摘要:近二十年来,在“绿色复苏”全球目标的推动下,水电、风电、太阳能等清洁能源取得了长足发展,可能成为各国实现低碳能源体系的重要手段。本文对典型水风光互补实践项目——可再生能源发电的发展情况进行综述,并分析了互补系统中大型电站发电规律描述与预测、风险管理、协调运行等一些关键问题。针对这些问题,本文系统总结了水风光互补系统的研究方法与特点,并从风电电站集群出力的预测与描述、大规模可再生能源并网运行带来的风险、集群模式下水风光互补系统的长期与短期协调建模及解决思路等方面阐述了其技术实现过程。最后,基于上述分析,从发电预测、风险管理、集群调度等角度探讨了目前研究的不足,并展望了未来的工作方向。水电、风电、太阳能等能源互补的混合系统正逐渐兴起,成为未来富有成果的研究领域。
1吉塔贡工程与技术大学电气和电子工程系(CUET),邦格拉德郡4349,吉塔贡工程大学机械工程系(CUET)机械工程部(CUET),纽约市3349年,孟加拉国3孟加拉国3号能源810,澳大利亚5工程设计小组(EDRG),机械工程学院,马来西亚大学工程学院,马来西亚约翰·巴鲁(Johor Bahru)81310,马来西亚约翰(Johor)6高级复合材料中心(CACM)马来西亚Nologi,Jalan Sultan Yahya Petra,吉隆坡54100,马来西亚8通信和IT研究中心,研究所,国王Fahd Petroleum&Minerals,Dhahran,Dhahran 31261,沙特阿拉伯 * 通讯地址:mabrur.rashedi@cdu.edu.au
摘要:可再生能源的多变性给系统安全性和稳定性带来了困难。因此,有必要研究几种电力系统场景中的系统风险。在风电一体化非管制电网中,风电场需要在运营前至少提前一天提交其发电量的投标。风电场根据预期风速 (EWS) 提交数据。如果实际风速 (RWS) 与预期风速不匹配,ISO 将对风电场实施惩罚/奖励。简而言之,这就是电力市场不平衡成本,它直接影响系统利润。在这里,风电场同时使用太阳能光伏和电池储能系统,通过掌握不平衡成本的负面结果来利用系统利润。除了系统利润,重点还在于系统风险。系统风险是使用风险评估因素计算的,即风险价值 (VaR) 和累积风险价值 (CVaR)。本研究是在改进的 IEEE 14 和改进的 IEEE 30 总线测试系统上进行的。太阳能光伏电池存储系统可以首先在本地提供电力需求,然后将剩余电力提供给电网。通过使用此概念,可以通过结合本文研究的太阳能光伏和电池存储系统来最大限度地降低系统风险。使用三种不同的优化方法进行了比较研究,即人工大猩猩部队优化算法 (AGTO)、人工蜂群算法 (ABC) 和顺序二次规划 (SQP),以检查所提技术的结果。AGTO 首次用于风险评估和缓解问题,这是本研究的独特之处。
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本文介绍了一个完全实验性的混合系统,其中使用定制的高阻态忆阻器和采用 180 nm CMOS 技术制造的模拟 CMOS 神经元组装了一个 4 × 4 忆阻交叉脉冲神经网络 (SNN)。定制忆阻器使用 NMOS 选择晶体管,该晶体管位于第二个 180 nm CMOS 芯片上。一个缺点是忆阻器的工作电流在微安范围内,而模拟 CMOS 神经元可能需要的工作电流在皮安范围内。一种可能的解决方案是使用紧凑电路将忆阻器域电流缩小到模拟 CMOS 神经元域电流至少 5-6 个数量级。在这里,我们建议使用基于 MOS 阶梯的片上紧凑电流分配器电路,将电流大幅衰减 5 个数量级以上。每个神经元之前都添加了这个电路。本文介绍了使用 4 × 4 1T1R 突触交叉开关和四个突触后 CMOS 电路的 SNN 电路的正确实验操作,每个电路都有一个 5 个十进制电流衰减器和一个积分激发神经元。它还演示了使用此小型系统进行的一次性赢家通吃训练和随机二进制脉冲时间依赖可塑性学习。
脑机接口 (BCI) 可以为运动障碍人士提供一种替代渠道,以访问辅助技术 (AT) 软件,进行交流和环境互动。多发性硬化症 (MS) 是一种慢性中枢神经系统疾病,大多在青年期开始发病,并常常导致长期残疾,疲劳可能会加剧病情。MS 患者很少被视为潜在的 BCI 最终用户。在这项初步研究中,我们评估了一种混合 BCI (h-BCI) 系统的可用性,该系统使基于 P300 的 BCI 和传统输入设备(即肌肉依赖)能够通过广泛使用的 AT 通信软件“Grid 3”访问主流应用程序。评估是根据以用户为中心的设计 (UCD) 的原则进行的,旨在为 MS 患者提供一种可能对疲劳不太敏感的替代控制通道(即 BCI)。共招募了 13 名 MS 患者。在第一节课中,向参与者展示了一个经过广泛验证的基于 P300 的 BCI(P3 拼写器);在第二阶段中,他们必须使用 (1) AT 常规输入设备和 (2) h-BCI 操作网格 3 来访问三个主流应用程序。八名患者完成了该方案。八名 MS 患者中有五名能够通过 BCI 成功访问网格 3,平均在线准确率为 83.3% (± 14.6)。在控制网格 3 方面,常规 AT 输入和 BCI 通道的有效性 (在线准确率)、满意度和工作量相当。正如预期的那样,BCI 的效率 (正确选择时间) 明显低于 AT 常规通道 (Z = 0.2, p < 0.05)。尽管由于样本量有限而谨慎行事,但这些初步研究结果表明,与常规 AT 通道相比,BCI 控制通道对操作
