摘要 本研究提出了一种基于小型混合光伏-风能-电池的独立系统的能源管理系统 (EMS)。光伏能源和风能被用作主要能源,电池作为备用电源。借助不同的升压和降压转换器,分别对太阳能转换系统 (SECS) 和风能转换系统 (WECS) 进行建模和仿真。本研究还讨论了基于模糊逻辑控制器 (FLC) 的多源可再生能源系统 MPPT 控制技术的设计、仿真和实施。可再生能源根据太阳辐照度和风速而变化,同时保持负载恒定。直流负载直接连接到直流母线,而交流负载通过逆变器连接。在添加这两个系统后,如果由于无风和多雾天气导致电力无法维持负载,则将加入电池系统来支持该系统。它结合了使用模糊逻辑的 EMS 来实现系统的功率平衡。为了更好地优化性能、提高运行效率和系统可靠性,在 MATLAB/Simulink 中对混合 PV-WT-Battery 系统进行了建模和仿真。该系统为独立模式,为进一步研究与电网接口和许多其他问题奠定了基础。
摘要:本文提出了一种基于互连模型的模型预测控制(MPC)方法,以最大程度地利用波浪能转换器(WEC)阵列提取的海浪能。在提出的方法中,应用正式均匀的互连模型来表示由任意数量的WEC组成的阵列的动力学,同时考虑了所有WEC设备之间的流体动力相互作用。首先,WEC设备及其流体动力相互作用是在一个相互联系的模型中表示的,该模型描述了各种WEC阵列的网络动力学,其WEC设备的不同空间几何布局部署在SEAFELD中。第二,基于提出的模型,采用MPC方法来实现对WEC阵列的协调控制,以在浮标位置和控制力的约束下提高其能量转化效率。第三,开发了一个硬件(HIL)平台来模拟WEC阵列的物理工作条件,并在平台上实现了提出的方法来测试其性能。测试结果表明,使用互连模型的拟议的MPC方法比经典MPC方法具有更高的能量收获效率。
(h) 如果 BESS 包含在太阳能发电场或 WECS 的特殊用途中,则退役成本应遵循这些设施的退役要求。如果 BESS 是独立的特殊用途,设施所有者应提供单独的退役计划,其中包括将项目现场恢复到 BESS 开发之前的原始自然状态。该计划应包括拆除所有结构、BESS 传输设备、建筑物、围栏、电缆、碎片、地基和与项目有关的实物材料的规定。地基应拆除至地下五英尺,除非土地所有者指示更浅的深度。退役成本估算将由伊利诺伊州的持牌专业工程师完成。设施所有者将在运营至少 10 年后以及此后每五年审查和修订退役成本估算。退役基金应按以下方式提供:1) 在设施运营一周年时或之前,提供财务担保以覆盖退役估计成本的百分之十 (10); 2) 在设施运行六周年或之前,财务担保覆盖估计退役费用的百分之五十(50%); 3) 在设施运行十一周年或之前,财务担保覆盖估计退役费用的百分之百(100%)。
本文提出了独立的混合动力系统(HP)的最佳控制策略,以向孤立的站点提供可持续和最佳的能量,并具有提高的电能质量。A topology of Isolated Hybrid Power System (IHPS) is proposed, consists of: a Photovoltaic System (PVS), a Wind Energy Conversion System (WECS), electronic power devices controlled to maximize energy production from renewable sources and to maintain the constant DC-link voltage, a Battery Energy Storage System (BESS), Diesel Generator (DG), and a Pulse Width Modulation (PWM)电压源逆变器(VSI)位于负载端端。此外,在这项工作中,已经提出了一种新颖的控制策略,以最大程度地发挥PVS的功率。基于扰动和观察(P&O)算法和模糊PI控制器(FPIC)之间的组合,这种提出的策略表现出色,尤其是与经典算法P&O相比的动态状态。已详细阐述了一种监督控制算法,以管理混合系统设备之间的能量流,以确保最少使用电池和DG使用的负载持续供应。在MATLAB/SIMULINK环境中开发的仿真结果用于显示拟议控制策略在功率优化和能量管理方面的效率和性能。
