微型電網(wǎng)負荷管理關(guān)鍵技術(shù)研究

微型電網(wǎng)是小型的配電系統(tǒng)，連接若干用戶到若干分布式發(fā)電電源和儲能裝置。它既可以獨立運行，也可以和大型配電網(wǎng)并網(wǎng)運行?？稍偕茉吹目焖侔l(fā)展，使得微網(wǎng)具有更為廣闊的發(fā)展前景。微網(wǎng)的一個突出特點是電源多為小容量發(fā)電機，發(fā)電形式多樣，尤其是一些可再生能源發(fā)電電源的輸出受自然條件影響顯著，一般不能保證長期的穩(wěn)定輸出，因此微網(wǎng)的負荷管理不同于傳統(tǒng)配電網(wǎng)，需要加以特別研究，從而推動分布式電源和微型電網(wǎng)向?qū)嵱没较虬l(fā)展。本項目首先深入研究幾種典型的分布式發(fā)電電源（如風力發(fā)電，太陽能光伏發(fā)電，燃料電池，小型燃汽輪機等）的輸出伏安特性，以此為基礎(chǔ)分別設(shè)計提出微網(wǎng)獨立運行和并網(wǎng)運行的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，目標是拓撲盡量簡單可靠，便于能量管理?；谙到y(tǒng)的這兩種結(jié)構(gòu)，研究電力電子控制技術(shù)和適當?shù)目刂扑惴?，在微網(wǎng)電源與負荷之間或微網(wǎng)與配電網(wǎng)之間進行能量協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)負荷最優(yōu)分配，在保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行的前提下實現(xiàn)系統(tǒng)總經(jīng)濟性能最優(yōu)。 2100433B

電網(wǎng)負荷率與系統(tǒng)有功負荷高峰低谷有關(guān)。電網(wǎng)負荷率高表明該地區(qū)負荷峰谷差較小，負荷比較平均，電網(wǎng)負荷率低說明該地區(qū)峰谷差異較大，需要削峰填谷，使各時段負荷變化減小。

對植入式系統(tǒng)芯片設(shè)計中若干關(guān)鍵技術(shù)開展了研究，主要圍繞適用于微弱信號檢測的高輸入阻抗前端儀表放大器、高分辨率低功耗超微面積模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及高效能供能單元的設(shè)計技術(shù)展開。在高精度建模基礎(chǔ)上，開展了放大器低功耗低噪聲高輸入阻抗設(shè)計技術(shù)和主放大器電路設(shè)計技術(shù)研究。其中，分別采用加入新穎的高電容利用率的低通濾波結(jié)構(gòu)，結(jié)合斬波技術(shù)在大幅減小面積消耗的同時有效抑制了高頻紋波，以及運用自調(diào)零技術(shù)來降低放大器的失調(diào)電壓、閃爍噪聲，抑制斬波調(diào)制后對應的高頻紋波；通過正反饋技術(shù)大幅提升輸入阻抗，并引入DC Cancellation Loop抵消被斬波器調(diào)制后的電極直流失調(diào)電壓；應用交叉耦合MOS管降低了功耗，并通過帶通結(jié)構(gòu)有效濾除低頻和高頻的噪聲。在模數(shù)轉(zhuǎn)換器研究中提出一種改進的Pseudo DWA技術(shù)，采用動態(tài)器件匹配解決多比特量化調(diào)制器中反饋DAC電容失配引起的帶內(nèi)非線性失真，易于實現(xiàn)，確保了較高的轉(zhuǎn)換精度；提出半周期延遲積分器結(jié)構(gòu)，使內(nèi)部OTA只需工作半個周期，節(jié)省近半功耗。并與運放共享技術(shù)結(jié)合，使相鄰積分器內(nèi)部的運放在同一個時鐘周期的不同相位工作，降低了系統(tǒng)工作頻率和動態(tài)功耗；在調(diào)制器內(nèi)的放大器設(shè)計中，采用Class-AB電流鏡型OTA結(jié)合電流消耗技術(shù)來提高運放的DC增益；發(fā)展了一種新穎的CMFB電路改善線性，提高反饋速率，減少電荷泄漏帶來的誤差；發(fā)展了一種全開關(guān)型Class-AB 電流鏡開關(guān)運放，在半周期內(nèi)切斷電源以節(jié)省50%的整體功耗；采用Cross-Coupling結(jié)構(gòu)增加運放增益，縮短運放恢復時間，通過改進電路減小瞬態(tài)功耗，使總功耗再降低近1/4。此外，完成了寄生效應不敏感、面積和功耗優(yōu)化的極小增益系數(shù)諧振器設(shè)計，減小了諧振器功耗，并對低功耗量化器進行了面積優(yōu)化，在高性能調(diào)制器領(lǐng)域獲得若干具有國際先進水平的成果。同時，開展抽樣濾波器的功耗面積優(yōu)化研究，提出一種可省去前置放大器的動態(tài)比較器，采用多種措施如用高密度的MOSCAP電容替代傳統(tǒng)的MIM金屬電容來節(jié)省面積，優(yōu)化了模數(shù)轉(zhuǎn)換器整體性能。針對植入式系統(tǒng)的能量供給特點，提出一種以非接觸式充電平臺為能量傳輸方式，超級電容為儲能單元，由新型電荷泵變換器為系統(tǒng)供電的新穎集成能量供給系統(tǒng)，并對其中關(guān)鍵模塊的設(shè)計展開了研究。此外，開展了混合動力源等新型能量系統(tǒng)和模塊的研究，完成了用于植入式系統(tǒng)的能量采集系統(tǒng)的超低電壓啟動單元的研制。 2100433B

《建筑業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應用》適合從事建筑業(yè)信息化研究、實踐的技術(shù)人員與管理人員參考使用?！督ㄖI(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應用》由建筑業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應用項目組主編。《建筑業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應用》是在中國建筑科學研究院承擔的國家“十一五”攻關(guān)課題《建筑施工企業(yè)信息化建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究》的基礎(chǔ)上，綜合了課題示范單位的實際應用情況和實際應用體會編寫而成的。中國建筑業(yè)信息化“十一五”研究的主要內(nèi)容是結(jié)合我國建筑業(yè)實際情況，研究建筑業(yè)企業(yè)的協(xié)同工作和資源與信息集成的技術(shù)問題。