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公路隧道风光水储互补发电系统容量配置研究
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作者 李金 林志 +3 位作者 于冲冲 尹恒 刘超铭 黄可心 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第S01期124-130,共7页
为降低公路隧道的电力运营成本,探究可再生能源互补发电系统在公路隧道的应用前景,研究合适的容量配置求解方法。建立利用风、光、水和储能设备的互补发电系统为公路隧道提供电力资源。以特长公路隧道(总长7.1 km)为估算模型,采用改进... 为降低公路隧道的电力运营成本,探究可再生能源互补发电系统在公路隧道的应用前景,研究合适的容量配置求解方法。建立利用风、光、水和储能设备的互补发电系统为公路隧道提供电力资源。以特长公路隧道(总长7.1 km)为估算模型,采用改进后的粒子群优化算法,即离散型自适应粒子群优化算法,以全生命周期的建设成本和设备维护成本最小为目标函数,以缺电负荷率(LPSP)和储能电池的状态为约束,对风力发电设备、光伏发电设备、水力发电设备和储能设备的最优容量配置进行求解。结果表明:1)对比标准粒子群算法,离散型自适应粒子群优化算法的总投入成本更少,寻优能力更强;2)对比该隧道1年的用电成本,前期投入将在5年内回本;3)在风光水储互补发电系统的设备全生命使用周期的20年内,该隧道可节省1 920.39万元电费。 展开更多
关键词 能耗 公路隧道 风光水储互补发电系统 离散型自适应粒子群优化算法 容量配置
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偏远山区风光水储互补发电系统容量优化配置 被引量:10
2
作者 张志文 范威 +2 位作者 刘军 周滔 石建可 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期138-146,共9页
贵州省现有众多小水电仅靠汛期发电,全年不能经济高效运行。针对该问题,结合该省丰富的太阳能资源和风能资源优势,在现有小水电基础上加入风力发电和光伏发电,并配置蓄电池储能部件,构建风光水储互补发电系统。基于HOMER仿真软件研究发... 贵州省现有众多小水电仅靠汛期发电,全年不能经济高效运行。针对该问题,结合该省丰富的太阳能资源和风能资源优势,在现有小水电基础上加入风力发电和光伏发电,并配置蓄电池储能部件,构建风光水储互补发电系统。基于HOMER仿真软件研究发电系统在离网模式和并网模式下的最优容量优化配置方案,并探究系统联合发电的成本和经济性。研究结果表明:发展离网型风光水储互补发电系统投资成本高,回收期长,但若以满足偏远山区用电需求为目的,此互补系统仍具有必要性和可行性;发展基于小水电的并网型互补发电系统,由于不需考虑蓄电池其投资成本大大降低,具有较好的经济性。 展开更多
关键词 风光水储 互补发电系统 HOMER仿真软件 容量优化配置 经济性
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基于熵权-TOPSIS法的风光柴储互补发电系统容量优化配置
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作者 高建强 张浩 危日光 《动力工程学报》 北大核心 2025年第2期300-306,共7页
以某地区风光柴储互补发电系统为研究对象,将系统总成本和负荷缺电率作为优化目标,建立容量优化配置模型。采用多目标灰狼算法(MOGWO)对模型进行优化,将优化结果与多目标粒子群算法(MOPSO)的优化结果进行对比。同时,采用熵权-优劣解距离... 以某地区风光柴储互补发电系统为研究对象,将系统总成本和负荷缺电率作为优化目标,建立容量优化配置模型。采用多目标灰狼算法(MOGWO)对模型进行优化,将优化结果与多目标粒子群算法(MOPSO)的优化结果进行对比。同时,采用熵权-优劣解距离(TOPSIS)多目标决策法对优化解集进行筛选,降低了主观因素对权重系数的影响,增强了最优方案的合理性。结果表明:与MOPSO相比,MOGWO优化精度更高;在算例分析中,系统最优配置方案为风力发电机37台,光伏电池836块,柴油发电机5台,蓄电池531块,系统总成本116.904万元。 展开更多