用风能转换系统 (WECS) 取代传统同步发电机 (SG) 大大减少了电网中可用的惯性支持。为了避免在提供虚拟惯性支持 (VIS) 时因动能 (KE) 提取而对风力涡轮机 (WT) 造成机械应力,本文提出了一种改进的技术,用于在风力涡轮机系统发生干扰时将混合储能 (HES) 转换为 VIS。超级电容器 (SC) 和电池储能 (BES) 的互补行为提供了大量更快且无限的 VIS。通过改进基于 HES 的 VIS 的总可用惯性时间常数公式,实现了 SC 和 BES 之间的权衡。为实现这一点,新的 SC 电压和 BES 电压在用于形成所提模型中的 SC 和 BES 参考电流之前保持更新。除了操作基于 HES 的 VIS 之外,本文还介绍了一种改进的能量管理系统 (EMS),充分利用了 SC 的高功率密度和 BES 的高能量密度在处理干扰方面的优势。与 SC 和 BES 的单一能量存储相比,这种改进的控制技术在整个干扰过程中大大提供了更快、更连续的 VIS。此外,基于固定风速和可变负载的测试系统,所提出的基于 HES 的 VIS 分别将频率最低点和峰值频率显著提高了 3.5% 和 2.7%。此外,所提出的基于 HES 的 VIS 在可变风速和负载条件下显示出显著的改进。
课程名称:可再生能源技术 课程代码:NRC 184 学分数:3 LTP:38-4-0 学习时数:42 必修课程代码和名称(如果有):NRC 183 系:能源与环境 课程协调员: 课程讲师:Naqui Anwer 博士/Som Mondal 博士 联系方式:naqui.anwer@terisas.ac.in/som.mondal@terisas.ac.in 课程类型:选修课 课程时间:第 3 学期 课程描述 本课程旨在让学生熟悉可再生能源技术。本课程重点介绍用于发电及其他用途的不同可再生能源技术的构造细节、工作原理和操作。它为学生提供了获得广泛知识和培训可再生能源行业使用的工具和技术的机会 课程目标 课程的目标是培养对以下方面的深入了解: 不同太阳能光伏技术的构建和运行及其应用 太阳能光伏商业模式 不同太阳能热技术的构建和运行及其应用 不同风能转换系统 (WECS) 的构建和运行及其应用 不同生物质和沼气技术的构建和运行及其应用 地热、波浪能、潮汐能、海洋热能发电技术简介 课程内容 模块 主题 LTP 太阳能 1. 太阳能光伏技术 太阳能光伏系统、系统平衡 (BoS) 组件:电池、PCU(充电控制器、逆变器、数据记录器)、变压器、电缆和连接器、开关/断路器、电能表、旁路和阻塞二极管 光伏系统的类型:独立式、并网式、混合式、屋顶 商业模式 – CAPEX 和 RESCO
目录 页码 第一条 一般规定 第 1.01 节 简称 1 第 1.02 节 目的 1 第 1.03 节 管辖权 1 第 1.04 节 法令的适用 1 第二条 定义 第 2.01 节 一般规定 2 第 2.02 节 具体定义 2 第三条 农业权法 第 3.01 节 标题 15 第 3.02 节 目的和意图 15 第 3.03 节 定义 15 第 3.04 节 农业权声明 16 第 3.05 节 通知房地产买家 16 第四条分区的设立 第 4.01 节 区域 18 第 4.02 节 分区地图 18 第 4.03 节 区域边界的解释 18 第五条 使用规定 第 5.01 节 适用性 19 第 5.02 节 受其他规定约束的用途 19 第 5.03 节 允许的用途 19 第 5.04 节 禁止的用途 19 第 5.05 节 使用表 20 第 5.06 节 受特殊条件约束的用途 21 第六条 适用于所有分区的规定 第 6.01 节 区域规定和尺寸要求 25 第 6.02 节 附属结构和用途 28 第 6.03 节 照明 29 第七条特殊用途许可证 第 7.01 节 目的和意图 32 第 7.02 节 适用性 32 第 7.03 节 获得特殊用途许可证的程序 32 第 7.04 节 一般要求和标准 33 第 7.05 节 特殊用途许可证的到期和撤销 34 第 7.06 节 定义的特殊用途的要求 34 第八条 太阳能系统 第 8.01 节 适用性和目的 47 第 8.02 节 定义 47 第 8.03 节 非公用事业规模太阳能系统要求 48 第 8.04 节 公用事业规模太阳能系统要求 49 第九条 风能系统 第 9.01 节 目的和意图 53 第 9.02 节 定义 53 第 9.03 节 适用性 55 第 9.04 节 所需许可证 55 第 9.05 节 小型 WECS 的申请 56
