Investigation on wind energy-compressed air power system

Wind energy is a pollution free and renewable resource widely distributed over China. Aimed at protecting the environment and enlarging application of wind energy, a new approach to application of wind energy by using compressed air power to some extent instead of electricity put forward. This includes: explaining the working principles and characteristics of the wind energy-compressed air power system; discussing the compatibility of wind energy and compressor capacity; presenting the theoretical model and computational simulation of the system. The obtained compressor capacity vs wind power relationship in certain wind velocity range can be helpful in the designing of the wind power-compressed air system. Results of investigations on the application of high-pressure compressed air for pressure reduction led to conclusion that pressure reduction with expander is better than the throttle regulator in energy saving.     

基于SVM实现风力机组控制系统参数优化

分析了风力机的基本特性,阐述了风力发电机组控制系统在低于额定风速时风力机的最大风能捕获及高于额定风速情况下的变桨距控制。在此基础上,利用SVM(support vector machines)优化风力机的风能利用系数以及变桨距控制系统的控制参数。仿真分析表明,风能转换系数的支持向量机模型具有很好的精度和泛化性能,而优化后的变桨距控制系统可对输出功率的调节获得较好的效果,保证风电系统的恒功率输出。     

Grid-connected inverter for wind power generation system

In wind power generation system the grid-connected inverter is an important section for energy conversion and transmission, of which the performance has a direct influence on the entire wind power generation system. The mathematical model of the grid-connected inverter is deduced firstly. Then, the space vector pulse width modulation (SVPWM) is analyzed. The power factor can be controlled close to unity, leading or lagging, which is realized based on PI-type current controller and grid voltage vector-oriented control. The control strategy is verified by the simulation and experimental results with a good sinusoidal current, a small harmonic component and a fast dynamic response.     

太阳能光伏发电新能源实验研究平台

作为清洁能源的太阳能发电已越来越受到重视并得到应用。介绍了新型能源——太阳能光伏发电在实验室中的发展,分析太阳能光伏发电的原理和最大功率追踪技术,记录并网运行所发电量及带来的二氧化碳减排量。研究光伏电池发电的特性是光伏发电大规模发展的基础。     

Direct driven wind energy conversion system based on hybrid excitation synchronous machine

A novel direct-drive type wind power generation system based on hybrid excitation synchronous machine (HESM) is introduced in this paper. The generator is connected to an uncontrollable rectifier, and a fully controlled voltage-source inverter is used to connect the system to utility grid. An intermediate DC bus exists between the rectifier and inverter. A new control strategy is proposed which achieves the maximum power point tracking (MPPT) with the control of excitation current of HESM and stabilizes the DC link voltage with the control of inverter output current simultaneously. Specially-designed buck circuit is used to control the excitation current of HESM, and grid voltage-oriented vector control strategy is employed to realize the decoupling of the inverter output power. Simulation results and experiment in 3 kW lab prototype show an excellent static and dynamic performance of the proposed system.     

Dynamic modeling and direct power control of wind turbine driven DFIG under unbalanced network voltage conditions

This paper proposes an analysis and a direct power control （DPC） design of a wind turbine driven doubly-fed induction generator （DFIG） under unbalanced network voltage conditions. A DFIG model described in the positive and negative synchronous reference frames is presented. Variations of the stator output active and reactive powers are fully deduced in the presence of negative sequence supply voltage and rotor flux. An enhanced DPC scheme is proposed to eliminate stator active power oscillation during network unbalance. The proposed control scheme removes rotor current regulators and the decomposition processing of positive and negative sequence rotor currents. Simulation results using PSCAD/EMTDC are presented on a 2-MW DFIG wind power generation system to validate the feasibility of the proposed control scheme under balanced and unbalanced network conditions.     

风力发电仿真实验平台开发及应用

分析了风力发电系统中各个子模块的仿真建模方法,叙述了Matlab/Simulink平台下仿真平台的开发思路和系统功能。结合在小型脱网风力发电系统中的应用,给出了风力机模拟、发电机系统建模和传动链建模的具体方法。应用表明,采用模块化设计思想,能够实现风力发电系统中子模块的建模仿真及系统集成仿真,系统易于扩展,可裁剪性高,该系统控制平台可灵活应用于风力发电系统的优化与控制,缩短控制系统的开发周期,为风力发电系统投入实际工程应用提供良好的技术支持。     

微型冷热电联产系统动力装置的参数优化

建立了内燃机的通用数学模型,提出了内燃机的运行经济区.得出了改装后的LJ276M型内燃机的数学模型,并界定了此内燃机的运行经济区的边界范围,分析了此内燃机的运行优化曲线和最佳运行工况点.针对动力系统的冷热电、热电和供电3种操作模式,分别建立了能量转换数学模型,优化了动力装置的内燃机/变速箱传送比ies、电动机/变速箱传送比ims和电动机/内燃机传送比ime.结果表明：在冷热电模式下,ies和ims的优化值分别为2.9和1;在热电模式下,当动力系统需求负荷小于内燃机运行经济区的下限值时,ime取1,而当动力系统需求负荷超过内燃机运行经济区的下限值时,ime取0.85;在供电模式下,ims的最优值取2.5.     

