微电网并网标准研究

根据现有的国内外相关标准和规范,从电力系统的角度初步研究了微电网并网、并网运行以及解列过程的技术要求。提出了微电网并网的基本要求和并网准则,基于配电网可靠性考虑,对微电网并网时接入点、接入容量和接入方式提出了要求。对微电网接入电网引起的电能质量、有功功率和无功功率控制、电压调节、继电保护、通信、监测和电能计量等问题进行了分析。将微电网的解列分为正常解列和事故解列,着重强调事故解列时孤岛区域的划分原则及解列要求。通过对微电网接入电网所需考虑的关键问题进行分析探讨,为制定微电网的接入标准提供了一定的基础。     

微电网并网验收试验规范的研究

依据现有的国内外相关标准和规范,对验证微电网在并/解列过程以及并网运行中是否满足相关技术要求所必须进行的验收试验进行了研究。结合对微电网并网/解列及并网运行过程中的技术要求,给出了验收试验应具备的条件、测量仪器设备、验收试验的一般流程和验收标准等。重点针对并解列操作、并网运行时的电能质量参数、逆功率保护和短路保护等关键操作、运行参数和保护功能的验收试验进行了设计,给出了相应的测试方法、具体步骤和验收标准。该研究为制定微电网接入验收试验规范提供了较好的基础和依据。     

基于NSGA-Ⅱ算法的并网型微网多目标调度

将分布式电源及储能单元组建成微网接入大电网并网运行,可以充分发挥分布式发电供能系统效能。由于并网型微网与外部大电网存在能量交换,会改变线路潮流,进而影响电能质量和供电可靠性。微网中各发电单元的优化调度是微网设计者所面对的一个重要课题。针对微电网并网时的优化调度,建立了考虑发电成本、污染物治理成本的微电网系统的环保优化模型。应用改进型非劣排序遗传算法(NSGA-II),进行多目标优化求解,得到Pareto最优解集。对浙江某并网型微电网进行24h优化调度进行计算分析,在和传统的单目标GA算法进行对比后,验证了其可行性和有效性。     

分布式新能源接入电网的电能质量问题

分布式电源的接入给电网的系统规划、电能质量、继电保护等方面带来诸多问题。从电能质量的角度,分析了风电、太阳能光伏发电和微型燃气轮机三种常见的分布式电源并网产生的电能质量问题及目前常用的改善方法,阐述了微电网技术在多种分布式电源混合接入电网中的作用。探讨了在智能电网框架下,分布式电源微电网的电能质量的研究方向。     

分布式电源并网中电能质量相关规范探讨

在介绍典型分布式电源并网方式的基础上,针对我国分布式电源的发展状况,结合分布式电源发达国家的经验,对基于电能质量问题考虑的分布式电源接入电网的相关规范进行了探讨。分析表明,包括电压偏差、电压波动、功率因数、负荷控制、解列方式、逆潮流、直流偏磁、谐波等问题应当在建立分布式电源并网电能质量相关指南中予以考虑。     

并网小电源故障解列的探讨

接有并网小电源的主系统在主供电源消失时,并网小电源一定要迅速可靠地解列。但由于系统特殊的运行状态或小电源自身的一些不可预知因素,导致它不能够及时自行解列,影响电网的安全稳定运行。因此,全面考虑各种可能发生的情况,石嘴山供电局在接有并网小电源的主网终端变电站装设了故障解列装置,并详细介绍了该装置的保护性能。     

并网小电源故障解列的探讨

接有并网小电源的主系统在主供电源消失时,并网小电源一定要迅速可靠地解列.但由于系统特殊的运行状态或小电源自身的一些不可预知因素,导致它不能够及时自行解列,影响电网的安全稳定运行.因此,全面考虑各种可能发生的情况,石嘴山供电局在接有并网小电源的主网终端变电站装设了故障解列装置,并详细介绍了该装置的保护性能.     

一起风电场解列保护拒动的分析及改进措施

集中式并网风电一方面要防止在系统轻微故障时机组脱网,另一方面在风电场升压站本侧送出线故障时要求能迅速解列。针对工程中一起典型的风电场升压站本侧送出线接地故障后解列保护拒动的事故进行了分析,遵循风电场低电压穿越特性,通过增加进线保护动作辅助判据,对低压解列保护进行了改进。改进后保护即可在系统轻微故障时保障风机不脱网连续运行,维护了并网风机的经济效益;同时又保证了在风电场升压站本侧送出线故障时可迅速解列风电,提高了电网的安全稳定性。     

低压微电网保护技术研究

随着微电网大量接入大电网的配电系统中,微电网保护的问题日渐突出.微电网并网运行、孤岛运行两种方式下的故障电流差异明显,故传统配网中的保护策略可能存在误动或拒动的情况.文章提出一套微电网接入电压等级380V配电网的综合保护方案,并对相应保护算法的逻辑进行说明,以有效解决微电网接入380V配电网时保护误动、拒动的问题。     

基于多功能并网逆变器的微电网电能质量研究

针对微电网中含有非线性、不平衡以及无功负荷,从而导致微电网的电压、电流发生畸变,引起谐波污染等电能质量问题。提出了一种能够实现并网发电和电能质量治理双重功能的多功能并网逆变器。集成了向分布式电网注入有功功率和对并网点处的谐波、负载无功、三相不平衡进行补偿等多种功能。最后,利用PSCAD/EMTDC验证了设计的可行性。     