关键词 风光柴储互补发电系统 容量配置 熵权-TOPSIS法 多目标灰狼算法
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计及风光出力相关性的风光水储互补系统优化调度 被引量:5
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作者 惠振国 艾澜 +3 位作者 常鹏霞 石家康 朱甜 李超顺 《水电能源科学》 北大核心 2024年第8期218-222,共5页
由于风电、光电及水电出力均具有随机性、波动性等特点,其大规模投入电网所带来的不确定性成为目前多能互补系统研究的难点。对此,构建了以抽蓄电站为储能装置的风光水储互补系统,为充分考虑风光出力的不确定性与相关性,采用Frank-Copul... 由于风电、光电及水电出力均具有随机性、波动性等特点,其大规模投入电网所带来的不确定性成为目前多能互补系统研究的难点。对此,构建了以抽蓄电站为储能装置的风光水储互补系统,为充分考虑风光出力的不确定性与相关性,采用Frank-Copula联合概率分布函数生成风光出力场景;在水电站丰平枯时期不同出力特性下综合考虑系统各约束,以互补系统出力波动性最小为目标建立优化调度模型,并采用遗传算法进行求解;最后通过算例分析验证了所提模型的有效性,结果显示在引入抽水蓄能电站后,系统的波动性都有所降低,其中丰水期降低了12.65%,平水期降低了15.79%,枯水期降低了24.26%,这表明风光水储互补系统可以减少风电、光伏发电及水电的波动性对电网的影响。 展开更多
关键词 风光水储互补系统 Frank-Copula 抽水蓄能电站 遗传算法 优化调度
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风-光-混蓄长周期互补发电优化调度研究
5
作者 张验科 罗笙月 +1 位作者 卢垚键 王远坤 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第4期60-66,共7页
为探究在大规模风电、光伏(简称风光)并网背景下混合式抽水蓄能电站对风光的长周期互补调节能力,以风-光-混蓄联合运行所消纳的风光发电量最大为目的,构建了一种以风-光-混蓄系统剩余负荷方差最小为目标的风-光-混蓄长周期互补发电优化... 为探究在大规模风电、光伏(简称风光)并网背景下混合式抽水蓄能电站对风光的长周期互补调节能力,以风-光-混蓄联合运行所消纳的风光发电量最大为目的,构建了一种以风-光-混蓄系统剩余负荷方差最小为目标的风-光-混蓄长周期互补发电优化调度模型,并采用逐步优化算法进行求解。算例计算结果表明,与未加装可逆式机组前的风-光-水系统相比,风-光-混蓄系统的风光消纳率期望值提高了8.56%,剩余负荷方差的期望值减小了99.38%,混合式抽水蓄能电站能更好地发挥其风光调节能力,能在满足追踪电网负荷需求的同时提高风光发电的消纳率和风-光-混蓄系统的发电量。 展开更多
关键词 风-光-混蓄系统 长周期互补 发电优化调度 风光消纳率 剩余负荷方差
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风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统特性分析 被引量:79
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作者 徐玉杰 陈海生 +1 位作者 刘佳 谭春青 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第20期88-95,144,共8页
