含分布式发电系统的微网技术研究综述

分布式发电系统的大规模应用将对电网运行、控制和电力市场等带来新的机遇和挑战,整合分布式发电系统、储能元件和负载的微网技术将是解决大规模分布式发电系统并网问题的有效途径之一。文章详细介绍了微网技术的相关概念、研究现状和进展情况,全面阐述了微网在运行、控制、保护、经济性等方面的特点和优势,并结合微网技术的可行性和经济性,深入探讨了微网的发展前景和研究方向,指出孤网运行下的微网可以为重要负荷用户提供高可靠性的电能。     

光伏智能微网关键技术研究及应用

分布式发电系统的大规模应用将对电网运行、控制和电力市场等带来新的机遇和挑战,整合分布式发电系统、储能元件和负载的微网技术将是解决大规模分布式发电系统并网问题的有效途径之一。文章详细介绍了微网技术的相关概念、研究现状和进展情况,全面阐述了微网在运行、控制、保护、经济性等方面的特点和优势.并结合微网技术的可行性和经济性,深入探讨了微网的发展前景和研究方向,指出孤网运行下的微网可以为重要负荷用户提供高可靠性的电能。     

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。     

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。     

需求侧响应下的微网源-网-荷互动优化运行

微电网是利用可再生能源的主要方式之一,是典型的"源-网-荷"一体化系统,与智能电网、需求侧管理、分布式电源等技术联系紧密,目前已经成为能源研究的重要领域。本文通过考虑微网内源侧的不同类型分布式能源运行特点、负荷侧的不同类型需求侧响应方式以及网侧的电压约束等,建立了微网源-网-荷互动优化运行数学模型,通过滚动优化算法进行仿真分析。算例分析表明,利用本文提出需求侧响应下的管理系统模型,不仅提高了电网用电的经济性和环境友好性,而且降低了微网的负荷峰值和负荷冲击,提高了用电效率。     

基于动态运行策略的混合能源微网规划方法

在考虑混合能源微网动态运行策略约束的同时,提出了建立系统规划模型的方法,并建立了包含光伏发电、风力发电、微型燃气轮机热电联供和储能的混合能源微网规划模型。以年现金流最小为优化目标,结合算例分析对某办公园区混合能源微网系统进行了规划设计,采用变步长空间搜索方法计算得出最佳分布式发电单元容量,分析了算例系统在不同季节和时刻的能量平衡关系,讨论了分时电价对混合能源微网系统运行的影响。     

分布式发电供能系统若干问题研究

分布式发电供能技术是符合国家重大需求的重要研究课题。围绕高渗透率微网的复杂动态行为及安全高效运行这一重大问题,系统提出了分布式发电供能系统研究的4个方面的问题:微网运行特性及高渗透率下与大电网相互作用的机理;含微网新型配电系统的规划理论与方法;微网及含微网配电系统的保护与控制;分布式发电供能系统综合仿真与能量优化管理方法。并对各方面问题所涉及的研究方向进行了概括和展望。     

基于机会约束规划的综合能源微网群协调运行策略研究

随着我国分布式能源系统的迅速发展,在用能侧出现大量的综合能源微网,而相邻综合能源微网以微网群的形式协同运行将是综合能源微网今后发展的重要趋势。基于此,提出了一种适用于综合能源微网群的协调运行方法。该方法旨在协调分属不同利益主体的综合能源微网,在共享有限信息和彼此独立决策的条件下,寻求微网群系统的最优运行方案。考虑到综合微网群系统中通常含有较多可再生能源,为了提高运行方案应对可再生能源出力不确定性的鲁棒性,采用机会约束规划方法,以有效抑制不确定性的影响。最后,通过对含电力-天然气的微网群系统算例进行分析,结果表明,与传统集中方法相比,所提方法能较好提升系统的经济性和安全性,实现二种特性的权衡。     

计及电池寿命损耗的多能源微网储能优化配置

储能容量的优化配置是提升多能源微网系统经济性和安全性的重要手段.针对容量配置问题,提出了一种以储能投资置换成本和运行成本等年值最低为目标函数、计及电池寿命损耗的多能源微网储能容量双层优化配置模型,其上层模型对储能容量进行优化,下层模型对系统运行策略进行优化.可在规划阶段详细考虑含储能多能源微网的经济优化运行,并构建了电池寿命损耗模型,对运行中的电池寿命损耗进行了量化评估.算例结果验证了所提储能配置方法对电池使用寿命和多能源微网经济性的提升效果.     

含多种分布式电源的微网系统孤岛运行安全稳定性

由于微网中常含有风力、光伏、柴油发电机组发电及电池储能等大量通过逆变器并网的分布式电源,微网系统在孤岛运行模式下的动态响应特性与并网模式时存在很大的差异。对含多种分布式能源的微网系统,利用PSCAD/EMTDC软件建立其孤岛运行方式下动态模型,研究了其安全稳定特性,发现该系统在短路故障后主要存在频率稳定问题,分析了影响该系统稳定性的各种因素。     

含多种分布式资源的配用电系统运行可靠性研究评述及展望

现代配用电系统可观可控能力大大提升,大量分散接入的柔性负荷、储能装置和可再生能源发电等分布式资源具备柔性调控能力.配用电系统运行可靠性受多重不确定因素影响,为在运行阶段有效提升可靠性水平,需要对系统运行风险进行辨识和平抑.文中针对含多种分布式资源的配用电系统运行可靠性研究展开了深入分析与总结,综述归纳了现有配用电系统运行可靠性评估与提升技术两方面的研究新进展,分析了运行可靠性研究的发展趋势,提炼了现代配用电系统运行可靠性的研究内涵及主要研究路线.针对配用电系统中典型的新设备、新负荷、新形态以及支撑平台等关键技术进行了阐述总结,给出了有待进一步研究的思路方向,以期使运行可靠性评估与提升契合当前发展特点.     

