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直流微电网关键技术研究综述 被引量:456
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作者 李霞林 郭力 +1 位作者 王成山 李运帷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期2-17,共16页
微电网是未来智能配用电系统的重要组成部分,对推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。相比交流微电网,直流微电网可更高效可靠地接纳风、光等分布式可再生能源发电系统、储能单元、电动汽车及其他直流用电负荷。该文首先对国... 微电网是未来智能配用电系统的重要组成部分,对推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。相比交流微电网,直流微电网可更高效可靠地接纳风、光等分布式可再生能源发电系统、储能单元、电动汽车及其他直流用电负荷。该文首先对国内外学术界和工业界在直流微电网领域的相关技术和实验系统研究现状进行梳理;然后,从技术角度对直流微电网拓扑结构、优化规划、运行控制、保护及通信等几个方面进行了分析归纳;最后从交直流混合微电网、交直流混合配电网以及能源互联网等方面展望了直流微电网的发展和应用前景。 展开更多
关键词 直流微电网 能源互联网 智能配电网 运行控制
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大规模储能电源参与电网调频研究综述 被引量:158
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作者 李欣然 黄际元 +1 位作者 陈远扬 刘卫健 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期145-153,共9页
为解决风电大规模并网引起的电网调频容量不足问题,可引入储能辅助电网调频,利用其快速响应特性改善调频效果。综述了储能参与电网调频的技术现状,包括必要性与可行性分析、区域电网与储能仿真模型、协调控制方法(储能控制策略、容量配... 为解决风电大规模并网引起的电网调频容量不足问题,可引入储能辅助电网调频,利用其快速响应特性改善调频效果。综述了储能参与电网调频的技术现状,包括必要性与可行性分析、区域电网与储能仿真模型、协调控制方法(储能控制策略、容量配置以及经济性评估、储能-传统调频电源的联合运行),并指出其不足之处。凝练出该研究方向的关键科学问题,并阐述了未来需重点关注的研究内容:储能用于电网调频的应用场景确定、定价机制设计及容量优化配置。 展开更多
关键词 储能 调频 技术经济 仿真模型 协调控制
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新能源高渗透的电力系统频率特性分析 被引量:149
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作者 张剑云 李明节 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期3498-3506,共9页
随着风电和光伏的快速发展,水电和火电在发电结构中比重的大幅下降将导致未来电力系统的频率特性出现变化。为研究系统频率特性的变化,该文首先给出新能源高渗透的电力系统的频率模型和传递函数。引入频率阶跃或功率阶跃引起的稳态频率... 随着风电和光伏的快速发展,水电和火电在发电结构中比重的大幅下降将导致未来电力系统的频率特性出现变化。为研究系统频率特性的变化,该文首先给出新能源高渗透的电力系统的频率模型和传递函数。引入频率阶跃或功率阶跃引起的稳态频率误差,对系统的稳定性和稳态频率误差展开详细分析。定义系统的动态频率响应系数,并给出新能源发电比重上限的估计。假定新能源发电的调频容量充足,提出新能源参与频率控制的2种方式,研究比较它们对系统稳态频率误差的影响。最后通过时域数字仿真验证所得结论,并揭示未来电力系统频率特性的变化趋势。 展开更多
关键词 新能源 高渗透率 频率特性 稳态频率误差 动态频率响应系数 频率控制
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基于端口受控哈密顿方法的PMSM最大转矩/电流控制 被引量:114
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作者 于海生 赵克友 +1 位作者 郭雷 王海亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期82-87,共6页
永磁同步电动机(PMSM)可看作是二端口的能量变换装置。基于能量成形方法和端口受控哈密顿(PCH)系统原理,研究了永磁同步电机(PMSM)的建模与速度控制问题。从能量平衡的观点,建立了PMSM的PCH系统数学模型。利用互联和阻尼配置的能量成形... 永磁同步电动机(PMSM)可看作是二端口的能量变换装置。基于能量成形方法和端口受控哈密顿(PCH)系统原理,研究了永磁同步电机(PMSM)的建模与速度控制问题。从能量平衡的观点,建立了PMSM的PCH系统数学模型。利用互联和阻尼配置的能量成形方法,给出了PMSM系统的反馈镇定原理。根据最大转矩/电流(MTPA)控制原理确定了系统期望的平衡点,分析了PMSM系统平衡点的稳定性,并设计了负载转矩恒定已知情况下的控制器。针对负载转矩恒定未知的情形,研究了负载转矩的实时估计与控制器设计方法。仿真结果表明所设计的控制器具有很好的性能和应用前景。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 能量成形 哈密顿系统 控制 最大转矩/电流
