混合型补偿装置抑制风电次同步振荡的研究

传统风电经固定串补(FSC)外送系统常引发次同步振荡(SSO)问题,威胁系统的安全运行.基于风电串补系统SSO的发生机理,提出一种由静止同步串联补偿器(SSSC)与FSC组成的混合串联补偿(HSC)装置结构的附加控制策略.充分利用SSSC的控制灵活性,使其输出次同步电压与线路次同步电流同相位,SSSC等效为系统振荡频率下的正电阻.通过HSC装置提升系统总电阻处于正值区间,进而避免系统发生SSO.介绍了HSC附加阻尼控制(SSDC)策略的结构及原理,并给出了参数整定方法.在PSCAD/EMTDC平台上搭建了华北某实际风电经HSC外送系统时域仿真模型;仿真结果表明:HSC装置可以有效抑制SSO,保证系统稳定运行;保持线路串补度不变,提高SSSC补偿度可增强系统稳定性.     

超临界压缩空气堆积床蓄冷罐循环性能分析

基于二维多孔介质热平衡模型对堆积床蓄冷罐的储释冷循环过程进行了计算,分析了循环过程中储释冷截断温度、储释冷质量流量和蓄冷罐工作压力对蓄冷罐循环热性能的影响.结果 表明:随着储释冷截断因子增大,斜温层厚度减小,储释冷时间及循环时间变长,蓄冷罐的有效容量比逐渐上升;随着储释冷质量流量的增大,储释冷时间及总时间显著缩短,但是储释冷截止时刻蓄冷罐温度和有效容量比变化较小;蓄冷罐工作压力的增大对储冷过程中蓄冷罐温度的影响很小,但是会明显缩短释冷时间并延长释冷过程中低温出口段的时间.     

液化空气储能系统甩负荷时膨胀机转子转速飞升特性研究

为了研究液化空气储能系统甩负荷时膨胀机转子的转速飞升问题,建立500 kW液化空气储能系统膨胀机组的动态模型,并对不同的调节阀关闭时间和转子时间常数时膨胀机组的甩负荷过程进行仿真计算和分析。结果表明:当阀门关闭时间为5 s、转子时间常数为15 s时,甩负荷过程中第1、2级膨胀机转速的超速比为142.2%,甩负荷过程用时为7 071 s,第3、4级转速的超速比为141.2%,用时为4 550 s;当阀门关闭时间缩短到0.5 s、转子时间常数减小到6 s时,甩负荷过程中第1、2级膨胀机转速的超速比降低至120.9%,甩负荷过程用时缩短至2 552 s,第3、4级转速的超速比为120.3%,用时缩短至2 200 s。因此,在液化空气储能系统甩负荷时,可以通过缩短调节阀的关闭时间来实现膨胀机转子最高转速在安全范围之内;同时,为了缩短甩负荷过程的持续时间,应适当减小转子的时间常数。     

固体氧化物燃料电池的变工况特性

以大面积电池和千瓦级电堆为研究对象,在确定的燃料成分、流量、和工作温度下,系统研究了电流阶梯变化、电流脉冲变化、电堆热启停以及冷热循环(冷启停)等工况下电堆的输出性能。结果表明:在小电流区域,电堆的电压和功率能够快速跟踪电流变化;在大电流区域,电池的电压出现波动和弛豫,电堆的功率也出现弛豫。热启停实验结果表明,SOFC电堆对电流的on-off变化具有足够的耐受性,一定数量的热启停不会导致电堆性能的明显衰减。而冷热循环会导致应力释放,引起接触电阻变化,从而使电堆性能衰减,5次以上热循环可使应力释放趋于缓和。     

支撑中国能源安全的电氢耦合系统形态与关键技术

氢能作为新兴的零碳二次能源，对于推动中国能源体系转型、支撑中国能源安全具有重要意义。为进一步推动氢能与电力系统的深度融合，支撑中国高比例新能源发展，对电氢耦合系统形态与关键技术展开研究。首先，构建了电氢耦合系统的技术框架。然后，从氢能供应链的制-储-输-用4个方面评述相关技术发展趋势，进而从发电侧、电网侧和消费侧3个角度出发论述氢能对电力系统典型场景的关键支撑技术，分析支撑中国能源安全的电氢耦合系统形态。最后，针对当前电氢耦合系统发展中的问题进行阐述并给出相关政策建议。