提出一种新型的风光互补的储能与发电一体化系统,该系统互补利用风能与太阳能,并通过压缩空气储能系统改善其不稳定性与间歇性,实现储能与发电等多功能集成;基于热效率、火用效率及储能效率3种评价准则,全面分析系统的热力特性和储能特... 提出一种新型的风光互补的储能与发电一体化系统,该系统互补利用风能与太阳能,并通过压缩空气储能系统改善其不稳定性与间歇性,实现储能与发电等多功能集成;基于热效率、火用效率及储能效率3种评价准则,全面分析系统的热力特性和储能特性,揭示透平进口压力和初温、压气机和透平效率对系统性能的影响规律;分析比较了系统采用等容储气罐和等压储气罐对性能的影响,指出利用等压储气罐能有效提高系统热力性能和储能性能。研究结果为可再生能源的规模化发展以及大规模储能的发展提供了参考。 展开更多
关键词 压缩空气储能 风光互补 电力储能 系统特性 发电
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大规模风光互补发电系统建模与运行特性研究 被引量:86
7
作者 蔡国伟 孔令国 +2 位作者 杨德友 潘超 孙正龙 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期65-71,共7页
建立了大规模并网风光互补发电系统动态分析模型,提出了基于功率变化率改进扰动观察最大功率跟踪算法。风电及光伏系统均采用有功、无功解耦双环电流控制策略。应用静止同步补偿器分析模型的暂态故障电压。含风电、光伏及风光互补运行... 建立了大规模并网风光互补发电系统动态分析模型,提出了基于功率变化率改进扰动观察最大功率跟踪算法。风电及光伏系统均采用有功、无功解耦双环电流控制策略。应用静止同步补偿器分析模型的暂态故障电压。含风电、光伏及风光互补运行的电力系统仿真计算验证了该模型的有效性及其功率波动特性和母线电压的暂态影响。仿真结果表明,该风光互补发电系统模型有效降低了输出功率波动,实现了风光系统低电压穿越,确保故障情况下风光系统不脱网运行以及电网安全稳定运行。 展开更多
关键词 风光互补发电系统 功率波动特性 低电压穿越
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风光蓄互补发电系统容量的改进优化配置方法 被引量:168
8
作者 徐林 阮新波 +1 位作者 张步涵 毛承雄 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第25期88-98,14,共11页
风光互补发电系统利用风能与太阳能的互补特性,相比于单独的光伏发电或风力发电,其输出功率波动小。合理配置风电/光伏/储能的容量,既可提高系统供电可靠性,又可降低系统成本。针对风光蓄互补发电系统,提出一种改进的容量优化配置方法,... 风光互补发电系统利用风能与太阳能的互补特性,相比于单独的光伏发电或风力发电,其输出功率波动小。合理配置风电/光伏/储能的容量,既可提高系统供电可靠性,又可降低系统成本。针对风光蓄互补发电系统,提出一种改进的容量优化配置方法,考虑独立和并网两种模式,对风力发电、光伏发电和蓄电池的容量进行最优配置。该方法充分利用风光互补特性,在系统独立运行时,只需较小的蓄电池容量即可保证高供电可靠性,并可减少蓄电池的充放电次数和放电深度;在系统并网运行时,进一步提出采用分时段优化策略来配置所需蓄电池的容量,保证负荷供电需求和入网功率的波动特性满足要求。算例验证了所提改进优化方法的合理性和优越性。 展开更多
关键词 风光互补发电系统 优化配置 分时段优化策略 供电可靠性 入网功率的波动
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风光互补发电系统的优化设计Ⅱ匹配设计实例 被引量:50
9
作者 艾斌 杨洪兴 +1 位作者 沈辉 廖显伯 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期718-723,共6页
根据风光互补发电系统优化设计的CAD方法编制了相应的匹配计算程序,并把该程序应用于一假定安装在香港横澜岛上的风光互补发电系统的优化设计。利用香港天文台提供的1989年全年每小时实测的太阳辐射、风速和温度数据以及全年负载用电分... 根据风光互补发电系统优化设计的CAD方法编制了相应的匹配计算程序,并把该程序应用于一假定安装在香港横澜岛上的风光互补发电系统的优化设计。利用香港天文台提供的1989年全年每小时实测的太阳辐射、风速和温度数据以及全年负载用电分布等数据给出了满足两种供电可靠性要求即全年功率供给亏欠率LPSP分别等于0 1和0 01的优化了的系统配置。文章还比较并讨论了这两种优化的系统配置每小时、每日、每月和全年的性能表现。 展开更多
