分布式电源并网标准发展与对比

随着分布式电源技术的发展和在电网中渗透率的提高,各个国际组织和国家都颁布和修订了自己的分布式电源并网标准。为了探究中外分布式电源并网标准的发展趋势,互相学习分布式标准制定和修订的经验,本文主要介绍了在国际上被广泛接受的IEEE 1547标准和我国国内分布式电源并网标准,针对标准中有关异常状况响应、功率控制和电压调节、低电压穿越等方面的内容进行了比较,选取了分布式电源中有代表性且发展较快的风力发电与光伏发电为例进行了具体介绍。通过对IEEE1547原始标准与修订版本的纵向比较,以及我国不同分布式电源并网标准和国外组织与国家标准的横向比较,分析了各标准之间的差异成因,探讨了分布式电源标准未来的发展方向,为国际分布式电源并网标准和我国国内标准的进一步完善提供了参考借鉴,也为并网逆变器设备制造商和并网保护装置生产厂家提供了设计依据。     

分布式电源并网标准研究

近年来,分布式电源和微电网的应用推动了分布式电源并网标准的发展。对国内外分布式电源和微电网并网标准的现状进行了介绍,选取北美、欧洲和中国具有代表性的分布式电源并网标准,从辅助服务、故障穿越能力、电能质量等几个方面进行了对比,指明了北美和欧洲分布式电源并网标准的主要差异,分析了分布式电源和微电网并网标准的发展趋势,对我国分布式电源标准的制订和修订提供了合理建议。     

美国分布式电源并网规则改进综述

为促进中国分布式电源与配电网协调发展,保障电网安全稳定运行,分析了美国分布式电源发展现状与趋势,研究了IEEE 1547标准体系及其相关的重要指标与并网规则,阐述了基于可接纳容量的分布式电源并网分析方法与应用场景。     

美国电气与电子工程师协会（IEEE）起草的关于智能电网的新标准强调了储能技术的关键问题

IEEE最新公布的与智能电网有关的标准P1547．8（草案）为分布式电源的互联应用提供了一个通用技术平台。该标准草案是在IEEE1547基础上扩展的,结合了相关行业及国家标准与技术研究院（NIST）关于改进互联设备运行功能的建议．强调用于分布式电源及智能电网的储能技术的关键技术难点。该草案预计2012年正式颁布实施。     

国际上微网和分布式电源并网标准的分析研究

对国内外微电网和分布式电源并网标准的现状进行了介绍,发现不同国家和地区的互连标准各不相同。选取了具有代表性的美国、加拿大、英国和中国的分布式电源并网标准来具体分析,从技术规格和要求、安全和保护以及电能质量等方面进行对比,指明了不同标准间的基本内涵和差异,为我国分布式电源并网标准的制订和修改提供了参考。     

微网标准和技术发展

集成分布式电源和负荷的"微网"技术,为改善分布式电源应用中的电网电压和电能质量提供了途径,介绍了微电网的概念和特点、微网标准和技术发展概况,重点介绍了微网标准IEEE P1547.4,并讨论了现阶段微电网研究中的关键和研究方向.     

微电网运行与控制IEC标准进展与分析

近年来,微电网及分布式能源的市场繁荣促进了其各项技术的标准化进程。文中首先综述了部分国内外分布式能源、微电网的标准规范的制定与发展现状,然后参考国际电工委员会(IEC)微电网国际标准制定中的经验和思考,阐述了微电网IEC/TS 62898的设计框架。最后,介绍了IEC微电网运行控制与保护标准的主要研究内容及进展,并从微电网分类及应用场景方面、微电网与主网的互动能力方面、微电网储能的运行与控制方面、微电网保护和控制机制方面、微电网各主体信息交互方面对IEC/TS 62898与IEEE 1547的差异进行了详细分析。     

