含微网的新型配电系统可靠性评估综述

简要介绍了分布式发电及微网的特点,总结了国内外微网技术的研究现状.指出微网的接入改变了配电网辐射状的结构,使得配网潮流双向流动,微网的孤岛运行以及微网内分布式电源输出功率的不确定性都将给配电系统的可靠性评估带来新的问题.对分布式电源建模较多地考虑自身特性而未能从微网角度考虑计及与配电系统的相互影响、孤岛划分策略以及负荷...     

微网建模的研究

能源与环境问题已经的成为当今社会越来越突出的一个问题。微网作为一种小型的区域性电力系统,为解决能源与环境问题提供了一种有效的途径。有别于传统的配电网,微网汇集了分布式电源(DG)、储能系统、负荷和控制装置,其网络结构也不再是单一形式电源、放射状。本文介绍了微网的基本结构及其特点,然后基于PSCAD/EMTDC仿真软件,建立微网中的各种元件的模型,包括分布式电源的建模、输电线路的建模、负荷的建模及配电网主系统的建模,并分析经逆变器接口微电源的故障特征。     

含分布式电源和储能装置的微电网控制技术

大多数分布式发电系统存在发电功率及负荷随机性强、波动性大的特点,造成了分布式电源的应用难题。而配置了合理储能环节的微网,作为分布式电源的主要载体,为分布式电源并入传统电网提供了可能。研究了含分布式电源的微网控制技术,采用了基于改进下垂特性的控制技术来实现分布式电源的功率平衡,有效地保证了微网运行的可靠性。同时采用相应的控制技术对微网的储能装置进行改造,提高了能量缓冲的功能,保证了系统的安全性。     

分布式发电微网系统暂态时域仿真方法研究——（二）建模、设计与实现

通过对分布式发电微网系统各组成部分的详细分析,介绍了基于一般应用场景下的暂态仿真建模需求,特别强调了各种分布式电源的建模方式,在此基础上采用面向对象思想设计并实现了分布式发电微网系统暂态仿真程序,应用分层设计明确了计算资源、仿真计算与高级应用间的相互关系,通过对对象和接口的详细设计降低了程序的耦合,提高了对象的内聚性和算法的复用性.分布式发电微网系统暂态仿真程序提供了系统底层的建模与计算能力,同时具有良好的可扩展性,可以满足各种应用场景下的仿真计算需求.     

基于改进下垂法的微网并网控制策略研究

分布式微网并网控制策略研究对提高微网可靠运行有重要意义。针对微网系统孤岛运行时分布式电源间存在环流的问题,设计了无功环流抑制环节以改进下垂控制,通过平移下垂控制曲线实现了分布式电源在并网模式下的恒功率输出,在此基础上设计了并网预同步控制器,以保证并网时不会对电网产生大的冲击电流,最后,在Matlab/Simulink中对微网孤岛运行时无功环流的抑制、微网运行模式切换时的控制及微网并网后的恒功率控制进行了建模仿真,结果验证了改进下垂控制法的正确性和可行性。     

微电网的可靠性分析

鉴于微电网自身的可靠性水平,微电网接入系统后,将对系统可靠性产生影响,所以,需对含有分布式电源的系统进行可靠性评估,建立各种类型的分布式电源可靠性评估模型;应突破传统系统可靠性评估的局限,研究多输入/多输出新型系统可靠性评估的算法。还需对微电网可靠性评价指标体系、微网的运行特性、运行方式、系统可靠性的机理影响、储能装置和分布式电源特性的可靠性建模等进行进一步研究。     

基于物理背景的微网总体模型

微网是集分布式电源、负荷和储能设备的小型电网,通过公共耦合点与大电网相连,与大电网之间的功率可双向流动,需对微网进行建模以研究微网接入。从微网基本元件出发,分析了微网负荷、电源元件模型与传统电力系统元件模型之间的联系,借鉴负荷建模理论,提出了微网整体建模的思路,将微网中静态负荷与外部表现为静态特性的电源等效为等效静态模型,推荐采用幂函数模型;将风力发电机、电动机等动态元件等效为等效电机模型,并从理论上推导了等效电机的通用模型。     