关键词 风光互补发电系统 优化设计 CAD方法
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风光互补发电系统的优化设计(I) CAD设计方法 被引量:35
10
作者 艾斌 杨洪兴 +1 位作者 沈辉 廖显伯 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期540-547,共8页
给出了一整套利用CAD进行风光互补发电系统优化设计的方法。为了精确确定系统每小时的运行状态,采用了更精确地表征组件特性及评估实际获得的风光资源的数学模型。为了寻找出以最小设备投资成本满足用户用电要求的系统配置,首先在风力... 给出了一整套利用CAD进行风光互补发电系统优化设计的方法。为了精确确定系统每小时的运行状态,采用了更精确地表征组件特性及评估实际获得的风光资源的数学模型。为了寻找出以最小设备投资成本满足用户用电要求的系统配置,首先在风力发电机容量固定不变的前提下,计算了与该容量风力发电机匹配的不同容量的PV方阵和蓄电池所组成的风/光/蓄组合的全年功率供给亏欠率LPSP,根据总的设备投资成本最小化的原则筛选出一组与该容量风力发电机对应的满足用户给定系统供电可靠性即LPSP值的风/光/蓄组合;然后通过改变风力发电机的容量,优选出多个与不同容量风力发电机对应的既能满足用户用电要求同时总的设备购置成本又是最低的风/光/蓄组合,比较它们的成本最终唯一确定出以最小投资成本满足用户用电要求的优化的系统配置。 展开更多
关键词 风光互补发电系统 优化设计 CAD方法
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分布式风光互补发电系统及其多目标优化控制策略研究 被引量:32
11
作者 冬雷 廖晓钟 +1 位作者 刘广忱 陈建勇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z2期750-753,共4页
新能源领域中的风力发电技术和太阳能发电技术发展非常迅速,风光互补发电方案是独立供电系统的最佳选择。提出了一种分布式风光互补发电系统方案,并对其系统的多目标优化控制策略进行了研究。
关键词 风光互补发电系统 控制策略 太阳能发电技术 多目标优化控制 分布式
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风光互补发电系统中混合储能单元的容量优化 被引量:44
12
作者 吴红斌 陈斌 郭彩云 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期241-245,共5页
通过配置容量合适的蓄电池-超级电容器混合储能单元,可以提高风光互补发电系统供电的连续性和可靠性。该文在风力发电、光伏发电、蓄电池和超级电容器的稳态模型基础上,建立了蓄电池-超级电容器混合储能系统的容量优化模型,提出了混合... 通过配置容量合适的蓄电池-超级电容器混合储能单元,可以提高风光互补发电系统供电的连续性和可靠性。该文在风力发电、光伏发电、蓄电池和超级电容器的稳态模型基础上,建立了蓄电池-超级电容器混合储能系统的容量优化模型,提出了混合储能单元的多目标优化函数,并对各种约束条件进行了探讨,采用遗传算法对目标函数进行了求解。通过对算例系统的求解,证明了该文所建模型和算法的正确性。结果表明,该文提出的方法可为风光互补发电系统中混合储能单元的容量优化提供参考。 展开更多
关键词 风光互补发电系统 混合储能 蓄电池 超级电容器 容量优化 遗传算法
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基于改进粒子群算法的风光蓄互补发电系统容量优化 被引量:23
13
作者 唐浩 杨国华 +3 位作者 王鹏珍 李瑞 张丽娜 王金梅 《电测与仪表》 北大核心 2017年第16期50-55,共6页