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多源/多负荷直流微电网的能量管理和协调控制方法 被引量:89
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作者 张学 裴玮 +3 位作者 邓卫 屈慧 沈子奇 赵振兴 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第31期5553-5562,共10页
低压直流微电网的能量管理与协调控制是保证其可靠运行需要解决的关键问题之一。基于直流母线电压信号的传统控制方法在不同工作模式将引起直流母线电压存在偏差,对恒功率负载造成不利影响,进而引起系统不稳定。针对这一问题,提出一种... 低压直流微电网的能量管理与协调控制是保证其可靠运行需要解决的关键问题之一。基于直流母线电压信号的传统控制方法在不同工作模式将引起直流母线电压存在偏差,对恒功率负载造成不利影响,进而引起系统不稳定。针对这一问题,提出一种基于本地信息的能量管理和协调控制方法。详细分析并网运行、变流器限流运行以及孤岛运行模式下的能量管理、切换条件和协调控制方法。在系统孤岛运行模式下采用一种开环桨距角控制方法并结合恒压控制,消除直流电压波动,提高电能质量和系统稳定性。最后进行仿真研究,仿真结果验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 能量管理 协调控制 桨距角控制 并网变流器 恒功率负载
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基于储能的可再生能源微网运行控制技术 被引量:88
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作者 唐西胜 邓卫 +1 位作者 李宁宁 齐智平 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期99-103,108,共6页
建立了包括光伏、风电、储能和能量管理系统(EMS)的典型微网结构,给出了基于储能的微网组网方案和运行控制方式,分析了储能在微网离网运行、并网运行及无缝切换等过程中的控制作用。基于LCL滤波器的储能电压源型变换器,提出了包含逆变... 建立了包括光伏、风电、储能和能量管理系统(EMS)的典型微网结构,给出了基于储能的微网组网方案和运行控制方式,分析了储能在微网离网运行、并网运行及无缝切换等过程中的控制作用。基于LCL滤波器的储能电压源型变换器,提出了包含逆变器滤波电感电流环、滤波电容电压环和并网电感电流环的三环控制策略,通过保持内部两环的稳定性实现微网运行模式的平滑转换。最后,搭建了微网研究与测试平台,验证了上述控制策略的有效性。 展开更多
关键词 微网 储能 电压源型变换器 离网/并网无缝切换 控制
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混合动力电动汽车能量管理策略研究综述 被引量:85
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作者 赵秀春 郭戈 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期321-334,共14页
能量管理对于提高混合动力电动汽车(Hybrid electric vehicles,HEVs)的燃油经济性、驾驶性能及减少排放具有至关重要的作用.本文对混合动力电动汽车能量管理问题的研究进展及现状进行了全面总结,从不同角度对混合动力电动汽车的能量管... 能量管理对于提高混合动力电动汽车(Hybrid electric vehicles,HEVs)的燃油经济性、驾驶性能及减少排放具有至关重要的作用.本文对混合动力电动汽车能量管理问题的研究进展及现状进行了全面总结,从不同角度对混合动力电动汽车的能量管理问题进行描述,并对主要能量管理策略进行了分析和对比研究,指出各种控制方法的优点及其存在的问题与不足,最后对混合动力电动汽车能量管理策略研究的未来发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 混合动力电动汽车 能量管理 优化 控制方法
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主动配电网能量管理与分布式资源集群控制 被引量:80
8
作者 吴文传 张伯明 +5 位作者 孙宏斌 王彬 杨越 刘昊天 蔺晨晖 王思远 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期111-118,共8页
