燃料电池并网发电系统控制参数协调优化方法

为提高燃料电池并网发电系统运行的小干扰稳定性,提出一种燃料电池并网发电系统控制参数全局优化方法。针对大功率质子交换膜燃料电池(PEMFC)动态特性,建立150 k W的PEMFC发电系统模型,在此基础上建立系统的小信号模型。利用特征值分析法分析确定影响系统稳定的关键参数,在充分考虑系统小干扰稳定性、阻尼比和稳定裕度协调优化情况下,利用回溯搜索算法(BSA)实现对燃料电池发电系统的关键控制参数的全局优化,仿真结果表明该方法能够有效提高大功率PEMFC并网的安全性和稳定性     

风能盐差能海水淡化系统集成研究

利用可再生能源进行海水淡化是海水利用的一个重要研究方向。本文构建了一种新型的海水淡化系统,该系统以风力发电机组为主要能源,盐差能发电系统为补充,共同为反渗透海水淡化膜组件提供动力。本文对该系统的构成、运行模式进行了详细介绍,并对反渗透海水淡化分系统和渗透压能法盐差能发电分系统共用膜组件的理论可行性进行了探讨,为盐差能发电系统与风能海水淡化系统集成的工程应用提供参考。     

神经网络非线性逆控制方法实现PEMFC分布式发电系统的负荷响应

质子交换膜燃料电池(PEMFC)分布式发电系统的负载典型特点是时时有瞬间的大的峰值功率。因此,系统必须找到实时的最佳工作点才能响应负载的功率需求。以往采用的优化搜索方法需要在负载连续变化和峰值现象之间权衡搜索步长,影响控制的速度和精度。分析PEMFC分布式发电系统的工作特点以及各工作参数与净输出功率之间的关系,提出利用BP神经网络实现PEMFC输出功率的复杂非线性逆模型。在此基础上,根据非线性逆控制的思想设计了系统实时功率响应的逆控制器。经分析和仿真验证,利用神经网络非线性逆控制方法,PEMFC系统在稳定运行过程中能够满足系统内部功率损耗的同时良好的响应系统负载的实时功率需求。与优化搜索方法比较,该实时控制设计在实现精度和速度上都有所改进。图5表1参6     

空冷型PEMFC发电系统实时最优温度自适应逆控制

针对空冷型PEMFC发电系统工作温度对输出性能影响问题,通过实验手段研究工作温度对系统输出性能的最优特性。由于空冷型PEMFC发电系统温度控制对象所具有的非线性、时变等特点,提出基于自适应逆控制的空冷型PEMFC发电系统实时最优温度控制。其中,递推最小二乘在线辨识算法用于对非线性控制对象进行建模和在线校正,最小均方算法用于在线调整逆控制器的参数。在搭建的空冷型PEMFC发电系统测控实验平台上对控制方法的性能进行验证。实验结果表明:提出的控制方法能够在不同负载条件下实现对电堆最优温度实时跟踪。而且,提出的控制方法对PEMFC参数不敏感,可以应用于类似的空冷型PEMFC发电系统。     

集成于海水淡化系统的盐差能发电系统性能分析

海水淡化是解决淡水紧缺的一个重要途径。目前,海水淡化技术存在能耗大、成本高等问题。海洋中存在丰富的盐差能,而且在各种海洋能存在形式中能量密度最大,具有很好的应用前景。传统的盐差能发电系统存在对选址有特殊要求、效率低等问题,应用受到局限。针对这些问题,文章把盐差能发电系统和海水淡化系统结合在一起,提出了一种集成于海水淡化系统的盐差能发电系统,希望能为今后的海水淡化和盐差能利用提供参考。论文详细阐述了该系统的工作原理,分析了具体工作过程,并对系统的产能和能耗情况进行了估算。在合理的设计范围内,可以利用海洋盐差能发电补偿海水淡化过程中的大部分电能消耗。     

层次分析法在小型野战质子交换膜燃料电池发电系统设计中的应用

首先提出小型野战质子交换膜燃料电池(PEMFC)发电系统的设计准则和关键环节。之后利用层次分析(AHP)法将各设计环节分类，进行分析与评价，并根据分析的结果提出设计方案。最后利用样机对设计方案进行验证，证明采用层次分析法后PEMFC发电系统的设计更加科学、合理。     

基于递归模糊神经网络的PEMFC温度控制研究

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的工作温度对其发电性能和电池寿命具有重要影响,但由于PEMFC的非线性和时变特性,传统的控制策略较难获得很好的温度控制性能,以此推荐使用一种具有模糊推理、在线学习和动态映射能力的递归模糊神经网络控制器(RFNNC),将PEMFC工作温度有效控制在允许范围内.基于能量守恒定律建立PEM-FC的动态热模型,采用误差反传技术对该控制器参数进行自适应调整.仿真实验显示,RFNNC仅需35 s达到稳态,波动较小,比较RFNNC与PI控制和模糊控制的控制结果表明,推荐使用的RFNNC具有较好的温度跟踪性能.     

基于PEMFC分布式发电系统的动态特性分析

分析了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的机理模型,在此基础上运用MATLAB的Simulink仿真工具,建立了PEMFC发电系统带负载模型。通过仿真,分析了负载对PEMFC电堆的各项动态特性(燃料的流量、效率、输出电压等)的影响,以及DC/DC、负载端的电压响应。仿真结果中负载电压呈三相交流正弦波形,表明搭建的整个PEMFC发电系统是基本正确的,为实现PEMFC并网的实时分析和动态优化提供了理论依据和参考方法。     

一种新型换热装置的性能试验研究

针对地热资源较好的地区,通常先利用其进行ORC发电,发电后利用尾水的能量进行供暖,达到充分利用地热资源的目的.冷凝器是该系统的重要组成部分,冷凝器的换热效果直接影响系统运行效率.针对该类型的地热能梯级利用系统,提出一种新型蒸发式冷凝器,并搭建单管实验台,研究换热性能,进而对该地热能梯级利用系统进行优化,提高地热能综合利...     

自匹配风光互补海水淡化系统性能特点

自匹配风光互补海水淡化系统为上海骄英能源科技有限公司推出的一种更优化的利用光能及风能用于海水淡化的电能控制系统,其工作模式和当今国内普遍采用的风光互补发电系统有很大不同。通过分析自匹配风光互补海水淡化系统性能特点,对风光等新能源发电系统的应用提供有益的参考和新的思路。