合理配置风光蓄互补发电系统的容量,能够利用风能和太阳能的互补性减少能量的浪费,降低系统成本,提高可靠性,针对风光蓄互补发电系统提出了一种基于改进粒子群算法的容量优化方法。按照全生命周期搭建了系统成本的计算模型;以系统成本... 合理配置风光蓄互补发电系统的容量,能够利用风能和太阳能的互补性减少能量的浪费,降低系统成本,提高可靠性,针对风光蓄互补发电系统提出了一种基于改进粒子群算法的容量优化方法。按照全生命周期搭建了系统成本的计算模型;以系统成本最少为目标,负荷缺电率和能量浪费率等指标为约束条件,采用非线性动态改进惯性权重策略对粒子群算法进行改进;在此基础上对系统容量进行优化配置;最后在MATLAB中对算例进行仿真,结果表明:算法改进后的容量配置方案不仅降低了系统成本而且减少了能量浪费率。 展开更多
关键词 风光互补发电系统 粒子群算法 容量优化 成本
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一种并网型风光互补发电系统的建模与仿真 被引量:30
14
作者 张明锐 林承鑫 +1 位作者 王少波 欧阳丽 《电网与清洁能源》 2014年第1期68-74,80,共8页
分析了风光互补发电系统的技术优势,设计了基于固态变压器结构的并网型风光互补发电系统。分别建立了光伏系统,风力发电系统,超级电容和蓄电池的模型,并分析各环节的控制策略,提出了基于平均功率的储能设备容量配置方法。仿真结果表明,... 分析了风光互补发电系统的技术优势,设计了基于固态变压器结构的并网型风光互补发电系统。分别建立了光伏系统,风力发电系统,超级电容和蓄电池的模型,并分析各环节的控制策略,提出了基于平均功率的储能设备容量配置方法。仿真结果表明,该系统能模拟风光互补系统在不同模式下的运行特性,可以有效降低功率波动和维持电压稳定,并能在低光照强度、低风速等情况下为系统提供短时能量支撑。 展开更多
关键词 风光互补发电系统 功率波动 系统建模 混合储能
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风光互补发电系统混合储能单元的容量优化设计 被引量:36
15
作者 周天沛 孙伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期756-762,共7页
由于粒子群优化算法在优化计算中存在早熟收敛,易陷入局部最优且搜索精度不高等缺点,在现有粒子群优化算法的基础上融合模拟退火算法对其进行改进,得到改进后的模拟退火粒子群优化算法,并将其应用到风光互补发电系统混合储能单元容量的... 由于粒子群优化算法在优化计算中存在早熟收敛,易陷入局部最优且搜索精度不高等缺点,在现有粒子群优化算法的基础上融合模拟退火算法对其进行改进,得到改进后的模拟退火粒子群优化算法,并将其应用到风光互补发电系统混合储能单元容量的优化配置中。优化结果表明,在满足负荷用电的前提下,该算法可有效降低储能单元的投资成本和运行费用,从而证明了算法的正确性。 展开更多
关键词 风光互补发电系统 混合储能 蓄电池 超级电容器 容量优化 模拟退火粒子群优化算法
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独立风光互补发电系统的经济性分析 被引量:3
16
作者 李冲 郑源 +3 位作者 王宗荣 张艳丽 任岩 黄金伟 《生态经济》 CSSCI 北大核心 2012年第7期105-107,124,共4页
提出了一种较全面的独立风光互补发电系统的结构,分析了独立风光互补发电系统经济性指标,提出了分析该系统的经济性模型,并用该模型对一个具体的独立风光互补发电系统进行了分析,为独立风光互补发电系统的经济研究提供了参考。
关键词 风光互补发电系统 经济 寿命周期 年度平均成本 平准化能源成本
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独立运行风光互补发电系统能量优化管理协调控制策略 被引量:25
17
作者 张计科 王生铁 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2894-2903,共10页
