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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 太阳能、直流配电与微电网：保障印度农村的优质电力

    摘要： 确保印度农村的电力供应质量。随着曼尼普尔邦莱桑村在2018年4月通电，印度总理宣布全国每个村庄都已实现电气化。在印度，一个村庄只要有10%的家庭通电即被视为电气化。然而目前村庄家庭通电率已达84%，仍有约4100万户家庭未通电。这项村庄通电计划已持续多年。直到几年前，印度还面临严重的电力短缺，电力需求超过供应，导致向农村延伸电网的动力不足/几乎不存在。过去几年随着更多燃煤电厂投产，供电能力增强。同时太阳能和风能发电的成本达到电网平价，使得可再生能源大规模并网成为可能。与此同时电网系统得到强化，印度于2013年12月31日建成全国统一电网，富余地区的电力得以输送至电力短缺区域。由于近年来电力需求增长有限，这些因素共同促成了电力盈余。向每个村庄延伸电网、再为至少10%家庭供电的社会义务不再存在根本性瓶颈。总理办公室以目标为导向的推进策略加速了这一进程。

    关键词： 直流配电、农村电气化、太阳能、印度、微电网

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于SyRG/PV/BES的分布式孤岛微电网鲁棒3IMPL控制算法及其电源管理

    摘要： 在一个孤岛运行的交流微电网中，开发了一种三相改进幅值相位锁相环（3IMPL）综合控制算法，用于消除直流偏移、稳态误差并实现快速动态响应。采用该3IMPL算法的电压源转换器（VSC）控制策略，可提供电压与频率调节功能，并有效抑制非线性负载产生的谐波。本微电网方案中，光伏阵列通过升压变换器接入直流母线，并运用增量电导（INC）技术实现光伏最大功率点跟踪。针对光伏发电的间歇性特点，选用经济环保、维护需求低且可靠性高的同步磁阻发电机（SyRG）进行微型水电发电。此外，为解决微电网发电波动与持续负荷变化问题，在VSC直流母线与双向DC-DC变换器之间配置储能电池以实现源荷功率平衡。原型机测试结果验证了该控制策略的有效性，能够在光照强度变化和负载不平衡条件下显著提升系统电能质量。

    关键词： 同步磁阻发电机（SyRG）、双向变流器、光伏（PV）、微电网、电能质量、微型水力发电（Pico-Hydro Generation）

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 基于光伏光热与热电联产系统的多主体能源管理与综合能源微网经济性研究

    摘要： 针对现代建筑的电力与热能需求，本文提出光伏热（PV/T）产消者与微型燃气轮机热电联产（CHP）系统联合运行的方案，以分析并网微电网（MG）系统的经济性。研究采用电-热双向流动模型，并通过基于价格的需求响应（DR）方案实现优化管理。利用储热技术减少大量热能浪费，在微型燃气轮机故障时提升系统可靠性。将产消者与微电网运营商（MGO）的目标函数构建为利润最大化问题，二者基于DR活动相互协作。为建立这一战略决策过程，系统被建模为斯塔克尔伯格均衡（SE）博弈——MGO作为领导者，PV/T产消者作为跟随者。该博弈中双方的交互贡献属于非线性优化问题，采用差分进化（DE）算法求解。案例研究表明，所提模型具有显著经济效益。

    关键词： 光伏热（PV/T），差分进化算法（DE），需求响应（DR），斯塔克尔伯格均衡（SE），微电网（MG），热电联产（CHP）

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 电池技术和负载可扩展性对独立光伏/内燃机混合微电网系统性能的影响

    摘要： 本研究探讨了基于太阳能光伏并辅以内燃机（ICE）的混合微电网性能。研究考虑了三种不同电池技术（铅酸、锂离子和钒氧化还原液流电池）以及负载需求可扩展性的影响。优化基于能源成本（COE），但分析中还考虑了包括过剩能源（EE）、可再生能源渗透率（RP）和负荷系数（DF）在内的多项性能指标。优化使用HOMER（混合可再生能源优化模型）软件工具完成，涵盖10至50户家庭（年用电量210kWh至1050kWh）的系统，并采用小时级时间分辨率进行建模。同时进行了敏感性分析，以观察不同输入参数对能源成本的影响。

    关键词： 混合能源、微电网、电力负荷、电池技术

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 基于光伏-分布式发电-电池的微电网最优运行与电能质量调节器

    摘要： 本文提出了一种基于光伏（PV）-电池的独立微电网最优控制运行方案，为非线性负载供电。为确保低光照或电池荷电状态（SOC）较低时关键负载的持续供电，采用柴油发电机（DG）作为辅助电源。这种高性价比的混合系统能最大化利用可再生能源与化石燃料发电机，适用于偏远地区的医院、通信基站等场景。为消除非线性负载对柴油发电机的影响，采用改进型增强锁相环（EPLL）电力质量调节器。传统EPLL的特征方程与幅值相关，因此当输入信号大幅变化时需重新调整控制器参数。本方案通过改进控制器解决了该问题，使系统在抑制噪声与谐波、提取信号基波分量方面更具鲁棒性。该基波分量通过电压源变换器从柴油发电机获取，从而确保其输出电流始终无畸变。所提控制策略在MATLAB中完成仿真，并通过实验室样机进行实验验证。系统的稳态与动态响应证实了其优异性能。

    关键词： EPLL（扩展相量锁相环）、实验室原型机、微电网、电能质量调节器、电池、光伏、非线性负载、MATLAB、柴油发电机

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • [IEEE 2018年控制、电力、通信与计算技术国际会议（ICCPCCT） - 印度喀拉拉邦坎努尔（2018.3.23-2018.3.24）] 2018年控制、电力、通信与计算技术国际会议（ICCPCCT） - 自主光伏-燃料电池微电网中PID控制器与模糊逻辑控制器的比较分析