大量分布式资源并网运行的主动配电网,若采用传统集中式的调控决策体系,面临控制敏捷性、系统可靠性、海量通信和信息隐私等问题。文中设计了"集群自律-群间协调-输配协同"的主动配电网能量管理与运行调控的体系结构,并开发... 大量分布式资源并网运行的主动配电网,若采用传统集中式的调控决策体系,面临控制敏捷性、系统可靠性、海量通信和信息隐私等问题。文中设计了"集群自律-群间协调-输配协同"的主动配电网能量管理与运行调控的体系结构,并开发了相应的系统。然后,重点介绍了这种集群控制、多级协调的调控体系特点和关键技术:①主动配电网网络分析技术;②分布式集群调控技术;③考虑不确定性的配电网有功和无功协调优化技术;④输配电网分布式协调调度技术。最后,简要介绍了该系统在高比例分布式可再生能源配电网的应用效果,并对后续的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 主动配电网 分布式资源 能量管理 集群控制 分布式优化
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水风光多能互补发电调度问题研究现状及展望 被引量:78
9
作者 申建建 王月 +4 位作者 程春田 李秀峰 苗树敏 张一 张俊涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期3871-3884,共14页
以水风光为主的可再生能源在过去二十年实现了前所未有的发展,未来也将是中国构建清洁低碳能源体系的核心组成部分,是兑现碳减排承诺的现实选择。该文简要分析了我国清洁能源发电的发展概况及典型水风光互补实际工程,提炼总结了互补系... 以水风光为主的可再生能源在过去二十年实现了前所未有的发展,未来也将是中国构建清洁低碳能源体系的核心组成部分,是兑现碳减排承诺的现实选择。该文简要分析了我国清洁能源发电的发展概况及典型水风光互补实际工程,提炼总结了互补系统发电调度面临的关键问题,包括大规模风光电站群以何种形式参与调度、间歇性时空发电规律如何描述、风光电站群与水电站群在长期、短期等时间尺度上如何协调运行;针对这些问题系统综述了国内外水风光互补协调研究方法及特点,并从风光电站集群汇聚、集群出力描述、及集群模式下水风光互补系统长期、短期协调建模与求解思路,阐述了技术实现过程,期望为我国多能互补工程实际运行提供切实可用的技术手段,助力“碳达峰、碳中和”目标。 展开更多
关键词 多能互补 水风光系统 出力不确定性 灵活性 协调控制
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新型SMA耗能器及结构地震反应控制试验研究 被引量:58
10
作者 李惠 毛晨曦 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第1期133-139,共7页
利用NiTi合金丝的超弹性性能,本文提出了两种新型SMA被动耗能器,分别称之为拉伸型SMA耗能器和剪刀型SMA耗能器。通过对耗能器的构造设计,安装在耗能器中的NiTi丝始终处于受拉状态,避免了合金丝在结构振动过程中受压屈曲。文中阐述了拉伸... 利用NiTi合金丝的超弹性性能,本文提出了两种新型SMA被动耗能器,分别称之为拉伸型SMA耗能器和剪刀型SMA耗能器。通过对耗能器的构造设计,安装在耗能器中的NiTi丝始终处于受拉状态,避免了合金丝在结构振动过程中受压屈曲。文中阐述了拉伸型SMA耗能器和剪刀型SMA耗能器的构造及工作原理,并将其安装在模型结构上进行了地震模拟振动台试验,验证了新型SMA耗能器的减振效果。 展开更多
关键词 形状记忆合金耗能器 结构振动控制 振动台试验 SMA耗能器
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超导储能装置用于改善暂态电压稳定性的研究 被引量:65
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作者 周双喜 吴畏 +1 位作者 吴俊玲 安宁 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期1-5,共5页
建立了超导储能装置(SMES)在暂态电压稳定性分析中的简化数学模型。SMES 经双桥系统的电流源型换流电路与电力系统相连。研究了具有快速响应特性的 SMES在提高电力系统暂态电压稳定性方面的作用和其无功控制策略,以及采用不等触发角控... 建立了超导储能装置(SMES)在暂态电压稳定性分析中的简化数学模型。SMES 经双桥系统的电流源型换流电路与电力系统相连。研究了具有快速响应特性的 SMES在提高电力系统暂态电压稳定性方面的作用和其无功控制策略,以及采用不等触发角控制时的控制原则。在 Matlab平台上编制了暂态仿真程序,对典型 3 机 10 母线系统进行了仿真计算。仿真结果表明,超导储能装置安装在动态负荷处,采用无功–电压控制方式能够有效地提高系统的暂态电压稳定性。 展开更多
关键词 电力系统 暂态电压稳定性 超导储能装置 数学模型 电网
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平流层飞艇研制现状、技术难点及发展趋势 被引量:73
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作者 赵达 刘东旭 +3 位作者 孙康文 陶国权 祝明 武哲 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期45-56,共12页