我们研究了由附着在磁绝缘体和金属电极上的单级量子点组成的混合系统的自旋热电特性。磁绝缘体被认为是铁磁类型的,是磁振子的源,而金属铅是电子的储存器。磁绝缘体和金属电极之间的温度梯度会诱导流过系统的自旋电流。产生的磁振子(电)型自旋电流通过量子点转换为电(磁振子)自旋电流。将流过系统的自旋和热流扩展至线性阶,我们引入了基本的自旋热电系数,包括自旋电导、自旋塞贝克和自旋珀尔帖系数以及热导。我们在两种情况下分析了系统的自旋热电特性:在大型点库仑排斥极限下以及当这些相互作用有限时。
世界上相当一部分能源消耗在住宅领域。2019 年,家庭占欧洲最终能源消耗的 26%,其中大部分来自化石燃料 [1]。利用风能、太阳能及其混合能源等可再生能源代替化石燃料是向城市和偏远地区建筑物供电的好选择,这些建筑物既可以并网运行,也可以独立运行 [2]。在本研究中,通过使用遗传算法 (GA) 找到由风力涡轮机 (WT) 和光伏 (PV) 板组成的混合系统的最佳尺寸,满足并网建筑的需求。Barakat 等人 [3] 通过将可靠性、成本和环境因素定义为目标函数,引入了混合系统的多目标优化。Ekren 等人 [4] 使用 HOMER 软件展示了风能-太阳能系统的最佳尺寸,Zhang 等人 [5] 使用 HOMER 软件展示了风能-太阳能系统的最佳尺寸。 [5] 提出了一种由水电、光伏和风能组成的综合系统。刘等[6]利用功率预测研究了混合系统的最优控制技术。Das 等[7]从经济和环境角度研究了基于光伏/风能/柴油/电池的混合系统。Maleki 等[8]优化了一种用于住宅应用的太阳能-风能-氢能热电联产混合系统。此外,Dali 等[9]对一种带电池储能的风能-太阳能系统进行了实验研究,该系统以并网和独立模式运行。Mikati 等[10]说明了小型风能-太阳能混合系统配置对电网依赖性的影响。这项研究的创新之处在于使用净零能耗建筑的实际风速、太阳辐照度和需求数据,这些数据是在一年内以 15 分钟为时间步长进行测量的,以使研究更加符合实际。
太阳能混合系统由光伏 (PV) 和电池存储组成,可在并网和离网条件下为建筑物提供电力。为了改善不间断运行,可以将不带电池的并网光伏系统与太阳能混合系统集成,以增强孤岛条件下的发电量。然而,许多混合并网/离网逆变器不允许其他能源在离网模式下为电池充电。然后需要对并网逆变器进行特殊的功率削减控制,以防止功率过大。在本文中,介绍了一种结合智能电表和太阳辐照度传感器的功率削减控制器。并网逆变器的设定点会根据负载消耗和光伏功率的变化自动调整。基于 DIgSILENT PowerFactory 软件上的时间扫描功率流计算,检查了太阳能混合和并网光伏系统之间的孤岛运行性能。结果表明,与单独使用太阳能混合系统相比,结合并网光伏系统有助于提高电池使用效率。因此,这可以在电网电压损失期间延长建筑物的持续供电时间。
国际可持续发展政策已导致基于可再生资源的分离电力生产增加。一方面,它们的间歇性可能会给电网带来问题,而在另一侧,它们的成本很高。有必要定义新的技术解决方案,以降低成本并提高可再生能源和存储系统能源生产的效率,从而减少可用资源的间歇影响。混合系统是对夫妇技术和降低成本的可行解决方案。每种技术都包含其自己的控制器,该控制器可以保留系统的健康状况并提高其效率。通常,每个组件都集成到为每个生产工厂提供参考值的能源管理系统中。在此框架中,需要新的控制策略来最佳地管理可再生资源并将其集成到新的能源系统中,越来越多地以不同的能量向量及其网络之间的紧密相互作用(热,电气等)进行了紧密相互作用。),通过从集中式结构过渡到分散的结构(无论是在来源和控制方面)。最后,由于这个新的能源市场中存在新的参与者(例如聚合者,微电网,能源社区和生产者),因此应将注意力集中在能够管理分布资源的方法和模型上,以供不同的本地消费者/伪造者之间的需求响应和协调。和混合系统; •对包括可再生能源的能源系统的优化和控制。特刊的主要目的是在可再生资源(风,PV,生物量,氢等)最佳控制权和能源生产的领域收集论文。特殊问题的特定主题包括(但不限于):•对可再生能源(风力涡轮机,PV和太阳能植物等)对生产植物的建模,优化和控制)