基于混沌的多Agent粒子群算法在微电网并网调度中的优化研究

考虑到微电网中的分布式电源具有较强的波动性和随机性,会对微电网并网的优化运行带来较大影响,在满足系统约束条件下,提出综合考虑各分布式电源发电成本、环境治理费用、微电网并网收益和新能源发电补贴的微电网并网多目标优化调度模型。针对现有标准粒子群算法中可能存在的局部收敛等问题,将多Agent技术和混沌优化的思想引入粒子群算法中,提出一种多Agent混沌粒子群算法用于求解微电网并网多目标优化调度问题,并结合实际微电网案例验证所提出的数学模型的合理性与优化算法的有效性。     

微电网相关问题及技术研究

介绍了分布式电源微电网的技术特点。详细分析了分布式电源接入形成的微电网对电压、频率和谐波的影响,并提出了相应的技术措施。根据微电网可以并网和孤岛运行的特性,对已有控制方法进行分类并详细介绍其控制策略及优缺点。针对分布式电源对微电网保护的影响,介绍了适用于微电网保护的新方法。最后对微电网其他研究方向进行了探讨。     

模式转换下分布式电源接入微电网的控制策略研究及仿真

分布式电源的建模及微电网的控制策略是当前的研究热点,针对模式转换下分布式电源接入微电网控制策略选择的研究较少。孤岛和并网模式下应选择不同的控制策略,同时在一个微电网中加入多种分布式电源的控制复杂,难度比单一分布式电源接入要大。文章分析了微电网的特殊性,进行了不同的控制模式的比较。孤网时选择主从控制模式作为微电网的控制策略可以适应微电网不同运行方式的需要;并网时分布式电源可采用PQ控制。根据在并网模式下的运行特点提出各个分布式电源的PQ控制策略,建立了含光伏电池、风力发电机、微型燃气轮机的微电网模型。仿真分析了孤岛运行下和日照环境改变时微电网的并网运行特性,结果证明了控制方式的恰当选择能使微电网在不同运行模式下对于大电网可控且动态性能优良,并网时不会对大电网产生大的冲击。     

Distributed resources standards

This paper addresses the application of standards for interconnecting distributed resources to distribution systems. The emphasis for DG has shifted over the last few years and is currently on renewable energy. This article concentrates on solar photovoltaic (PV) generation and the sometimes confusing array of standards governing testing and interconnection. IEEE 1547-2003 establishes the basic interconnection rules, and several other standards are moving to align more closely to it.     

《微电网接入10 kV及以下配电网技术规范》广西地方标准研究

中国目前缺少专门的标准对微电网的规划建设进行有效指导。介绍了在借鉴国外IEEE1547系列标准的基础上,如何结合广西地区乃至中国的实际情况,制定广西地方标准DB45/T 864—2012《微电网接入10 kV及以下配电网技术规范》（以下简称《规范》）的主要工作。介绍了制标工作的总体流程,提出了《规范》的框架,完成了《规范》的制定,并对若干制定《规范》过程中遇到的技术问题进行了说明和探讨,以期对后续标准制定工作提供参考。     

Energy Policy Act of 2005

This article provides a comprehensive review and describes the impact of the bill on distributed generation, the electricity market, the national electrical grid, and the future of how electricity will be delivered in the United States. The energy policy act of 2005 removes the requirement that utilities purchase power under the condition that the qualifying facility has access to alternative markets. A single IEEE 1547 standard could be applied to any distributed resource interconnection     

电力系统分布式资源整合概述

概述了分布式资源的好处及潜在的问题。丈章提出了分布式资源整合的关键技术问题。关键技术包括分布式资源保护,分布式资源接地和变压器接口,输电和配电的支持等。讨论了技术上的挑战后,文章指出研发技术方案来实现分布式资源的整合是可能的。文章还指出国家的政策决议对加速分布式资源接入标准的制定、实践和产品有重要的影响。     