针对系统运行工况复杂、供电稳定性和安全性要求高的特点,深入分析并给出独立运行风光互补发电系统能量流动及工作模式转换关系图,采用风电优先、光电次之、蓄电池辅助的电能分配原则与功率供需动态平衡的能量优化管理机制,提出包括能... 针对系统运行工况复杂、供电稳定性和安全性要求高的特点,深入分析并给出独立运行风光互补发电系统能量流动及工作模式转换关系图,采用风电优先、光电次之、蓄电池辅助的电能分配原则与功率供需动态平衡的能量优化管理机制,提出包括能量管理与工作模式控制、风力发电控制、光伏发电控制和蓄电池充放电控制在内的功率协调控制策略。风力和光伏子系统控制均具有功率电压双闭环控制结构,功率外环采用基于梯度变步长MPPT算法或基于梯度信息LPTC算法产生最佳功率点电压,电压内环实现最佳功率点电压的自动、快速、无差跟踪,同时可实现MPPT和LPTC算法之间的平滑切换。仿真研究结果表明,本文所论能量优化管理协调控制策略能够根据风速、光照强度、负载的变化及蓄电池工况,协调风力发电、光伏发电子系统和蓄电池的工作状态,实现系统不同工作模式下自动运行及合理转换,保持能量供需动态平衡,实现系统的优化及可靠运行。 展开更多
关键词 风光互补发电系统 独立运行 能量优化管理 协调控制策略 最大功率跟踪 负载跟踪控制
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风光互补发电系统的可靠性分析 被引量:9
18
作者 张世翔 丁倩 《中国电力》 CSCD 北大核心 2015年第6期8-13,共6页
为了分析风光互补发电系统的可靠性,基于RTS标准测试系统,建立了风电场模型和太阳能光伏发电系统模型,分析了风光互补发电系统的可靠性和影响可靠性的因素,分析结果显示,在风能和光伏发电互补作用下,系统的可靠性指标相对于仅接入风电... 为了分析风光互补发电系统的可靠性,基于RTS标准测试系统,建立了风电场模型和太阳能光伏发电系统模型,分析了风光互补发电系统的可靠性和影响可靠性的因素,分析结果显示,在风能和光伏发电互补作用下,系统的可靠性指标相对于仅接入风电时会有所上,在风光互补发电系统中加入电池储能系统可以提高风力发电系统的可靠性。 展开更多
关键词 风光互补发电系统 电池储能系统 可靠性分析
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基于交互式多目标优化算法的风光互补发电系统优化 被引量:5
19
作者 周天沛 孙伟 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第3期69-72,共4页
风光互补发电系统的优化配置是一个多目标优化问题,优化目标为系统安装成本,约束条件为供电可靠性。合理的匹配设计是充分发挥风光互补发电系统优越性的关键。在成本(目标)函数的最优化计算中,提出一种基于偏好的交互式多目标优化算法,... 风光互补发电系统的优化配置是一个多目标优化问题,优化目标为系统安装成本,约束条件为供电可靠性。合理的匹配设计是充分发挥风光互补发电系统优越性的关键。在成本(目标)函数的最优化计算中,提出一种基于偏好的交互式多目标优化算法,利用交互式遗传算法优化目标权重值组成的种群,利用粒子群优化算法优化加权单目标函数,并将其应用到风光互补发电系统的优化配置中。计算结果表明,在满足负荷用电的前提下,风光互补发电系统的经济性能优于单独的光伏系统和风电系统。 展开更多
关键词 风光互补发电系统 多目标优化算法 遗传算法 优化配置
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基于LabVIEW的风光互补发电户用监测系统 被引量:4
20
作者 许守平 李斌 《可再生能源》 CAS 2008年第5期93-96,共4页
建立小型独立的风光互补发电户用系统,是解决拥有风能和太阳能资源的无电地区供电问题的最佳选择。为能够合理评估和验收风光互补发电户用系统,利用LabVIEW开发了一套实时采集与监测系统,通过数据采集卡、传感器等设备共同完成数据采集... 建立小型独立的风光互补发电户用系统,是解决拥有风能和太阳能资源的无电地区供电问题的最佳选择。为能够合理评估和验收风光互补发电户用系统,利用LabVIEW开发了一套实时采集与监测系统,通过数据采集卡、传感器等设备共同完成数据采集、处理、显示和数据库保存,报表生成等功能。 展开更多
关键词 风光互补发电户用系统 数据采集 监测 评估 LABVIEW
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