【摘 要】
：
在大规模可再生能源快速发展的背景下,大规模储能技术被广泛认为是提高电能质量和安全性的最有效手段。在现有储能技术中,先进绝热压缩空气储能（advanced adiabatic compressed air energy storage,AA-CAES）技术具有污染低、投资少、选址灵活、容量大等优点,应用前景广阔。但是,由于对AA-CAES系统特性缺乏深入的认识,严重限制了系统设计和控制系统的开发,导
【基金项目】
：
国家自然科学基金,分布式能源系统多尺度半实物仿真方法研究（No.51576020）；
论文部分内容阅读
在大规模可再生能源快速发展的背景下,大规模储能技术被广泛认为是提高电能质量和安全性的最有效手段。在现有储能技术中,先进绝热压缩空气储能（advanced adiabatic compressed air energy storage,AA-CAES）技术具有污染低、投资少、选址灵活、容量大等优点,应用前景广阔。但是,由于对AA-CAES系统特性缺乏深入的认识,严重限制了系统设计和控制系统的开发,导致大型AA-CAES系统难以投入商业运行。本文基于模块化建模思想和APROS仿真支持平台,以一个10 MW级的AA-CAES系统及其在分布式能源网中控制问题为研究对象,建立了AA-CAES系统模型及机电耦合模型,依托10 MW级AA-CAES示范项目,采用仿真建模的方式进行研究。分析了系统放电阶段在控制作用下的动态特性,提出了一种可行的并网过程控制策略,揭示了AA-CAES系统转速调节特性、功率调节特性、一次调频及甩负荷特性,攻克了AA-CAES机组调节、系统集成控制与并网技术难题。为AA-CAES系统的设计和规范提供了有效的参考,促进AA-CAES技术成功适应电力、产业化发展及其推广应用,具有重要的理论意义及工程应用价值。本文所建模型及研究结果为深入了解AA-CAES系统的动态特性、系统设计和控制策略提供了重要的基础。本文的主要工作内容为:1.以AA-CAES系统为仿真对象,依托10 MW级非补燃超临界CAES示范项目,并借鉴10 MW级AA-CAES系统相关研究文献,基于模块化建模思想和APROS仿真支持平台,建立了AA-CAES的动态数学模型。构建了储能过程阀门控制、启机冲转过程转速控制、并网过程功率控制、孤岛运行、一次调频、甩负荷过程转速控制模型。2.深入分析系统在充、放电过程的动态响应,通过对比设计参数与仿真结果,证明了模型有效、合理,符合系统运行机理,能准确反映系统的动态特性。3.设计了一种适用于配电网级的AA-CAES系统及其控制策略,提出了一种可行的并网过程控制策略,分析了系统放电阶段在控制作用下的动态特性。4.建立了储能系统在启机冲转、并网、功率调节、一次调频、并网—离网切换及甩负荷过程中的控制模型。通过仿真试验分析了控制系统的调速性能、功率调节性能以及一次调频能力,调节过程中运行稳定可靠,静态精度高,参数动态变化趋势与系统运行机理相符。通过典型扰动下的闭环响应分析优化控制策略,为深入了解AA-CAES系统的动态特性、设计和控制参数设置提供了有效的分析工具和数据参考。5.提出了一种优化的甩负荷过程控制策略,对比优化方案在原方案基础上,发电机最高转速改善较大。由此,该改进甩负荷调速系统具有较好的调节效果,能有效地防止转速飙升,增加系统的安全性和稳定性。
其他文献
由于抗生素在农牧业生产中的过度使用,其在食品中的负面影响受到了广泛的关注。因此,迫切需要开发一种快速便捷、高灵敏度、高选择性的检测复杂食品中抗生素的新方法。卡那霉素是一种常用的广谱氨基糖苷类抗生素,在农业、畜牧业和水产业中应用比较广泛,也常被添加到饲料中促进动物的生长发育,但残留在畜产品中的卡那霉素被人类长期食用后将会对人类健康产生巨大危害,如会导致耳毒性、肾毒性等副作用。我国、欧盟、美国FDA以
