光伏发电核心装备关键技术及户外实证测试平台研发与应用
光伏发电效率提升是促进产业可持续发展和实现光伏平价上网的核心技术,为推进我国能源结构转型与光伏发电技术领跑的国家重大需求,本项目依托国家自然科学基金重大研究计划项目、国家863计划项目、北京市科技重大专项项目及国网有限公司科技项目,通过自主创新,突破了“关键部件发电效率较低”、“实证测试手段与平台缺失”、“技术标准体系不健全”等技术瓶颈问题,开展技术攻关与工程实践应用。 项目先进性:项目旨在研发拥有自主知识产权的光伏器件等先进光伏装备,建立覆盖我国所有典型气候区域的户外实证测试平台,增强我国光伏行业自主研发的原始创新能力,掌握国际标准的话语权,在国际光伏产业中树立“中国品牌”和“世界名牌”,实现光伏产业的中国引领。
变电站二次系统通信报文自动测试平台上线
10月9日获悉,由中国电力科学研究院自主研发的变电站二次系统通信报文CMS(Communication Message Specification)自动测试平台正式上线运行。
考虑风电运行轨迹与场景划分的场级主动调压优化控制策略
传统风电场跟随主站电压指令调节的方式容易导致站内无功源频繁波动、站内无功裕度不足,影响风电场的调压能力。为此提出了一种考虑风电运行轨迹与场景划分的场级主动调压优化控制策略。首先,基于风电场功率预测数据和有功–电压灵敏度曲线,绘制并网点电压波动轨迹,结合AVC子站接收到的电压指令,协调风机和SVG的无功输出,有效降低了无功设备的调节频次。其次,根据电压跌落幅度划分详细运行场景,通过调整SVG的控制模式,有效抑制了电网电压的大幅波动。最后,构建了包含AVC功率控制器的仿真测试平台,验证对比了所提方法相对于传统风电场AVC控制策略在降低无功调节频次、提升无功裕度、主动电压支撑方面的效果,为实现风电场主动调压提供了新的解决思路。
综合能源仿真与测试平台
综合能源仿真与测试平台是中国电力科学研究院有限公司开发的面向综合能源系统仿真与硬件测试服务的平台系统,该平台面向园区、工业企业、建筑楼宇等用能场景,提供集物理模拟、数字仿真、实物验证于一体的在线闭环仿真能力。为综合能源系统的规划设计、优化运行、智慧运维、辅助服务、技术装备研发等提供全过程仿真能力支撑。适用于新建或改造综合能源服务项目详细设计,以及科技项目研究,有力支撑综合能源服务。
一种基于交流电场感应的取能电源设计
文中介绍了一种基于交流电场感应的取能电源,用于输电线路在线监测装置的供电。然而该类电源的输出功率较低,无法满足在线监测装置的用电需求。因此,在理论分析的基础上,文中设计了一种同轴双柱形的感应电极结构,以提高电源的输出功率。文中利用COMSOL Multiphysics软件建立仿真模型,并进行电磁场仿真分析。仿真结果表明,在10 kV电压等级下,所设计的感应电极可产生3.35 mA以上的感应电流。为验证仿真结果的准确性,文中利用自行搭建的测试平台进行实验验证,并将实验结果与仿真结果进行对比。实验结果表明,在负载电阻大于5 kΩ时,文中设计的取能电源可以输出超过630 mW的连续功率,与仿真结果基本吻合。通过文中的研究,成功解决了电场感应取能电源输出功率低下的问题,并提供了一种新型取能电路的设计思路和技术方案。
基于摩擦纳米发电机的输电线路振动能量收集装置
在电力物联网蓬勃发展的当下,如何持续且长时间地供能成为了数以万计的传感器所要面临的技术难题。摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,TENG)作为新崛起的高效供能技术,在传感器的自供电领域有着非常广阔的应用前景。文中基于摩擦电工作原理,利用多层弹性体结构的垂直接触分离TENG,设计出一种面向输电线路微风振动的多层弹性体TENG能量采集装置。通过振动能量采集器输出性能测试平台模拟输电线路微风振动状态,对不同频率和振幅下能量采集器的基本电气特性进行测试,结合电能管理策略,构建面向输电线路微风振动的振动能量采集自供电系统,实现宽频带振动能量的高效采集与转换,完成对商用传感器的供能。最后,通过输电线路振动缩比模型验证文中所设计振动能量采集装置的有效性与可行性。文中设计的振动能量采集自供电系统能够有效地将输电线路宽频振动能量转换为电能,具有结构简易、经济性好的特点,解决了电力物联网传感器不能持久绿色供电的问题。
分布式电源接入管控及台区承载力评估技术研究与应用
大力发展分布式光伏是践行国家“双碳”、“乡村振兴”两大战略的重要实现路径之一,但随着越来越多且分散的分布式光伏接入,配电网便可能出现诸如电能质量恶化、主动监测预控手段缺乏、台区重过载导致的故障率升高等问题,因此,需要对分布式光伏进行并网全过程技术研究,包括接入从接入管理,台区承载力研究与分析,分布式光伏可观可测可调可控技术与试点应用;辽宁电科院配用电技术中心基于目前新型电力系统的发展与分布式电源的现状,建成了国内领先的适应分布式资源接入情况下台区交直流混联、故障模拟与自愈的多功能试验与测试平台,未来将继续深入开展基于分布式资源接入决策的新型局域配电系统规划技术研究,包括:新形势下配电台区的电能质量综合治理技术,台区电能质量综合提升方法等。