系统控制

为有效提高风电入网的经济性和可行性，文中提出一种考虑风电典型场景概率的电热混合储能优化配置方案。首先通过场景分析，利用K-means聚类法将大量风机历史出力数据简化为6个典型出力场景，确定各场景发生的概率，其中聚类数目由肘部曲线法和Dunn指数法综合确定；其次提出电热混合储能系统控制策略，建立适用于多场景的风储联合系统模型；最后，以经济性成本最低与弃风量最小为目标，建立包含电、热负荷综合响应的容量配置优化模型，并将场景概率以权值的形式加入到目标函数中，采用粒子群算法求解模型。通过仿真分析和与其他储能配置场景对比，发现所提配置策略能够提高风电利用率约16.12%，同时减少系统综合成本约43.76%，验证了所提策略的合理性和有效性。

采用氢燃料电池发动机替代柴油发动机，并使用工业副产氢气，全程无排放。采用低铂载量高性能膜电极，反应电压高，从根本上提高发电效率、降低生产成本。配合高功率电堆层叠组装和密封技术、系统控制和优化技术，提高发动机效率。发动机系统兼容热回收技术，低温时为车内供暖。

在碳达峰碳中和目标引领下，我国全面加速绿色转型，可再生能源装机规模持续扩大。国家能源局近日发布的统计数据表明，截至9月底，全国累计发电装机容量约24.8亿千瓦，同比增长8.1%。其中，风电装机容量约3.5亿千瓦，同比增长16.9%；太阳能发电装机容量约3.6亿千瓦，同比增长28.8%。

大功率全控型电力电子器件制造及控制技术的发展,推动了柔性直流输电工程的建设。基于柔性直流输电系统控制方式和拓扑结构的特殊性,在直流侧发生故障时,其故障电流上升速度极快且破坏性极强。针对柔性直流输电系统的故障类型和保护分区进行讨论,结合现阶段的故障隔离技术,介绍了直流断路器、换流器和交流断路器的应用状况。为快速隔离故障,详细介绍了柔性直流线路保护中的行波保护、微分欠压保护和其他新型保护,并对柔性直流输电技术的发展趋势进行了展望。

并联直流电源系统试验检测方法浅析主要介绍了并联直流电源系统在试验方向上与传统直流电源系统的区别，对比传统检测项目与方法，从并联电源系统的组成特点、工作方式着手，对并联电源组件检测、辅助回路检测、系统硬件集成检测、系统控制策略检测等四个方面进行检测方法介绍与分享。

本项目成果的原理主要可以概括为以下几个方面：（1）“流动分区、粒径分级、旋流匹配”的高效除雾器的创新设计思路为深入研究旋流除尘除雾原理，提炼高效除雾器关键设计准则，本项目建设了单级/多级除雾器可视化模型实验台（如图2-1），通过实验研究，项目组提出了“流动分区、粒径分级、旋流匹配”的高效除雾器的创新设计思路。具体而言，采用双筒结构来确保满足自旋流液膜的形成条件，增强对小液滴的捕获能力，提高除雾器的抗结垢性能；采用两级/三级弯曲叶片，合理分配每一级的旋流强度，在第一级主要脱除大粒径颗粒并同时保证大颗粒/大液滴不发生大量破裂；对上下游叶片的进出口参数进行协调设计，确保旋流满足匹配条件，实现低压损下的高效可靠脱除。 本项目的创新点如下：①开发了流动分区、粒径分级、旋流匹配的高效除尘除雾器，并开发了高效除雾器的精益化设计系统；②形成了基于多变量自适应的除雾器冲洗水系统控制技术。本项目根本解决了现有除雾器部分负荷脱除效率低、雾滴逃逸高、对上游电除尘器性能要求严格等问题，为烟尘一体化脱除提供了高效可靠的关键设备。

储能是平抑可再生能源波动的重要手段之一。考虑内部气体跨膜传输现象，基于质子交换膜电解槽的组件结构以及电化学和热平衡原理，构建了可描述质子交换膜电解槽物质传输以及能量转换的精细化仿真模型。在此基础上，建立了包含电化学储能、氢储能的电-氢耦合系统模型。提出了一种考虑电化学储能荷电状态与氢储能氢状态的双层协调控制策略。上层功率分配考虑了系统内电负荷和氢负荷需求变化，将电化学储能荷电状态、储氢罐氢状态作为重要约束因素，确定系统各设备的工作模式。底层控制根据设备的工作特性，采用PQ控制、VQ控制等方法实现功率追踪调整。通过多种不同运行场景的算例仿真验证了所提模型与控制方法的有效性。研究成果可为风光氢储系统控制策略优化提供支撑。

自“十八大”召开以来，伴随我国经济体制改革的不断推进，我国电力体制改革进入新一轮发展浪潮中。在中国电力行业新环境呈现出外部环境复杂性与不确定性的发展态势下，电网的发展方向、竞争格局都呈现出新的变化与特征。与此同时，能源互联网技术，分布式发电供能技术，能源系统控制和管理技术，以及新的能源交易方式的快速发展和广泛应用，能源综合服务从顶层设计到落地实施，引发能源系统的深刻变革，成为电网企业战略竞争和合作的焦点问题。因此，如何构建中国电力行业新环境下的电网发展战略规划，推动我国电网企业在电网发展战略制定与电网发展成为本研究的技术难度。本研究在确定研究对象与研究内容的基础上，基于电网公司视角，逐步开展浙江公司电网发展战略研究工作。 本研究全面分析浙江电网发展面临的内外部环境，研究提出电网发展的战略内涵和目标、电网发展战略规划重点、电网业务发展方向调整和保障措施，重点考虑建设“能源综合服务企业”和进一步加强“专业配售电服务”，加快推进具有卓越竞争力的世界一流能源互联网企业建设，对国网浙江省电力有限公司的电网建设和发展起到指导或参考作用。基于电网公司的视角探究新一轮电力体制改革背景下电网公司的电网发展战略，积极开展市场化售电服务，创新开拓电网延伸服务，建成以“一体两翼、两个一流”为特征的具有卓越竞争力的世界一流能源互联网企业，为电网公司电网发展战略规划提供理论支撑。本研究的研究创新分为四个层次，分别是：基于中国电力行业新环境分析浙江省电网发展环境；以构建电网发展战略规划中长期目标和规划重点为核心研究内容，提出推动电网规划相关业务调整的方向；开展综合能源服务战略规划，构建浙江公司开展综合能源服务的核心业务；制定电网发展战略规划保障体系，提出新战略管控体系下电网业务发展的实施策略与对策建议。 本研究成果具有一定的可推广性，基于电网发展战略规划视角，开展《浙江省电力有限公司战略发展规划与机制创新研究》，具有显著的时效性和创新性。本研究成果包括《浙江省电力有限公司战略发展规划与机制创新研究》专题研究报告 1 份，目前研究成果已应用于公司电网建设规划制定和发展中，应用效果良好，具有一定的社会经济效益。