更全的杂志信息网

含分布式新能源的微电网实验系统建设及应用

更新时间:2016-07-05

智能微电网集信息技术、新能源技术、分布式发电技术等为一体,以专业智慧构建节能高效、绿色环保、安全可靠的电力系统,助力国家坚强智能电网的建设和发展。微电网作为智能电网重要的组成部分,对新能源推广、节能降耗、降低炭排放具有重要意义[1-2,6]

我校电气工程专业类依托我省电力行业快速发展和壮大,有着明显的行业背景与特色。在山西乃至全国电力行业,有着不可替代的作用。电力系统是现代化技术集成最高的行业之一,对学生知识、技能的要求不断提高。微电网是电力系统未来的发展方向之一,其是以分布式电源为基础的小型模块化、分散式的供能网络,是发挥分布式发电效益的有效途径。它不仅能提高供电质量和可靠性,而且能减轻环境和能源压力,还可以为大电网黑起动提供后备电源,是大电网的有力补充,更是智能电网的重要组成部分。微电网的最大优势是提高了电力系统面临突发灾难时的抗灾能力。大电网中超大型电站与微电网中分散微型电站的结合,可以减少电力输送距离、降低输电线路的投资和电力系统的运营成本,削峰填谷,降低电网损耗,降低电价。

多年来,我校一直在推行教育教学改革,学科建设取得长足的进展。目前电气工程类有“电力系统及自动化”研究生专业及“电气工程及自动化”本科专业。但我校原有电力专业实验室偏重教学体系,面对电力系统新技术就显得不足,主要体现在教师科研水平不高,学生参与分析现场事故能力不够的现象,鉴于此,通过建立智能微电网运行与控制实验室,可以给教师提供进行科学研究,学习掌握现代先进电力系统技术的实验室[3-5];给学生提供见识现代电力系统实际场景,提高专业实践能力的基地。目前,国内外不少高校、科研院所在微电网系统平台研究方面取得一定的成果,如天津大学及浙江电力科学研究院等,这些平台主要面向科学研究或工程示范,投资比较大。本平台主要面向本科生、研究生的培养,另外,其的一次、二次系统均有开放接口,满足不同组网方式及控制策略的研究。

1 实验系统的设计构建

1.1 系统的组成

1)一次系统的组成

本实验室的微电网为两级交流智能微电网架构,包括:由5kW太阳能发电模拟系统、10kW模拟风力发电系统、30kW·h磷酸铁锂电池储能稳定系统、30kW/10s超级电容系统、10kW RLC可控式模拟负载系统、12kW 充电机组成的一级微电网。由5kW 屋顶太阳能发电系统、9.6kW·h铅酸储能系统组成的二级微电网。整个微电网系统包含1面网关接口柜、2面微网智能配电柜、1面微网通信柜、1面锂电池储能双向变流柜、1面超级电容储能双向变流柜、1套微电网监控及中央控制系统、1套即插即用电能质量在线监测系统、1套一体式故障录波装置及微电网专用保护装置系统等,如图1所示。

2)二次系统的组成

二次系统包括:1套 MG2500型微电网中央控制及快速测控系统、1套MG1100微电网监控软件,1套 MG1600微电网控制策略软件,1套 MG2200微网通讯转换装置,1套微网时钟,1套一体式故障录波系统,1套电能质量在线监测。

通过配置的通信管理机实现对微电网系统中各设备的通信处理及转发。包括保护装置、电力仪表、中央控制单元及快速测控、光伏逆变器、风力逆变器、稳定控制器(PCS)、电池管理系统BMS、超级电容管理系统CMS等,通过后台监控系统,实现对微电网系统中各设备的运行状态监视与控制,以及实现对储能系统、负荷以及模拟新能源电源的协调与优化控制,如图2所示。

