【摘 要】
：
新能源发电与氢能相结合是实现“碳达峰”与“碳中和”目标的重要途径之一,其中,电力电子变换器被广泛应用.为了实现电解制氢系统高效运行,要求电力电子变换器具有低压大电流能力、低输出电流纹波、高降压比及高可靠性等特点.文中首先分析了电解器模型,并对目前商业化电解器的特点及技术指标进行研究.然后,对新能源电解制氢系统,包括碱性电解器、质子交换膜电解器和固体氧化物电解器中的电力电子变换器进行了整理和分类,并对各类拓扑进行了分析和对比.同时,对电力电子变换器在新能源制氢中潜在的应用、存在的问题以及发展的方向进行了讨论
【机 构】
：
燕山大学电气工程学院,河北省秦皇岛市 066004;国家能源集团,北京市 100011;东北电力大学电气工程学院,吉林省吉林市 132012;丹麦科技大学电气工程系,哥本哈根 2800,丹麦;华沙理工
论文部分内容阅读
新能源发电与氢能相结合是实现“碳达峰”与“碳中和”目标的重要途径之一,其中,电力电子变换器被广泛应用.为了实现电解制氢系统高效运行,要求电力电子变换器具有低压大电流能力、低输出电流纹波、高降压比及高可靠性等特点.文中首先分析了电解器模型,并对目前商业化电解器的特点及技术指标进行研究.然后,对新能源电解制氢系统,包括碱性电解器、质子交换膜电解器和固体氧化物电解器中的电力电子变换器进行了整理和分类,并对各类拓扑进行了分析和对比.同时,对电力电子变换器在新能源制氢中潜在的应用、存在的问题以及发展的方向进行了讨论和总结.
其他文献
以AT牵引网模型为研究基础,提出了考虑桥墩高度的雷击接触网过电压仿真的方法,计算出考虑桥墩高度时14根牵引网导线之间的电气关系,为了简化计算和方便建模,对得出的线路参数矩阵降为6阶.综合比较三种雷电流函数的优缺点,选取了Heidler函数雷电流作为仿真时的雷电流信号.基于MAT-LAB/Simulink仿真软件搭建仿真平台,分别对有桥墩高度和无桥墩高度的AT牵引网做雷击过电压研究.结果表明:当雷击上行接触线时,有桥墩高度的接触线过电压峰值比无桥墩高度的小,而有桥墩高度的馈线过电压峰值要比无桥墩的大;雷击馈
在对配电网安全域(DSSR)、供电能力以及安全分析进行建模时,针对直流潮流模型选择缺乏量化依据问题,提出了基于容量边界与电压边界的潮流模型选择方法.首先,在DSSR交流潮流模型基础上,提出了容量边界和电压边界的概念.其次,基于馈线长度变化时二者的位置关系寻找临界长度,即容量约束或电压约束主导的分界点.若馈线长度小于主导分界点确定的临界长度,则容量约束更严格,可采用直流潮流模型;反之,电压约束更严格,应采用交流潮流模型.最后,针对中国城市、城镇和乡村配电网,计算得到不同导线型号、功率因数和调压措施的临界长度
伴随着中国国家能源革命战略与电力体制改革的发展,综合能源系统作为综合各能源属性的新型能源发展形态逐步兴起,最大限度提升了能源利用效率.然而,综合能源系统存在量测数据冗余度低、量测设备的量测误差较大以及电网与气网量测设备的数据采集单位时间标尺不统一的问题,对电-气耦合的综合能源系统状态估计问题提出严峻挑战.考虑到数据驱动方法具有高度的可移植性与对不同信息提炼归纳的能力,建立了一种基于长短期记忆的电-气耦合综合能源系统贝叶斯状态估计模型.采用贝叶斯学习获取量测量的概率统计特征,利用蒙特卡洛采样生成完备量测数据
在多馈入的电网换相换流器型高压直流(LCC-HVDC)输电系统中,交直流系统以及不同LCC-HVDC之间的复杂耦合作用造成换相失败形态产生变化,使得LCC-HVDC的控制保护系统面临挑战.目前,由电网故障直接引发的多回LCC-HVDC同时换相失败现象受到关注,但是换相失败过程中LCC-HVDC系统之间的相互影响却被忽视.LCC-HVDC换相失败后的状态和输出特性急剧变化,通过交流系统的耦合势必对相邻LCC-HVDC产生直接的影响.为此,文中研究了LCC-HVDC换相失败对相邻健全LCC-HVDC的影响,分
为解决传统的教育视频压缩方法未能同时适应摄像机录制视频和屏幕录制视频的问题,采用变换域与运动估计相结合的方式,提出了一种基于Surfacelet变换域和运动估计的教学视频压缩方法,并根据视频帧间相关性,自适应地选取视频帧组,有效的兼顾了两种教育视频的特征.仿真实验证明,该方法不仅具有较高的压缩比,并且能够很好地还原视频内容.