Amit Bhardwaj 1、AA Mujumdar 2 关键词:智能电网、MATLAB 仿真、PV 与 WECS 集成 简介 1. 本文主要关注 PV/WT 混合系统的智能电网集成(电网优化和配电发电)。印度设定了一个雄心勃勃的目标,即到 2022 年可再生能源装机容量达到 175 GW,其中包括 100 GW 太阳能和 60 GW 风电装机容量。为实现这一目标,印度采取了各种政策举措。截至 2017-18 年底,该国可再生能源总装机容量接近 70 GW。现有风电场具有增加太阳能光伏容量的空间,同样,现有太阳能光伏电站附近也可能有风电潜力。因此,不仅需要对新的风能-太阳能混合电站采取适当的政策干预措施,还需要鼓励现有风能和太阳能电站的混合。为了进一步平滑风能-太阳能混合发电,还可以为项目增加适当容量的电池存储。 1.2 基于上述对新技术升级和开发的普遍需求,提出了智能电网连接的 PV/WT 混合发电系统的详细动态模型、控制和仿真。使用 MATLAB/SIMULINK 软件包进行建模和仿真,以验证所提系统的有效性。文献调查 2. 可再生能源、风能和太阳能的组合用于发电,称为风能太阳能混合系统。该系统设计使用太阳能电池板和小型风力涡轮发电机来发电。太阳能仅在白天可用,而风能全天可用,具体取决于大气条件。风能和太阳能相互补充,这使得该系统几乎全年都能发电。风能太阳能混合系统的主要组件是风力发电机和塔架、太阳能光伏板、电池、电缆、充电控制器和逆变器。风能 - 太阳能混合系统产生的电能可用于为电池充电,并使用逆变器为电网供电。 2.1 风能太阳能混合系统的实施将取决于不同的配置和技术的使用。混合项目可以添加电池存储,以实现以下目的:a. 降低风能太阳能混合电厂输出功率的变化。b. 在交付点为给定容量(投标/批准容量)提供更高的能量输出,方法是
执行摘要 波浪能有可能为英国提供重要的可再生能源和经济增长来源,并为英国政府的气候变化目标做出贡献 [1]。英国拥有必要的基础设施、市场、技术、法律和法规,通过关键的战略干预,波浪能行业可以取得成功,为英国带来显著利益。为了实现英国 2050 年的净零排放目标,我们需要多样化的可再生能源;波浪能将成为这一结构的重要组成部分,并为平衡电网的能源系统带来宝贵益处。英国可利用的波浪资源每年可提供 40-50 TWh 的电网电力,满足英国目前电力需求的约 15%,到 2050 年装机容量将达到 22GW [2]。波浪能是少数几个由英国主导的技术行业之一,它推动了我们的低碳经济发展,并且具有显著的英国成分(据估计,波浪能产业可以在国内市场确保约 80% 的英国成分 [2])。该资源直接映射到脆弱的沿海社区,对社区认同产生重大影响,带来经济效益,创造高价值就业和经济增长。到 2040 年,波浪能预计将新增 8,100 个就业岗位 [3],行业支持将实现 6:1 的 GVA 效益比 [2]。此外,波浪能是英国丰富的本地能源资源,它与需求完美匹配,并提供供应链基础设施的安全保障。作为早期的领导者,英国波浪能行业从各种原型的开发和部署中积累了丰富的经验、专业知识和知识,并拥有强大的学术和工业界社区。然而,波浪能的发展必须迅速加速,才能在 2050 年前实现其对英国净零排放目标的潜在贡献。波浪能路线图列出了通过有针对性的技术开发和支持机制采取的合理步骤,这些机制旨在鼓励包容性、协作和共享,从而实现 2035 年 90 英镑/兆瓦时的平准化能源成本 (LCoE) 和 2050 年 22 吉瓦的装机容量的里程碑。这种技术推动应辅以市场拉动机制,随着技术的验证和市场开始发展,市场拉动机制会增加,然后随着市场的成熟和自我维持而缩小。实现波浪能技术单位成本的逐步降低是解锁进一步投资和发展的基础。路线图的早期阶段解决了这个问题,重点是波浪能转换器 (WEC) 技术的设计和验证,以证明在降低单位成本的情况下可用性和生存性。这可以通过设计创新和在现有 WEC 或新型 WEC 概念中使用替代组件技术来实现。第一步是进行有针对性的研究,以证明其生存能力和显著的成本降低,然后是展示试点 WEC 农场的可行性。尽管波浪能对净零排放目标的贡献主要集中在公用事业规模,但波浪能的利基市场发展迅速,被视为重要的垫脚石和有效途径,可以展示将波浪能与其他可再生能源一起整合到能源系统中的好处。在这里,利基应用与公用事业规模的 WEC 设计同时进行。随着海上波浪能示范和部署的数量增加,跨学科研究的目标是提高对与海洋生态和环境相互作用的理解,实现影响评估的成本降低,并简化政策、规划和同意。随着部署的增加,利用其他部门技术转让的机会也将增加,从而降低 LCoE 并降低运营管理、维护和安全方面的风险。从 2040 年起,大规模部署波浪能将带来最显著的 LCoE 降低,研究和创新将继续并行,以进一步提高性能并降低成本。波浪能在全球具有巨大的潜力,通过战略投资,波浪能不仅可以成为我们未来可再生能源结构的重要贡献者,还可以成为英国一个利润丰厚的出口市场。