2)一种具有无功补偿功能的V2G充放电装置。

“宜阳是个大县,相当于一个郡。现在大王离开自己所凭据的几处险要关隘,远行千里去攻打它,必然会面临很大的困难。而我是个寄居此地的臣僚,樗里疾和公孙奭二人会以韩国国力强劲为由同我争议攻韩的得失,大王一定会听从他们的意见,到时恐怕会扔掉‘梭子’啊!”秦武王闻言便说:“我不听他们的,请让我跟你盟誓。”

1.2 系统的功能需求

主要功能有:分布式电源特性研究;分布式电源系统设计优化;分布式电源与能量转换单元的布局优化、选型与设计;分布式电源与能量转换单元的性能测试;分布式电源与能量转换单元的并网特性及控制,包括稳态、暂态特性;分布式发电能效对比及能效提高技术研究;储能电池特性研究;各种储能形式在微电网中的应用研究;新型储能电池试验;储能逆变器的研究;电动汽车充电技术研究;电动汽车的车网互动(vehicle to grid, V2G)技术;微电网系统的规划设计;微电网系统的并网、孤岛两种方式及其过渡过程的安全稳定运行;微电网系统的控制、保护与通信;微电网控制策略研究;微电网系统的监控与能量管理;微电网系统的经济性评估;微电网参与削峰填谷的优化调度技术;微电网系统电能质量管理;微电网系统对大电网系统的影响;电价方案的设计与优化;智能负荷控制与调节措施的研究;用户需求侧管理系统开发与研究;微电网展示技术与方法的研究等,国内在这方面进行了广泛的研究[7-10]

1.3 系统的特色

该微电网系统具有如下特色。

北变微电网技术有限公司等单位在智能微电网研究方面有多年的良好合作关系。聘请该领域知名专家学者前来交流和讲座,有力提升了微电网研究水平。

2)能与大电网并网点的功率大小及方向可调可控。

3)可以快速平滑光伏发电、风机发电、负荷变化等造成的功率波动。

5)可实现对接入微电网系统的负荷进行分级管理。

4)配置专用保护装置,在微电网内部故障、外部故障情况下,均保证其准确、快速动作,使系统安全运行。

第六,处理好特殊情况。在施工期间,若无法对混凝土进行连续浇筑时,应当每隔1h对混凝土进行一次提升,避免出现黏结情况,对工程施工造成不良影响[5]。在采用混凝土时,混凝土避免不了出现裂缝,因此,浇筑混凝土前,要处理好存在的裂缝,避免工程质量出现问题。

6)具有开放接口,可以接入其他厂家的智能设备。

系统起动后,进入监控画面,如图3所示的主要研究方向,智能微电网运行与控制实验室、风力发电实验室、新能源实验室组成联合实验室,为创新团队的科研工程提供了重要的实验条件。

图1 智能微电网一次系统图

图2 智能微电网二次系统图

图3 微电网系统监控图

2 在科学研究中的应用

1)可以并网、孤网运行,无缝切换,可以多种运行模式相互自动或手动方式切换,一、二级微电网可以分别独立孤网运行、并网运行及联动运行。

利用智能微电网运行与控制实验室,创新团队进行了大量的仿真实验,承担了多项省部级课题,主要有:

1)多元绿色能源微电网优化集成与智能控制。

针对电力系统分析、新能源发电、继电保护、智能供配电等课程,开发了 10多项探索性实验项目。主要有:含新能源配电网潮流计算,含源配电网继电保护配置与整定,微电网结构设计、光储联合微电网运行分析,电动汽车V2G分析等。

3)考虑电动汽车的微电网复合储能容量优化配置。

2)针对新型微电网的优化控制技术研究。

3)含新能源及电动汽车的微电网优化控制技术研究。

申请专利多项,主要有:

1)一种电动汽车双向智能充电桩的充放电控制方法。

新规则将“件”的定义进行简化,对“件”的构成阐述更为详细,其中“来文与复文(请示与批复、报告与批示、函与复函)一般独立成件,也可为一件”。实际提供了两种选择:一是合为一件,能够保持文件间的有机联系,保证事件处理的连续性,事件脉络清晰。对于纸质文件而言,此种处理方式问题不大,但对于电子文件而言,则会增加管理层次、影响命名和即时归档。二是独立成件,能够确保每份文件的独立性,在文件整理时更加契合文件形成规律,但在一定程度上削弱了同一事件文件间的有机联系。新规则选用“一般”、“也可为”字眼,体现了组件的灵活性,档案机构可以根据办公自动化情况、工作实际及工作习惯等因素自行选择、合理确定。

3)一种含可再生能源的市政路灯与电动汽车充电桩集成装置。

在国内外重要学术期刊发表论文多篇,主要有:

1)微电网复合储能的功率容量优化配置。

缺硼:幼苗子叶和真叶发紫,叶片僵而脆。茎生长点发黑、干枯,在生长点附近长出新的侧枝。整个植株呈丛生状。顶端的枝条向内卷曲,发黄而死,叶片、叶柄及中脉都变脆。

2)考虑局部阴影的光伏阵列MPPT优化控制策略。

2)第2种是发射技术,该方法属于被动探测法(图1b),即用于探测煤岩物理力学信息的声波源不是人工激发的,而是煤岩体在受力破坏过程中自发产生,根据煤岩体声发射的频率和能量等信息可以了解其受力破坏状态及过程。

4)含分布式电源和电动汽车的微电网协调控制策略研究。

5)微电网控制策略研究。

此外,还与国网山西省电力科学研究院、北京

3 在教学改革中的应用

智能微电网运行与控制实验室是学校主要的开放性实验室,其优化了传统的实验模式,让学生自主设计实验方案与步骤,鼓励创新。同时避免了传统强电实验中可能造成的人身安全、设备损坏的隐患。

2.1.3 提取溶剂的考察 按照处方比例称取药材适量,加水煎煮,滤过,合并煎煮液,浓缩成流浸膏,水浴蒸干,置于105℃的恒温干燥箱中,干燥至恒重,得苏伯维尔浸膏。取4份浸膏粉末1 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,分别加入25 mL水〔3〕547、30%乙醇〔3〕715、70%乙醇〔3〕714、50%甲醇〔3〕717,密塞,称定重量,超声处理30 min,冷却,再次称重,分别用相应的溶剂补足重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。按“2.1.1”项下进行含量测定。见表1。

温衡在这个世上最亲密的两个人都死于大海,所以她这辈子最讨厌的就是海和台风,如果有可能,她一定要去没有台风的地方生活。

这些实验理论与实践结合紧密,开阔了学生的视野,提升了学生的创新能力,不少学生在教授的指导下,取得了一定的成果,如山西省大学生创新创业项目“户用光储微电网系统设计”获得二等奖。

该实验室的建成为我校电气工程及其自动化专业特色专业建设和师资队伍培养提供了重要支撑。

1995年,建设部印发了《城市园林绿化企业资质管理办法》和《城市园林绿化企业资质标准》,将园林绿化企业自此从建工企业中分离。2007年,建设部印发了《工程设计资质标准》,又将风景园林工程从市政公用行业脱离出来。2011年3月,风景园林学被批准为国家一级学科,与城乡规划学、建筑学形成三足鼎立之势,风景园林行业的地位产生了巨大提升。但目前的城乡园林绿化法规大多仍然设置在城市市政公用事业规体系之下,在生态文明建设日益重要的今天,缺乏一定的独立性。

柳宗元为我们营造了如画一般优美的诗的意境。摹状生动形象,逼真传神。这空灵淼然的诗意之美绝不是靠堆砌辞藻、刻意雕琢而来的,而是作者用万物冥合的心境和高洁清雅的情趣书写出来的。一处弃置的小丘,在作者诗意理念的安排下,整修一番,天然优美的风姿传神地呈现在读者面前,鱼儿、小潭、诡石、怪木、奇卉、美竹……幽丽清雅,沉静隽永。这些姿态迥异的景物,在作者匠心独运的描绘下多了份怡适和宁静,具有了一种诗意之美。

