。
构网型控制技术通过逆变器控制系统模拟同步机惯量特性,为提升电网动态稳定性提供了有效解决方案。在光伏逆变器中,借助直流电压控制,利用直流电容中储存的能量实现惯量模拟。现有测试用电网模拟器普遍仅关注交流侧电网特性模拟,忽略光伏逆变器直流侧电源特性的影响,难以满足构网型光伏逆变器交直流协同控制策略的测试需求,提出交直流双端口工况模拟测试平台创新方案。通过同步模拟交流侧电网电压、频率与阻抗特性及直流侧光伏发电动态特性,构建了一种面向构网型光伏逆变器并网检测的全工况模拟方法。
针对电动汽车无序充电会导致配变总负荷峰谷差率增加的问题,提出基于峰谷分时电价时区的有序充电策略。建立电动汽车无序充电数学模型,采用蒙特卡罗模拟法估算电动汽车集群的无序充电负荷,以电网总负荷的峰谷差率最小为优化目标,采用遗传算法求解出最佳的谷电价时区。仿真结果表明,与无序充电相比,所提策略使电网总负荷的峰谷差率有效降低,当电动汽车数量为1 000辆、用户响应度为0.9时,有序充电时对应的总用电负荷峰谷差率相比无序充电时降低了14.6%,验证了所提策略的有效性。