计及微网孤岛运行方式的配电网可靠性评估

提出了一种既适用于传统配电网络,也适用接入分布式电源的微网配电系统的可靠性评估方法。首先,依据微网孤岛运行方式对传统配电网故障分类方式进行了改进;其次,通过研究传统分布式电源与可再生分布式电源的发电特性,提出了各类分布式电源发电概率模型;最后,综合考虑甩负荷与切负荷2种情况,给出了微网孤岛运行时分布式电源对负荷供电的充裕度概率模型,并将其成功运用到含微网的复杂配电系统可靠性评估中。以RBTS-BUS6配电系统为例验证了所提评估方法的有效性。     

高可再生能源渗透率下的区域多微网系统优化规划方法

高可再生能源渗透率下区域内多个微网之间存在相互支援的可能性,故将微网互联构成区域多微网系统,并通过优化配置区域多微网系统中各微网的分布式电源和储能,将有可能提升微网的经济性。为此,提出了一种高可再生能源渗透率下的区域多微网系统优化规划方法,以区域多微网系统年化综合收益最大化为目标,同时考虑了可再生能源渗透率的要求和各微网之间的相互功率支援,采用免疫遗传算法对各微网内的分布式电源和储能进行优化配置。以IEEE 33节点系统为例,得到了在多种高可再生能源渗透率下的区域多微网系统及各微网的年化综合收益;与未组成区域多微网系统的情形相比较,证实了组成区域多微网系统能提升微网经济性;与微网内只有单一类型的分布式电源情形相比较,证实了合理配置各类分布式电源能提升微网经济性。     

分布式电源及微网对中压配电网 接线模式影响

对分布式电源及微网接入中压配电网的影响进行研究,从可靠性、经济性2方面定量评估分布式电源及微网对中压配电网典型接线模式的影响,协调分布式电源及微网接入与中压网架建设之间的关系,确定最优的接入位置,探索适用于分布式电源及微网接入的中压配电网的网架建设模式和发展思路。研究结果表明:微网接入架空辐射状电网时对供电可靠性的提升作用较为明显,且远端接入的可靠性提升作用最优;同时,需提高分布式电源及微网接入的经济性。     

分布式发电相关标准及政策综述

文章对国内外分布式发电和微电网并网标准的现状及我国目前针对分布式发电的相关政策进行介绍;选取北美、欧洲和中国具有代表性的分布式发电并网标准进行对比分析,重点针对有功、无功控制、电能质量等几个方面进行研究。分析目前我国针对分布式发电制定的相关政策,对我国分布式发电标准的制订及分布式电源的发展规划提供合理建议。     

Evaluation economic and reliability issues for an autonomous independent network of distributed energy resources

Electrical energy can be supplied in different ways, but consumers want to do it with the highest quality, lowest cost and highest reliability. The purpose of this paper is evaluating the effect of creating a micro grid and using of distributed generation resources to reduce costs and increase the reliability of supplying energy. Economic issues and reliability are two dimensions of proposed objective function. Economical dimension consists of the initial costs and operational costs. Reliability dimension includes non-delivered energy (NDE) for the consumers. The two dimensional objective function is optimized by using weighting method. For this, four scenarios are compared to each other in case of economic and reliability issues. The four scenarios are providing energy by main grid, main grid and distributed generation resources, isolated micro grid and a micro grid connected to an upstream network. Each scenario is considered in two cases for evaluating reliability. First, the loads on one feeder and second is the loads on separated feeders.The proposed method is compared with a similar method and the comparison results show that it is more efficient and applicable.     

基于区块链的光伏微电网交易的博弈模型研究

建立能源互联网交易体系能有效促进新能源特别是分布式能源大力推进,有利于促进我国能源转型结构升级。区块链技术作为一种新兴技术,在金融领域的初步应用显示出的灵活、开放、去中心化的特点可转接到新能源领域。为实现分布式光伏电站的区块链电力交易,结合分布式光伏发电非随机平稳特性、分散性特点,引入不完全信息博弈模型,搭建光伏微电网的区块链交易模型。综合考量用电成本,根据现实运维的光伏微电网,率先引入实际算例进行分析,为能源互联网,特别是研究基于区块链的分布式发电交易模型提供参考。     