配电网与多微网联合分布式鲁棒经济调度

对于一种混合连接的联合多微网以及配电网的拓扑架构,通过引入虚拟协调器以及互联线等效化,将拓扑分解为具有"部件-子系统-主系统"特征的3层系统,从而便于利用目标级联分析算法分布式求解对应的经济调度问题,同时采用鲁棒优化来处理由可再生能源和负荷带来的不确定性。具体来说,建立的鲁棒经济调度模型采用列与约束生成算法且联合目标级联分析算法进行分布式求解。所提的分布式算法仅需配电网运行商、虚拟协调器代理商和微网运行商各个层级之间的少量数据交换即可求得最优值,有效地保证了不同实体的隐私。最后,在含有6个微网的改进的IEEE 33系统上进行了算例分析,结果表明了所提分布式算法的有效性。     

国际上分布式电源的互连标准介绍

比较现有分布式电源（DG）互连标准和准则,发现不同国家和地区的标准各不相同,这些标准涉及的重要问题可归类为：一般规格和要求,安全和保护的要求和电力质量要求。统一的DG互连国家标准对于分布式能源发展至关重要,它提供的验证基础有利于DG技术市场化,促进高品质产品国际贸易和技术转让。本文研究结果可以为开发中国DG互连标准提供有益参考。     

基于谐波畸变率正反馈的孤岛检测新方法

孤岛检测是微电网并网运行的必备功能,传统的被动检测方法存在盲区,而主动检测方法对微电网具有破坏性。为实现孤岛无盲区与非破坏性检测,文中提出一种基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法。根据IEEE Std 1547规定的标准对所述方法进行了理论分析和仿真验证,结果表明该方法在电压和频率均处于正常范围的情况下,可快速、有效地检测出孤岛的发生,在电网单相及两相断路情况下仍然有效,且不受伪孤岛问题的影响。实现了非破坏性无盲区孤岛检测。     

Representation of a grid-tied microgrid as a reduced order entity for distribution system dynamics and stability studies

Microgrids comprising multiple distributed resources are being increasingly considered for integration into electricity networks. Considering the multiplicity of the distributed resources in a single location and distributed nature of such single entities, it is impractical to represent them as detailed models in power system simulations. Hence, it will be attractive for electricity utilities to employ simplified models of microgrids in dynamic studies. This paper proposes a method for representing grid-tied microgrids as simplified generator or load units in such studies. For this purpose, the paper takes an approach in investigating the applicability of modal analysis as a tool for model equivalencing of grid-tied microgrids with inverter and non-inverter interfaced distributed generators. Validity of the reduced order dynamic equivalents is tested under different operating conditions: power export and import modes, with different load types and fault conditions. Scalability of the model equivalencing approach is demonstrated using a case study developed based on the IEEE 13-Bus test feeder. Furthermore, the model equivalencing is applied on microgrids in a multi-microgrid environment to validate the methodology. The dynamic model equivalent of the microgrid can be represented as a current source at the point of common coupling while retaining all imperative dynamic characteristics. The proposed methodology is also applicable to distribution network clusters comprising distributed generators.     

A review of decentralized and distributed control approaches for islanded microgrids: Novel designs,current trends,and emerging challenges

Distributed energy resources (DER) on the demand side have been fast growing, which could boost energy resilience by uninterruptedly supplying the commercial and residential sectors in the form of islanded microgrids when the utility electricity grid is out of service. Nevertheless, simply applying the centralized hierarchical control strategies, traditionally used for utility electricity grids, onto the islanded microgrids would encounter several critical issues. For instance, the control goals in secondary and tertiary control could be activated tardily, the single-point fault could cause critical system failure, and the properties of dynamic plug and play would be hard to achieve. To this end, decentralized and distributed control approaches have been explored to cope with the issues. Specifically, compared to the centralized hierarchical control, decentralized and distributed control strategies can (i) respond to disturbances more promptly, enhancing the performance of islanded microgrids with limited resources; (ii) guarantee system stability especially when a fault occurs and certain DERs are disconnected from the network; and (iii) facilitate deeper penetration of DERs in the microgrid, owning to the low computational complexity and sparse communication network. In this article, the common approaches for decentralized and distributed control are reviewed, and the current design trends and critical technical challenges are discussed to offer a comprehensive understanding of decentralized and distributed controlled microgrids.