基于PLC的风力发电控制系统设计

利用可编程序控制器PLC实现了风力发电机的偏航控制、变桨距角控制、自启动控制等功能,并对控制系统进行了仿真与测试,设计了风力发电机控制系统的WinCC监控组态界面,实现了风力发电机组的实时监控功能。     

STATCOM在风电并网系统不对称故障下控制策略研究

为了使静止无功发生器(static synchronous compensator,STATCOM)在不对称故障期间也能快速、有效、安全地发挥其最大的作用,提出了一种正、负序网络解耦空间矢量控制策略(space vector pulse width modulation,SVPWM),该控制策略一方面可以在不对称故障期间对负序电流进行补偿,另一方面解耦可以精确快速补偿无功负荷;同时空间矢量脉宽调制的应用也提高了直流侧电压的利用率。仿真结果表明:提出的控制策略不仅减少了STATCOM直流侧电压的波动,避免了装置在不对称故障期间的退网,而且对负序电流进行了补偿,消除了能量传输中的波动量,使STATCOM在不对称故障期间无功补偿能力进一步加强,维持了风电系统并网处电压的稳定性。     

风电场接入对系统小干扰稳定性的影响

基于小干扰稳定的概念和分析方法,通过3种不同类型的风电机组,采用PSAT软件中的特征值分析方法,研究风电机组在类型不同、风电场接入距离不同以及风电渗透率不同情况下接入WSCC 3机9节点系统时对小干扰稳定性的影响。研究结果表明:风电机组类型、接入距离以及风电渗透率均会对系统产生不同程度的影响。DFIG的影响优于另外两个机组,在风电机组确定的情况下,距离越近、风电渗透率越低对系统的小干扰稳定性越有利。     

室内装饰材料中甲醛含量的测定

利用二乙酰基二氢二甲基吡啶（DDL）在412nm处具有最大吸光度,运用汉茨（Hantzsch）反应对甲醛所表现出来的良好特性,采用气体分析法测定样品中甲醛的含量进而分析新装修后居室的污染情况,结果表明,气体分析法是一种快速便捷的测定新装修后居室的甲醛含量的方法,其灵敏度高.     

能源动力类专业实践教学体系的改革与实践

基于新世纪人才培养目标和现代工程实践教学内涵,构建了体现工程实践的基础性、实践性、创新性的能源动力类专业综合工程实践教育和工程实践教学的新体系,提出了能源动力类专业实践教学改革的新思路.     

空调房间空气质量的改进措施

指出影响空调房间环境的主要因素 ,解释了空气品质的概念 ,提出了改进的措施。     

关于室内空气品质的探讨

论述了室内空气品质与病态建筑的关系,指出了室内空气品质所包含的内容及其重要性,对空调系统产生的内部污染进行了分析,提出了新风的量和质对室内空气品质具有重要的影响.     

太阳能光伏发电主要技术及应用评述

论述了太阳能光伏发电的基本原理、设备和实际应用.重点评述了具有重要现实意义的太阳能发电系统和光伏电站建设,指出了光伏发电技术存在的优缺点,提出了改进建议,并对发展前景做了展望.     

基于DPA—Switch的蓄电池供电系统开关电源设计

采用美国PowerIntegration（PI）公司的单片集成Dc—DC开关电源芯片DPA—Switch,设计并制作了一种DC—DC反激式高频开关电源,能够在12～48V电压等级蓄电池供电的电力电子系统中作为控制电源。介绍了以DPA—Switch系列DPA425芯片作为控制核心的开关电源的工作原理,着重讨论了工作频率达400kHz的高频变压器的设计与制作。研究结果表明,该电源能够在12-48V电压等级蓄电池系统中稳定工作,输出±15V（0．3A）和±5V（0．5A）四路直流电压,各路输出电压波动小于5％,满足设计要求,该开关电源具有较好的工程实用性。     

功率分汇流风力发电机实验台教学功能开发

针对一种基于功率分汇流系统的新型变速恒频风力发电机,进行了实验测试平台的原理设计、功能开发。在对变速恒频风力发电机相关运行特征和性能分析的基础上,开发该实验台教学功能,相应设计了模拟变速恒频风力发电的实验,使学员可以了解行星轮系的变速调节及功率分汇流原理。     

有源电力滤波器电能质量治理实验系统

电力电子设备的大量使用和非线性负载的不断增加使公用电网的谐波污染十分严重,极大地恶化了公用电网的电能质量。通过与生产实际相结合,开发了有源电力滤波器电能质量治理实验系统。介绍了该系统的组成、工作原理等,并对实验结果进行了分析。该实验系统可应用于电力电子技术、功率电子学等课程的实验教学。     

分布式光伏发电系统中的微逆变器技术研究

微逆变器可实现独立的光伏模组最大功率点追踪控制,极大优化并网光伏发电系统的光伏能量转换,提供即插即用概念。光伏微逆变器在功率变换中,常采用高频变压器升压产生期望的输出交流电压,根据直流链配置可以分为直流链、伪直流链和无直流链3种微逆变器拓扑结构。微逆变器控制技术包括最大功率点追踪控制技术、输出电流控制技术、孤岛效应侦测与保证技术等,且功率开关对于改善微逆变器的转换效率至关重要。