微网中分布式电源变动对其谐波的影响分析

为了掌握微网中谐波的变化规律,降低谐波危害,基于DIgSILENT/Power Factory仿真平台,搭建了适合于谐波分析的微网模型。仿真分析了分布式电源在不同容量、不同接入位置微网系统的谐波变化,并通过风电和光伏两种分布式电源进行验证,发现了微网谐波变化的一定规律,给出了相关建议,对今后的微网谐波治理工作具有一定的参考价值。     

基于改进正交理论的电网谐波电流检测算法及其应用

随着新能源分布式发电技术的发展,以微电网为代表的新型电网系统得到越来越多学者的关注。微电网中连接不同系统之间需要各种类型的电力电子设备,这将大量谐波电流引入到微电网系统中,对继电保护系统造成了一定的影响,引起系统稳定性下降等问题。因此针对微电网继电保护系统的谐波电流检测方法是研究热点之一。针对此类问题,根据改进正交理论,提出了一种改进正交分次谐波电流检测算法,相比其他的谐波电流检测方法,提出的算法物理意义清晰明确,运算简单、快速、准确。对提出的方法进行了理论分析介绍,仿真计算和实验结果验证了所提出方法的可行性。最后以电流保护为例,给出利用该算法的微电网继电保护系统谐波治理的方法。     

考虑相关性的微电网DG接入优化研究

对微电网中的分布式电源(DG)接入进行优化配置可以大大地提高微电网运行的可靠性和经济性。在考虑DG接入的相关性以及负荷重要性的基础上,建立了以考虑DG接入相关性并以微电网运行经济性最优为目标函数的多目标分层优化模型,并采用改进的粒子群算法(IPSO)进行求解。将优化模型及IPSO算法应用于一28节点微电网网架中,通过不同优化方案的对比证明了微电网中对DG接入进行优化配置的重要性,同时表明IPSO算法对于求解此类问题的可行性和有效性。     

基于孤岛模式光储直流微电网的协调控制策略

针对由光伏电池、储能电池和负载组成的孤岛模式下的直流微电网中,光伏发电单元因为自身易受外界环境影响会出现微电网功率不平衡,而传统的微电网协调控制策略使得储能电池电能质量波动较大,导致其协调控制模式切换的频率较高,为此提出采用非对称模糊控制策略跟踪最大功率点,充分利用光能,同时将直流微电网母线电压进行分段式协调控制,使得系统间协同效率较高。最终通过Matlab/Simulink建模仿真,验证所提协调控制策略的可行性与有效性。     

基于拉格朗日插值法的改进微网功率控制方法

基于分布式发电技术的微电网系统微电网相对传统电力系统有很多自身的优点,然而在实际运行中也会遇到许多问题。当负荷需求发生变化时,要求微电源的输出有功功率增大或者减小,则必定会造成微网频率频率的偏差,严重时可能造成电网崩溃。提出了基于拉格朗日插值法的微网改进功率控制方法。仿真结果表明,采用改进后的功率控制方法可以减少频率波动。验证了此控制策略的有效性。     

含多种分布式能源的独立微网优化配置研究

考虑微网系统以及分布式能源发电具有随机和不确定性的特点,提出含分布式能源的独立微网优化配置问题。构建含太阳能光伏发电、风力发电、柴油机、蓄电池储能等多种分布式电源的微网系统,设计了系统结构图,并运用HOMER软件进行仿真分析。针对微网系统的可靠性和经济性,结合仿真与调试的结果,确定最终含分布式能源的独立微网优化配置方案。     

考虑天气类型的新型HDP智能楼宇储能优化调度

针对智能楼宇微网系统存在的非线性、时变、分布式发电不确定性等导致的建模困难问题,提出了一种基于启发式动态规划(heuristic dynamic programming,HDP)的储能系统调度算法。在考虑储能系统寿命、用户实时电价(residential real-time price,RRTP)的基础上根据天气分类使用两种神经网络来训练HDP模型,使得它能够适应自身所在环境而进行自我更新。通过与微分进化算法的对比分析,结果表明,所提出的储能优化调度算法能够有效地节约用电成本、避免蓄电池深度充放电,具有良好的经济收益;在与环境的学习过程中逐步寻求最优解的特性使得该算法对模型依赖度低,有效缓解了建模困难问题;在均衡负载、削峰填谷方面也起到了较好的效果。