基于电力市场改革的微电网经营模式

由分布式电源、负荷、储能装置及控制装置4个部分构成的微电网,具有独立于大电网运行的能力,其在提高重要用户供电可靠性、消纳分布式电源及解决偏远地区供电方面具有明显的技术优势,近年来引起了广泛关注。伴随着储能、分布式能源技术的不断发展,以及电力市场改革的不断深化,微电网将具备新的发展动力,出现新的盈利模式。该文将微电网分为并网型微电网及离网型微电网,分别探讨这2类微电网的几种典型应用配置与应用模式,对其进行定性的经济性评估。在此基础上,充分结合目前电力市场改革的新形势,深入细致地研究了微电网未来可能产生的2种商业运营模式与盈利方式。全面探索电网公司未来参与微电网项目的业务拓展模式及其可能带来的巨大优势,积极寻找电网公司传统业务的补充和延伸的可行途径。     

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。     

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。     

基于对等控制策略的微电网运行

为减小微电网对通信系统的依赖性,实现分布式电源和负荷的即插即用,结合微电网不同运行模式,研究了微电网对等控制策略。在对等控制策略中,分布式电源采用下垂控制,调节分布式电源的输出电压和频率;下垂控制器中的P-f和Q-U具有线性的下垂特性。建立了对等控制策略下的微电网运行模型,分析了并网和孤岛运行模式之间切换、孤岛模式下切/增负荷及孤岛模式下切/增微电源三种运行状况下的微电网运行特性,基于Matlab/Simulink仿真结果,研究了微电网母线电压、DG频率和功率的变化规律,验证了控制策略的正确性和可行性。     

电力市场环境下的微电网双层经济运营优化模型

随着清洁能源的快速发展,微电网凭借其对分布式电源灵活高效的集成能力,已成为智能电网的重要发展方向。电力市场环境下,微电网如何协调优化好内外部资源,取得最大经济利益对其生存和发展至关重要。为有效促进电力市场环境下微电网的经济优化运营,提出了电力市场环境下的微电网双层经济调度优化模型。模型中上层考虑微电网参与售电侧市场和电力辅助服务市场竞争,制定微电网市场交易计划,优化微电网运营收益;下层考虑微电网内部分布式电源优化调度,协调内部各种资源最优分配,使运行总成本最低。通过算例分析验证建立双层优化,微电网可在电力市场竞争环境下获得更好的经济效益。     

交直流混合微电网接入分布式新能源的关键技术研究综述

随着传统能源的日益短缺和环境问题的日趋严重,分布式电源接入是电网发展的必然趋势。微电网是促进分布式能源消纳与管理的有效模式,而交直流混合微电网因其兼备交流微电网与直流微电网的优点,已成为研究热点。该文综合国内外交直流混合微电网的已有研究成果和相关内容,从交直流混合微电网的拓扑结构与容量配置、性能评估、电源管理与保护技术等方面进行总结概括,并对交直流混合微电网的发展前景和实际应用的相关问题做出展望,对国内交直流混合微电网的进一步发展提供相关思路,具备现实意义。     

基于DIgSILENT软件的微电网平滑切换的研究

实现微电网并网/孤岛运行模式平滑切换是保证微电网安全可靠运行的前提。介绍了微电网分布式电源逆变器的P/Q和Vlf两种控制方式,并在DIgSILENT仿真软件中对由P/Q控制型分布式电源和V/f控制型分布式电源组成的微电网进行了并网转孤岛模式的仿真研究,实现了微电网平滑切换运行,维持了系统的电压和频率的稳定。     

含分布式电源的多微电网并离网运行策略

针对目前含分布式电源多微电网并离网运行策略进行了研究。分析了多微电网的典型结构与运行模式,研究了不同运行模式下多微电网级和微电网级以及分布式电源级的运行目标与运行约束。描述了含分布式电源的多微电网的并网和离网过程,建立了并网和离网过程中多微电网的安全约束。依据多微电网并网和离网特性,提出了并离网运行策略。仿真测试了并离网策略对多微电网的并网和离网过程的影响。     