平流层飞艇研制是一项庞大复杂的系统工程,其技术攻关、系统研发及工程应用中遇到的诸多关键问题与技术难点,需要用全新的理念和创新的方案解决。综述了国内外平流层飞艇研制的进展与现状,重点描述了已经开展的技术验证试飞的情况。针... 平流层飞艇研制是一项庞大复杂的系统工程,其技术攻关、系统研发及工程应用中遇到的诸多关键问题与技术难点,需要用全新的理念和创新的方案解决。综述了国内外平流层飞艇研制的进展与现状,重点描述了已经开展的技术验证试飞的情况。针对平流层飞艇总体布局、超压囊体、能源系统、飞行控制和定点着陆5个方面,梳理了其技术难点、研究现状和发展趋势,从工程研制的角度探讨了相关技术难题的可行解决方案。 展开更多
关键词 平流层飞艇 总体设计 超压囊体 能源系统 飞行控制 定点着陆
原文传递
智慧能源—–人工智能技术在电力系统中的应用与展望 被引量:71
13
作者 孙秋野 杨凌霄 张化光 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期938-949,共12页
在环境污染日趋严重,化石能源逐渐枯竭的背景下,能源系统的发展趋向于清洁化、智能化,我国已将智慧能源的发展提升为国家战略.电力系统作为能源系统的核心环节,应用广泛,具有较强的调节能力且控制复杂,其智能化程度将决定能源系统的智... 在环境污染日趋严重,化石能源逐渐枯竭的背景下,能源系统的发展趋向于清洁化、智能化,我国已将智慧能源的发展提升为国家战略.电力系统作为能源系统的核心环节,应用广泛,具有较强的调节能力且控制复杂,其智能化程度将决定能源系统的智能化水平.伴随着分布式电源、电动汽车、分布式储能元件等具有能源生产、存储、消费多种特性的新型能源终端高比例接入电网,现代电力系统呈现出复杂非线性、强不确定性、强耦合性等特点,传统建模、优化、控制技术存在诸多局限性,人工智能技术将是解决复杂系统控制与决策问题的有效措施.鉴于此,首先梳理人工智能在电力系统应用的发展脉络;然后根据人工智能在电力系统的应用热点领域,阐述人工智能技术在电力系统调度、规划以及电力市场等方面的应用,并对各重点研究内容的未来方向进行展望. 展开更多
关键词 人工智能 电力系统 智慧能源 能源互联网 可再生能源 优化控制
原文传递
风储联合调频下的电力系统频率特性分析 被引量:70
14
作者 苗福丰 唐西胜 齐智平 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2209-2216,共8页
风电高渗透率下,电力系统对风电场频率调节能力提出了技术要求。考虑风机惯性控制和变桨距控制的频率响应能力,提出将储能与风电自身调频手段相结合,参与系统频率调节。利用储能的柔性控制作用,弥补风电机组自身惯性控制时间短和变桨控... 风电高渗透率下,电力系统对风电场频率调节能力提出了技术要求。考虑风机惯性控制和变桨距控制的频率响应能力,提出将储能与风电自身调频手段相结合,参与系统频率调节。利用储能的柔性控制作用,弥补风电机组自身惯性控制时间短和变桨控制响应慢的不足,提高了电力系统频率稳定性。在风电场和储能系统频率特性模型的基础上,建立了风储联合调频下电力系统的频率特性模型,对比分析了风电调频、储能调频和风储联合调频下的电力系统频率特性,以及储能的容量配置需求。算例分析表明,风储联合调频需求的功率和容量仅为储能单独调频的67%和11.1%,降低了储能配置成本,提高了储能参与风电调频的经济可行性。 展开更多
关键词 风力发电 储能 频率特性 频率调节 惯性控制 变桨距控制
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利用热网储能提高供热机组调频调峰能力的控制方法 被引量:70
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作者 邓拓宇 田亮 刘吉臻 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期3626-3633,共8页
城市供热管网包含大量管道和换热设备,具有大容量的储能。为了提高供热机组调峰调频能力,利用热网储能,提出了一种带供热前馈的供热机组协调控制方案。经特性分析和现场数据验证,改变供热快关阀开度,能够利用热网蓄热快速改变机组发电... 城市供热管网包含大量管道和换热设备,具有大容量的储能。为了提高供热机组调峰调频能力,利用热网储能,提出了一种带供热前馈的供热机组协调控制方案。经特性分析和现场数据验证,改变供热快关阀开度,能够利用热网蓄热快速改变机组发电负荷。针对热网蓄热调节负荷迅速这一特点,采用速率限制非线性分解方法将机组负荷指令信号中的快变部分分解出来作为供热前馈加在快关阀开度指令上。在原有炉跟机协调控制系统中引入前馈信号不影响原有系统的稳定性,利于工程应用。仿真结果表明,该方案能够利用热网蓄热有效减少供热机组机前压力波动,从而使机组在运行允许范围内接受3%Pe/min的变负荷速率,提高了机组参与调峰调频的能力。 展开更多
关键词 能源互联网 热网储能 供热机组 信号分解 前馈控制
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关于建筑物节能及复合能量系统的几点思考 被引量:51
16
作者 王如竹 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期322-325,共4页