微电网和分布式电源系列标准IEEE 1547述评

IEEE 1547系列标准是微电网和分布式电源并网的主要技术标准。对比、分析了该系列标准与国外其他相关标准的主要技术特性,介绍了IEEE 1547每一项标准的基本内涵和当前进展情况,说明了微电网和分布式电源并网的技术规格和要求,阐述了此标准系列所涉及的微电网结构形式、设计规范和运行模式,为国内微电网标准制定以及微电网工程规划和设计等提供了有益参考。     

微网中电能质量问题及其治理措施研究

微网技术具有诸多优点,但是微网中分布式电源的自身特性不平稳使微网及其运行控制困难,对微网的电能质量产生不利影响。在分析微网结构和特点的基础之上,通过与传统配电网电能质量问题的对比,对微网电能质量问题进行分析。对并联型有源滤波器（SAPF）模型进行改进,在检测环节用形态滤波器代替低通滤波器,并对形态滤波器的结构元素选择进行分析。在Matlab/Simulink软件平台上进行仿真分析,仿真结果证明改进的SAPF模型能满足微网对电能质量调节装置实时性的要求。     

基于序分量的孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流算法

针对交直流混联微电网这类新型网络的潮流分析问题,建立了Droop型分布式电源以及AC/DC逆变器并网稳态潮流模型,并根据并网点电压对称进行三相、单相并网模型的相序分量转换。利用序电流补偿法将AC子网解耦为三序网络且并行求解,显著减小了问题求解规模;进一步建立了AC/DC逆变器两侧交流频率和直流电压耦合关系,有效解决了两子网间功率平衡问题。在序分量体系下提出了适用于直流微电网多种方式接入的孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流算法,基于IEEE等标准配电系统的修改算例,验证了所提算法的有效性、适用性以及高计算效率。     

基于光伏并网的电能质量控制系统

结合微网光伏并网系统和电能质量调节器的特点,提出了一种既能够并网发电,又能实现无功补偿和滤除电网谐波电流的光伏并网及电能质量控制系统(micro photovoltaicgrid and power quality control system,MPG-PQC)结构。首先介绍了该系统的结构和原理,构建了该系统的数学模型;然后提出了适用于该系统的无差拍复合控制策略,重点分析了该控制策略下调制脉宽的理论计算,给出了复合指令的求取方法;最后,搭建了仿真模型和实验平台,给出了该系统的具体实现方案。运行数据表明了系统结构和控制策略的有效性和合理性。     

微电网动态稳定性研究述评

在微电网内部,电力电子变换器接口型分布式电源广泛存在。电力电子接口微源与传统交流同步发电机在功率变换、控制策略和动态特性方面差异性较大,控制方法的多样性以及电力电子接口微源的高渗透率将给低惯量微电网的安全稳定运行带来严峻挑战。同时,多类型微源、多类型负荷在微电网内混合共存,可能引发源源耦合交互、负荷间交互以及源荷交互,不同特性的设备间相互作用将重新塑造区别于传统电力系统的动态响应特性,并诱发稳定性问题。首先对近年来国内外微电网稳定性的研究进行评述,归纳总结可再生能源渗透率不断提升下微电网典型运行特性和存在的动态稳定性问题;在微电网动态稳定性分类的基础上,分别从微电网动态稳定问题和微电网动态稳定分析方法两方面对微电网稳定性的研究动态进行分析、评价和探讨;最后,预测和探讨了微电网稳定性研究的发展趋势。     

包含同步发电机及电压源逆变器接口的微网控制策略

分布式电源(distributed generator,DG)并网接口方式有同步发电机组(synchronous generators,SG)接口和电压源逆变器(voltage source inverter,VSI)接口2类,文中提出了包含2种接口方式的微网控制策略。具有SG接口的DG通过其输出的有功功率和无功功率分别对微网的频率和电压进行下垂控制,具有VSI接口的DG通过输出电流的d、q分量分别对微网的频率和电压进行下垂控制。该控制策略可实现微网由联网运行模式向孤岛运行模式的平滑转换,并能够实现功率共享。具有SG接口的DG配置潜遗传变论域模糊控制电力系统稳定器后,可提高微网稳定性。仿真算例验证了该控制策略的有效性。     

考虑网络损耗的基于模型预测直流微电网群能量优化策略

直流微电网群实现了多个直流微电网的互联与能量互济,提高了单一直流微电网供电效率和可靠性,但多个直流子网的接入使得直流微电网拓扑更加复杂,增加了网络传输损耗和协调控制难度.文中提出一种以最小损耗为目标,具有自适应分配系数的优化策略.通过对各子网预测功率的修正,实现直流微电网群功率的协调与优化.为预测各子网功率变化情况,提出基于脉宽调制的模型预测控制,降低了在线运算量.最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性.     

适用于工业园区的微电网系统能量管理

为了提高微电网系统输出特性,满足工业园区并网要求,提出一种基于功率预测、前馈控制的微电网系统能量管理策略。通过功率预测,高效控制微电网系统输出功率,跟踪厂区负荷;基于前馈控制的储能波动平抑,有效平滑系统输出,并提高电池应用效率。在RTDS实时仿真平台上,结合能量管理器,搭建微电网系统硬件在环测试平台,MW级风光储微电网系统工程的长期稳定运行验证了所提算法的有效性和稳定性。