基于DIgSILENT平台的微电网协调控制策略仿真研究

为了最大限度地发掘分布式电源在经济、能源和环境方面的优势,同时协调配电网与分布式电源间的矛盾,分布式电源通常以微电网的组织模式运行。本文针对一风、光、储和可调负载相组合的微电网系统,研究了一种微电网主从控制下的协调控制策略,并基于DIgSILENT平台对该控制策略下的微电网4种运行工况进行了仿真研究,以验证该微电网协调控制策略的合理性和有效性。     

微电网交直流混合潮流算法研究

由于微电网的不对称和分布式电源模型的复杂多样性,使得传统的潮流分析方法不再适用于微电网。对通过脉宽调制换流器并网的分布式电源潮流计算模型进行研究,根据并网换流器控制策略不同,在潮流计算中提出不同的处理方法;在充分考虑微电网不对称运行特性的基础上,发展微电网交直流混合潮流算法。通过算例测试表明,所发展的算法能够更加合理地反映分布式电源的稳态运行特性,适用于各种微电网及含各种分布式电源的配电系统的潮流计算分析。     

微电网黑启动研究综述

随着分布式电源技术的不断提升,微电网得到了快速的发展。为保证微电网的持续稳定运行,同时为大电网的恢复提供黑启动电源,微电网在孤岛运行状态下应具备快速黑启动能力。从微电网黑启动电源的选择和控制方法、微电网黑启动策略和微电网黑启动过程中存在的主要问题及相关措施等方面介绍了国内外在微电网黑启动方面的研究,为今后的微电网黑启动研究及其应用提供参考。     

孤岛电网频率变化下分布式电源控制策略

针对微电网孤岛运行模式,传统分布式电源网侧逆变控制策略对微电网频率变化响应不足,分别提出微电网整流与逆变的新型控制策略。分析微电网频率变化下分布式电源的暂态特性,设计一种改进的分布式电源发电侧控制策略,保证分布式电源直流母线电压稳定。变换器网侧采用基于虚拟同步发电机控制策略,并对励磁电流进行补偿,协助孤岛电网频率恢复稳定。用PSCAD/EMTDC对分布式发电系统进行了建模仿真,验证了所提控制策略的有效性和可靠性。研究结果实现了分布式电源在微电网频率变化下的及时响应,所提控制策略对微电网频率波动具有较好的抑制作用。     

基于协调一致算法的微电网频率二次调整策略

在孤岛模式下,微电网中的多台分布式电源采用下垂控制法并联运行,但该方法的下垂特性导致分布式电源对输出有功功率进行调整时微电网的系统频率发生变化,无法满足负荷对微电网电能质量的要求。为此建立了分布式电源并联运行的数学模型,分析了下垂控制的频率调整缺陷;同时提出一种基于分布式网络协调一致算法的二次调频策略,通过低带宽的分布式网络发布频率的参考调整值。本地分布式电源采用PI控制器跟踪此参考值,对下垂曲线进行平移,使微电网频率在负荷扰动情况下稳定在50 Hz。运用MATLAB/Simulink工具对微电网系统进行建模仿真,其结果验证了调整策略的正确性和可行性。     

基于不同商业运营模式的分布式电源/微电网综合效益评价方法EI北大核心CSCD

鉴于近年来光伏的迅速发展,以及分布式电源及微电网项目面临的成本及运营问题,建立基于不同分布式电源/微电网并网方式和不同商业运营模式的项目综合效益评价模型,提出分布式发电/微电网项目的综合效益分析流程图,并进行实际工程的算例分析。该方法弥补了分布式发电经济性分析较为粗犷的缺点,考虑全寿命周期内项目的收益和成本,综合考虑复杂电价体系下采用不同运营主体的收益,以及初始投资、运行维护、投资回收期等成本因素对分布式发电项目经济性的影响,并优选出最优的运营模式。实证分析结果表明,该方法在分布式发电项目经济性评价中是有效的且准确的。结果表明采用由分布式发电商进行电源投资,由电网企业负责用户配电网或微电网的运行、维护和售电的运营模式是盈利水平最高的运营模式。     