    摘要： 本研究对由光伏(PV)阵列与固体氧化物燃料电池(SOFC)构成的典型混合微电网的可靠性与性能进行了分析。该微电网设计为孤岛/自治运行模式以满足负载需求，采用基于模糊逻辑控制器(FLC)的电压-频率控制(V/f)技术有效调控微电网电压与频率，实现发电到用电的顺畅功率流动。即使出现负载突变或功率波动，所提微电网的电压与频率仍能保持稳定。通过直流-直流变换器将光伏与SOFC接入直流电网，电压源变换器(VSC)通过P&O算法实施最大功率点跟踪(MPPT)技术来维持输出电压。当荷电状态(SOC)降至最低限时，作为备用发电机的SOFC可提供额定功率。通过大量仿真分析，深入研究了所提出的PV-SOFC混合微电网的性能优化情况，仿真结果验证了系统在电能质量方面的提升效果，并与传统PID控制器方案进行了对比分析。

    关键词： 固体氧化物燃料电池，PID控制，微电网，模糊控制，光伏

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • [IEEE 2018年国际电气与电力工程会议暨展览会(EPE) - 罗马尼亚雅西(2018.10.18-2018.10.19)] 2018年国际电气与电力工程会议暨展览会(EPE) - 通过建模建立最优住宅可再生能源光伏电源

    摘要： 所分析的微电网（MG）部署于布拉索夫特兰西瓦尼亚大学研究所研究中心，包含一个8千瓦光伏（PV）系统、一台4.6千瓦并网光伏逆变器，以及通过6千瓦逆变器与微电网连接的48伏锂离子固定式电池（提供约20千瓦时储能容量）。本文核心问题是通过建模确定最优住宅光伏可再生能源（RES）方案——基于布拉索夫地区太阳能潜力，在给定逆变器条件下实现最佳发电量。研究采用Homer Pro软件进行仿真，旨在评估特定光伏系统结构下能获取最大发电量的最优光伏电源配置。

    关键词： 建模、微电网、光伏电源、可再生能源

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • [IEEE 2018年第七届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 法国巴黎 (2018.10.14-2018.10.17)] 2018年第七届可再生能源研究与应用国际会议(ICRERA) - 从太阳能微电网仿真到实地部署：精度与不确定性

    摘要： 经济、独立的太阳能微电网可在全球大多数无电地区快速部署。美国国家航空航天局（NASA）和国家可再生能源实验室（NREL）开发的太阳能资源地图，结合HOMER Pro软件，已被广泛用于确定微电网的最佳设计方案。若对太阳能资源和发电量的预测不准确，将导致独立微电网更易出现能源短缺，或增加整体项目成本。研究人员将印度喀拉拉邦两个站点的实际太阳能发电量与HOMER Pro工具的预测值进行对比，结果显示两处测试点的模拟发电量与实际年发电量偏差均不超过8.1%。但太阳能发电量的月度波动仍导致模拟微电网出现意外能源短缺。这些发现再次印证了以下措施对实现微电网经济性设计的必要性：a) 系统分析电力供应可靠性；b) 实施需求响应与灵活负荷方案?；诿拦舴斩仁奔浔浠耐臣品治?，研究为独立微电网设计提供了优化建议。

    关键词： 准确性、HOMER、太阳能、资源、模型、微电网、设计

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 通过补偿光伏额定功率和电池容量的模型不确定性来减少孤岛微电网的强迫停运

    摘要： 孤岛微电网的能源管理系统通常依赖能源可用性与使用量的预测数据。这类预测可用于制定应对措施（如切除非关键负荷），从而保障关键负荷持续供电。然而预测模型的不确定性可能导致决策失误，进而危及微电网的可靠运行。对于基于光伏（PV）与电池的微电网系统，光伏额定参数及电池容量模型参数的不确定性可能引发本可避免的断电事故。本文开发了识别并补偿此类模型不确定性的技术方法：通过对比实际数据序列与预测数据序列的差异来确定补偿系数，从而提升预测精度。该技术能自动适应运行工况变化，且实施过程中无需额外传感器。研究采用屋顶辐照度与温度传感器的实测数据及对应预测值进行验证，结果表明所提方法可提高预测准确性，从而制定更有效的能源管理决策。结合预判性负荷切除策略，在选定场景中可使微电网总断电时间缩短达11%。

    关键词： 能源管理、光伏系统、预测模型不确定性、微电网

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • [2018年IEEE亚太电力与能源工程会议(APPEEC) - 马来西亚哥打基纳巴卢 (2018.10.7-2018.10.10)] 2018年IEEE亚太电力与能源工程会议(APPEEC) - 基于航拍图像处理的屋顶光伏系统自动规划

    摘要： 光伏（PV）面板在微电网和离网能源应用中的日益普及，使得经济实惠的光伏规划成为一个重要议题。由于传统上记录屋顶面积和尺寸需要现场测量，这一过程既昂贵又缓慢且难以扩展。本研究开发了一款利用图像处理技术进行屋顶检测的软件。该软件通过卫星图像输入，估算该区域接收日照的屋顶面积以及获得日照的单体建筑数量。由此可自动分析整个村庄，并从远程规划光伏安装，而无需人工逐栋测量建筑。研究进一步开发了图形用户界面（GUI），为全球用户实现此类屋顶分类功能，使资源匮乏但亟需用电的群体也能使用该技术。这使得光伏系统规划对从单户住宅到包含各类建筑的整座城市等不同规模的安装都变得可行且经济实惠。

    关键词： 需求预测、太阳能电池板、目标检测、光伏系统、微电网

    更新于2025-09-04 15:30:14