建筑节能已成为我国节能技术领域的重要议题 ,该文从制冷空调以及能量综合利用角度探讨了建筑节能的重要技术问题 ,并就建筑物复合能量利用系统进行了分析与讨论。
关键词 建筑物 节能 复合能量系统 太阳能 制冷空调
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大规模间歇性新能源并网控制技术综述 被引量:69
17
作者 罗剑波 陈永华 刘强 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第22期140-146,共7页
大规模间歇性新能源并网控制技术是促进新能源开发利用的有效手段之一。从大规模间歇性新能源并网运行面临的诸多问题出发,归纳总结了大规模间歇性新能源并网控制的关键技术。重点阐述了风电和光伏电站集群有功控制、大规模新能源基地... 大规模间歇性新能源并网控制技术是促进新能源开发利用的有效手段之一。从大规模间歇性新能源并网运行面临的诸多问题出发,归纳总结了大规模间歇性新能源并网控制的关键技术。重点阐述了风电和光伏电站集群有功控制、大规模新能源基地无功电压控制、计及大规模新能源的在线安全稳定预警与控制决策、新能源与常规电源的协调控制、新能源与储能的协调控制等五个方面的研究成果,并规划了需要进一步研究的技术路线。 展开更多
关键词 间歇性 新能源 并网 控制
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光储微电网孤岛系统的储能控制策略 被引量:65
18
作者 李斌 宝海龙 郭力 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期8-15,共8页
分析了微电网孤岛系统稳定运行、能量供求平衡的机理和常规的微电网孤岛能量管理控制策略,提出一种新型超级电容与蓄电池混合储能系统的功率自适应控制策略,通过对混合储能系统进行上层的能量管理控制,使超级电容和蓄电池输出功率得到... 分析了微电网孤岛系统稳定运行、能量供求平衡的机理和常规的微电网孤岛能量管理控制策略,提出一种新型超级电容与蓄电池混合储能系统的功率自适应控制策略,通过对混合储能系统进行上层的能量管理控制,使超级电容和蓄电池输出功率得到合理分配,以满足微电网孤岛运行时的电能质量要求和负荷的功率需求,并且能够提高系统全寿命周期经济性。最后建立了微电网孤岛系统的仿真模型,利用PSCAD/EMTDC仿真验证了所提策略的有效性,该控制策略优化了蓄电池的工作过程,延长了蓄电池使用寿命,并且不需要数据采集和通信环节,提高了微电网孤岛系统运行的可靠性和稳定性。 展开更多
关键词 微电网 储能 蓄电池 光伏发电系统 孤岛运行 自适应控制
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无线传感器网络技术发展现状 被引量:42
19
作者 朱红松 孙利民 《中兴通讯技术》 2009年第5期1-5,15,共6页
在对无线传感器网路(WSN)产生和发展、技术成熟程度分析的基础上,文章分析了WSN组网模式、拓扑控制、媒体访问控制(MAC)和链路控制、路由与数据转发及跨层设计、时间同步技术、自定位和目标定位技术等组网关键技术和应用支撑技术方面的... 在对无线传感器网路(WSN)产生和发展、技术成熟程度分析的基础上,文章分析了WSN组网模式、拓扑控制、媒体访问控制(MAC)和链路控制、路由与数据转发及跨层设计、时间同步技术、自定位和目标定位技术等组网关键技术和应用支撑技术方面的研究内容。基于应用中的典型实用和示范系统,文章对WSN的应用进行了分类。 展开更多
关键词 无线传感器网络 自组织网络 无线MESH网络 分簇控制 能量效率 移动控制
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风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统控制策略 被引量:61
20
作者 蔡国伟 陈冲 +1 位作者 孔令国 彭龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第17期84-94,共11页
风能的波动性及间歇性致使传统风力机出力不可控,即出力曲线与负荷调度曲线不一致。本文构造了一种风电/制氢/燃料电池/超级电容器耦合于直流母线的结构。针对风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统10种运行模式,提出了一种能量管理策... 风能的波动性及间歇性致使传统风力机出力不可控,即出力曲线与负荷调度曲线不一致。本文构造了一种风电/制氢/燃料电池/超级电容器耦合于直流母线的结构。针对风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统10种运行模式,提出了一种能量管理策略,确保在各个控制单元的作用下,能量协调流动于混合系统各子单元之间。此能量管理策略不仅使混合系统出力可控,而且提高了风能利用率,平抑了直流母线电压波动,平滑了上网功率。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统控制策略的有效性。 展开更多
关键词 混合系统 模型 能量管理 控制单元
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