基于不同商业运营模式的分布式电源/微电网综合效益评价方法

鉴于近年来光伏的迅速发展,以及分布式电源及微电网项目面临的成本及运营问题,建立基于不同分布式电源/微电网并网方式和不同商业运营模式的项目综合效益评价模型,提出分布式发电/微电网项目的综合效益分析流程图,并进行实际工程的算例分析。该方法弥补了分布式发电经济性分析较为粗犷的缺点,考虑全寿命周期内项目的收益和成本,综合考虑复杂电价体系下采用不同运营主体的收益,以及初始投资、运行维护、投资回收期等成本因素对分布式发电项目经济性的影响,并优选出最优的运营模式。实证分析结果表明,该方法在分布式发电项目经济性评价中是有效的且准确的。结果表明采用由分布式发电商进行电源投资,由电网企业负责用户配电网或微电网的运行、维护和售电的运营模式是盈利水平最高的运营模式。     

商业型用户侧微电网典型拓扑设计与分析

随着分布式能源发电的快速发展,对接入分布式电源的用户侧微电网进行拓扑分析和系统设计,是保证高渗透率用户侧微电网安全稳定运行的关键。从商业型用户侧微电网特点出发,对分布式电源接入用户侧微电网的方式进行研究,设计分析分布式电源接入商业住宅型、办公型用户侧微电网的典型拓扑,旨在促进用户侧微电网可靠建设与发展。     

交直流混合微电网系统设计与控制架构分析

微电网是实现大规模分布式电源接入配电网的重要技术途径和手段,其中交直流混合微电网综合了交流微电网和直流微电网各自的优势,已经成为微电网技术发展的重要方向。以国家863项目示范工程"交直流混联微电网上虞示范站"为背景,从拓扑结构设计、关键研发设备和分层控制架构等方面介绍其主要技术特征。重点阐述了该交直流混合微电网的协调控制策略,包括四种运行模式和八种模式切换流程,并结合实际运行结果进行验证。运行实践表明,示范工程能够显著提高负荷的供电可靠性,促进高比例分布式电源就地消纳,对未来交直流混合微电网技术的发展具有一定指导意义。     

含多种分布式电源的微电网分层控制策略

随着分布式电源接入微电网数量的增加,微电网系统的稳定性受到了很大的影响;微电源的运行特性及控制方法、微电源的接人点和容量、微电网运行方式和控制方法、电力电子装置、储能设备和负荷特性等都会影响到电能质量。为了改善微电网的电能质量,提出了包括上层中心控制器及下层分布式电源信息交互的微电网分层控制策略。微电网中的分布式电源控制由下垂控制、功率控制、电压和电流控制组成。通过Matlab/simulink仿真,对微电网运行中各分布式电源的功率、电压和频率的变化规律进行了分析。仿真结果表明:分层控制策略能使各分布式电源之间较好地协调,满足了改善电能质量的要求。     

微电网群特征分析及示范工程设计

随着更多的分布式电源接入,微电网及其群落出现在配电网末端。如何合理规划设计微电网及其群落成为智能电网发展必须解决的关键问题之一。从运营模式和技术形态2个方面阐述微电网群的主要特征,比较微电网群与其他分布式电源接入配电网技术解决方案的区别。接着,提出微电网群的一般规划设计流程。在此基础上,结合广西猫儿山地区的实际供电需求和条件,完成了猫儿山微电网群示范工程的方案设计,并对其合作运营模式成立的条件进行校验。研究工作拓展了微电网群的实际应用,可为微电网群相关规划设计和运行管理提供借鉴依据。     

分布式光储微电网系统并网控制策略研究

分布式光储微电网系统有效整合了分布式光伏电源和储能单元,有效改善了分布式光伏电源接入配电网产生的电能质量问题。分析了微电网的研究现状,给出了分布式微电网系统拓扑结构,并对分布式光伏电源和储能单元的特性进行了分析。针对分布式光伏微电网系统,研究了底层装置在并网模式下的控制策略,并在Matlab/ Simulink环境下搭建仿真模型,验证了底层控制策略的可行性。研究了以削峰填谷为目标的基于模糊算法的能量管理策略,根据当前所处的用电时段以及储能的SOC水平,确定能量控制策略,使光储微电网系统的运行成本最低。通过Matlab算例验证了该控制策略的有效性。