食品安全问题一直备受人们关注,食品中的有毒有害物质会引起食物中毒,因此对食品中的有毒有害物质进行快速,准确地检测具有十分重要的意义。光学探针技术相比传统检测方法而言具有检测快速,特异性强,灵敏度高等特点,在食品中有毒有害物质检测,生物医疗等领域内得到了普遍的运用。近红外光学探针是荧光探针技术中非常特别的一类。由于其抗背景干扰能力强,组织渗透性强的同时对活体的损伤小,故有利于进入生物体内进行成像研究
能源短缺与环境污染的问题越来越受到重视,如何有效治理环境、缓解能源危机,实现可持续发展已成为众多学者的研究热点。近年来,消耗能量低、操作工艺简单、降解高效的光催化技术备受学者关注,且在环境治理、清洁能源制备以及医疗领域得到广泛应用。目前,设计制备高效稳定的光催化剂已经成为光催化技术发展的重点与难点。二氧化铈（CeO2）,氧化还原特性优异、催化活性位点较多、具有稳定的化学性质,作为一种新型光催化材料
我国正面临经济转型升级和城市内涵式发展的要求,城市更新逐渐成为我国城市建设的重要举措。如何评估目前及未来我国城市更新的整体规模进展和经济潜力,对审视城市更新在城市经济增长中的价值具有重要意义。相关学者虽有关注,但缺乏对于城市更新活动经济影响的定量测度。论文首先结合城市更新经济性和产业关联效应的相关研究成果,以产业的基础理论和投入产出理论为基础,通过梳理相关概念术语和城市更新实践,界定了城市更新产业
作为最清洁的燃料,氢能相关技术的发展得到世界各国的普遍关注。氢气的储存是氢能推广使用的一个重要环节,由于目前尚未成熟、高效的储氢技术,已成为制约氢能发展的主要障碍之一。高压储氢已被证明是最有效的储氢方式之一,然而高压氢气泄漏可能发生自燃,进而引发火灾甚至爆炸,给高压储氢技术的发展带来了巨大挑战。高压氢气泄漏自燃涉及复杂的物理化学过程,由于当前对其机制的认识还不够深入,致使储氢系统的设计和运行缺乏相
稀土发光材料具有发射谱线锐、光化学性质稳定、荧光寿命长等诸多优点,已被广泛应用在固体激光器、细胞成像、太阳能电池、光催化等方面,吸引了大量国内外研究者的关注。环形光束因具有独特的甜甜圈状光强分布在超分辨成像、光学镊子、通信等领域发挥着重要作用。然而,目前产生微纳米级环形光的方法大多通过光束整形或特定的复杂光学器件来实现,成本较高。本论文中,我们提出一种成本较低、操作简单的微纳米级环形光的形成方法,
密胺树脂（MF）微球是由三聚氰胺和甲醛缩聚而成的高分子胶体微球。与传统PS,PMMA等胶体微球相比,合成原料低廉易得,形成的微球具有密度大、折射率高、表面具有阳离子特性,且表面富含大量的-NH2、-NH、-OH等功能基团,具有原位还原Au+、Ag+、Pt+等离子的能力。本论文基于MF微球构筑了一系列具有不同结构和功能的空心或Janus胶体材料并探讨了其应用。首先,在酸的催化作用下由三聚氰胺和多聚甲
“民以食为天,食以安为先”,食品安全问题已逐渐成为全社会共同关注的热点问题。近年来,黄曲霉毒素污染食品事件时有发生,食品安全检测和监测成为防止其危害的有效方法之一。本论文基于核酸适配体构建电化学生物传感器对食品中的黄曲霉毒素进行检测,该研究可为黄曲霉毒素的现场检测提供新思路和新方法,对于实用型传感器件的开发研究也具有一定的参考价值。具体的研究成果如下:1.基于核酸外切酶I（Exo I）和DNA-A
红枣具有很高的营养价值和保健价值,是我国特有的药食兼用果品资源。我国红枣资源丰富,2019年红枣产量达900万吨,占世界总产量的99%。目前市场上红枣的加工品主要以干制品为主,加工方式落后,产品的附加值低,而其他深加工产品并不多见。乳酸菌发酵是改善产品风味、提高营养价值的重要方式,已成为果蔬深加工的新途径。但目前有关乳酸菌发酵红枣汁的研究甚少。通过乳酸菌发酵红枣汁,不仅可提高红枣资源的开发利用水平
呋喃及吲哚衍生物都是重要的杂环化合物,具有广泛的生物活性,同时也是重要的有机合成砌块。它们的合成方法一直是研究热点之一。本文主要对这两个方面进行了研究。首先,探讨了Cu OTf/Tf OH催化共轭炔烯酮合成新型的螺二氢呋喃的反应;其次,研究了在Ag Sb F6和K2CO3的作用下,共轭炔烯酮与吲哚合成四取代的3-吲哚基呋喃衍生物的反应。论文共分三个部分进行论述。第一章,综述呋喃化合物、共轭炔烯酮和