4 结论

该实验室的建成,不仅能极大地提升学科专业的发展和水平,提高我校电气工程及其自动化专业及相关专业人才培养质量,而且还将带来一定的经济效益和社会效益,主要反映在以下几个方面。

1)学生受到良好的技能训练。学生可在本训练中心接受有关新能源发电技术的训练,为今后走上工作岗位从事与新能源发电技术有关的工作奠定了扎实的基础,缩短了学生的适应性。

2)电力行业和地方企业受益。为企业生产提供技术服务,产生一定的经济效益,实验室的科研开发功能也将为将来的生产服务产生潜在的经济效益。同时能够及时为新能源发电技术及微电网运行控制人员进行培训。

3)加强与地方院校同行之间的交流及合作水平。为其他地方院校相关专业的师生提供良好的实验环境,实现优势资源共享。推进学科发展,提升学科水平,使本学科成为省内的优势学科,形成省内同行业水平较高的科研教学平台,以带动全省在该领域的整体研究水平,更好服务地方经济。

民国时期,国家层面的宗法制度被推翻,但由于战乱频发,基层治理处于长期被忽略的态势,以至于地方宗族与封建行会长期把持地方权力。

在后续的建设完善过程中,进一步加强与相关专业及同行院校的交流,多开设一些创新型实验及跨学科合作,以提高平台的利用率。

目前,国内外有许多学者在玉米芯的酶水解方面做了大量研究,而关于玉米芯残渣的酶水解方面的研究较少。Lou等[6]研究了木素磺酸钠和长链脂肪醇对玉米芯残渣中聚木糖酶水解的影响。Ouyang等[7]以玉米芯残渣为原料,综合酶水解、分离和酸处理等工艺,提出了一种两步酶水解的方法。Xing等[8]研究了亚硫酸氢盐预处理对玉米芯残渣的高浓酶水解的影响。但关于机械法预处理对玉米芯残渣酶水解的影响方面的报道很少,尤其在预处理后,定量分析玉米芯残渣的底物特性对其酶水解效率的影响方面的研究更是未见报道。

参考文献

[1] 杨新法, 苏剑, 吕志鹏, 等. 微电网技术综述[J]. 中国电机工程学报, 2014, 34(1): 57-70.

[2] 王成山, 武震, 李鹏. 微电网关键技术研究[J]. 电工文摘, 2014, 29(2): 59-68.

[3] 张彩霞, 陈惠卿. 地方高校电气工程与自动化专业创新实践教学模式[J]. 实验室研究与探索, 2012,31(8): 357-359.

[4] 黄飞腾, 翁国庆, 谢路耀. 智能微网并网仿真实验系统的构建方法[J]. 实验技术与管理, 2016, 33(4):123-127.

[5] 李瑞生. 微电网关键技术实践及实验[J]. 电力系统保护与控制, 2013, 38(2): 73-78.

[6] 赵兴勇. 分布式发电并网与电压稳定性[M]. 北京:中国电力出版社, 2015.

[7] 杨道培, 丁志刚, 曹炜. 基于下垂控制的直流微电网小扰动稳定性分析[J]. 电气技术, 2015, 16(7): 20-24.

[8] 黄业川, 龙有炼, 李培锋, 等. 智能微电网监控系统[J]. 电气技术, 2015, 16(10): 76-79

[9] 张晓雪, 牛焕娜, 赵静翔. 含微电网的配电网优化调度[J]. 电工技术学报, 2014, 32(7): 165-172.

[10] 支娜, 张辉, 肖曦. 提高直流微电网动态特性的改进下垂控制策略研究[J]. 电工技术学报, 2016, 31(3):31-39.

赵兴勇
《电气技术》 2018年第05期
《电气技术》2018年第05期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号