电力通信系统的正常运行是保障电力系统量测数据和控制命令可靠传输、维持电力系统安全稳定运行的基础.传统的电力通信系统静态模型忽略不同节点功能的差异性,难以同时描述物理与逻辑支路的多层次连接状态,无法准确刻画各种信息物理风险事件下信息流的变化情况.针对这一问题,提出了面向数据可用性的电力通信系统静态分层建模方法.该方法利用物理层到会话层的直接/间接邻接矩阵与层间映射依赖关系,自底向上对信息的传输与处理过程展开详细建模,能更全面地分析信息物理风险事件导致的信息流变化情况,为更准确地开展信息物理交互影响分析和风险
柔性电源具备中性点位移过电压抑制和接地故障消弧功能,对配电网安全稳定运行至关重要,但是位移过电压抑制在线切换到故障消弧时,存在柔性电源输出过流问题.针对切换瞬间的过流问题,提出了一种幅值差分越限主动闭锁的控制方法,实现柔性电源运行模式的可靠切换.首先,介绍柔性电源运行机理,提出一种共用电流内环的闭环控制方法.其次,建立2种运行模式下的等效电路模型,分析切换过程中的过电流原理,通过位移过电压抑制模式下电压突变量是否越限来判定切换状态,进而闭锁交流输出直至收到上层故障消弧指令,柔性电源转为接地故障消弧模式.然
新能源大规模并网对电力市场设计与电力系统运行尤其是电力调峰带来了全新挑战.首先,提出在中国以燃煤为主的电源结构下开展华北调峰辅助服务市场建设的必要性;然后,从调峰服务申报、出清机制与结算机制等方面分析华北电力调峰市场机制设计;最后,结合2020年度华北电力调峰市场实际运行情况,从市场力及市场主体报价行为、市场出清及运行情况、市场社会效益3个层面构建调峰市场运行绩效评价指标体系,全面反映了调峰市场力、市场供需关系、市场运行有效性以及市场运行机构运营水平,为中国电力市场体系建设提供了有益参考.
信息系统数据传输的延迟、丢包及误码将会导致配电网控制中心采集到的信息偏离真实值,为此提出一种在信息物理系统下考虑配电网信息失效的多场景两阶段随机性控制方法.首先,将趋势优化周期内各采样点的数据及预测值基于可能产生的信息失效情况离散为不同的场景集,并以总成本最小为目标运用随机性模型预测控制对周期内的各场景进行实时滚动优化,协调各分布式能源的出力.其次,在更短的实时修正周期内根据可调度能力进行精细化协调,进一步减轻信息失效对配电网的影响.最后,在改进的IEEE 33节点配电网中验证了所提方法在考虑信息失效时可
大规模风电接入给电网的规划和运行带来了极大的不确定性,导致系统运行模式更加多变.极端运行场景提取对于分析电网运行的高风险薄弱点具有重要意义,而传统经验场景提取方式难以应对风电和负荷的双重不确定性.面向规划层面的电力系统安全稳定评估问题,提出一种基于数据挖掘和机器学习算法的电网极端运行场景提取方法.首先,通过机器学习识别出对暂态功角稳定影响较大的场景变量并依据重要程度进行排序,同时采用熵权法体现场景变量自身的离散性对极端运行场景的贡献程度.随后,利用加权聚类算法筛选出代表大多数场景暂态功角稳定水平的典型运行