微电网典型特征及关键技术

总结了微电网的运行模式、容量与电压等级和结构模式等典型特征,详细阐述了微电网的优化设计、运行控制、保护和经济运行等关键技术的研究方法和思路;分析了当前国内外典型微电网系统的重要特征及关键技术、微电网未来的发展方向和新型技术,并给出了对国内微电网研究和建设的相关建议。     

基于遗传算法的微电网容量配置方法及软件开发

微电网容量配置研究的目的是在保证供电可靠性的同时,降低微电网系统的成本。借鉴现有分布式电源、储能和微电网的研究和运行经验,提出了一种微电网容量优化配置方法并开发了一套微电网规划设计软件。对于并网型微电网容量优化配置模型,综合考虑了输送功率、短路电流比、电压损耗、电压波动的系统约束,优化了遗传算法的搜索空间,保证了结果的合理性。针对孤岛型微电网和并网型微电网,制定了不同的能量控制策略,提高了算法的通用性。通过对江苏某微电网示范项目的规划设计,验证了方法的可行性和有效性。     

基于多目标的独立微电网优化设计方法

针对典型带海水淡化负荷的风光柴储互补独立微电网,提出了考虑全寿命周期净费用、可再生能源利用率以及污染物排放水平的多目标优化设计模型。在既定控制策略下,采用十进制最优保留遗传算法进行求解,获得微电网中分布式电源和储能系统的容量优化配置。对某独立海岛微电网进行优化设计,并与微电网优化软件HOMER计算结果进行比较,结果表明所提出的优化设计方法更加合理、可行。     

基于分布式控制的直流微电网控制稳定性分析

随着电网技术的发展,直流微电网已经成为了电网的重要组成部分,成为居民住宅和商用楼宇的主要能源来源型式,具有可靠性高、可控性强的优点.微电网的稳定性控制一直是微电网的重点研究方向,本文基于分布式控制模式下的微电网大信号、小信号模型的角度出发,采用Lyapunov方法研究了直流微电网中与大信号下稳定运行的参数边界条件,提出...     

Controlling the renewable microgrid using semidefinite programming technique

Given the significant concerns regarding carbon emissions from fossil fuels, global warming and energy crisis, renewable distributed energy resources (DERs) are going to be integrated in smart grids, which will make the energy supply more reliable and decrease the costs and transmission losses. Unfortunately, one of the key technical challenges in power system planning, control and operation with DERs is the voltage regulation at the distribution level. This problem stimulates the deployment of smart sensors and actuators in smart grids so that the voltage can be stabilized. The observation from the microgrid incorporating DERs is transmitted to the control center via wireless communication systems. In other words, the proposed communication infrastructure provides an opportunity to address the voltage regulation challenge by offering the two-way communication links for microgrid state information collection, estimation and stabilization. Based on the communication infrastructure, we propose a least square based Kalman filter algorithm for state estimation and an optimal feedback control framework for stabilizing the microgrid states. Specifically, we propose to optimize the performance index by using semidefinite programming techniques in the context of smart grid applications. At the end, the efficacy of the developed approaches is demonstrated using a microgrid incorporating multiple DERs.     

一种海岛分布式光伏发电微电网

针对目前微电网组成及控制复杂,快速实现及扩容难的现状,提出了一种工程实用的模块化分布式光伏发电独立微电网结构,以实现快速组网、安全及高效运行。对该独立光伏微电网的运行原理、关键电力电子装置以及模块间调度控制策略等进行了分析设计。基于该拓扑结构,在海岛进行了光/柴/蓄独立光伏微电网实证研究,实现了海岛负荷不间断供电运行。进行了海岛光伏微电网运行状态的测试分析,试验结果验证了该微电网架构的有效性,并对存在的问题提出了建议。     

风/光/储微网规划经济性影响因素分析

风/光/储微网是实现分布式能源优势互补、高效利用的有效形式。然而,影响其经济性的因素众多、影响程度各异。对风/光/储微网内经济性影响因素的关键程度进行了量化分析。基于对微网运行方式的分析,建立了微网规划经济性模型。该模型以年净收益最优为目标,考虑了微网中微源特性、与上级电网间功率平衡和供电可靠性等约束,并建立了经济运行评价指标。在此基础上,通过计算影响因子来量化规划层面和运行层面各影响因素的关键程度。以云南某地实际微网为算例,分析结果表明,合理配置储能可提升微网规划经济性;风/光/储微网经济性的关键影响因素在规划层面包括储能等效循环次数、风光发电单元装机成本和贴现率等因素,在运行层面包括风光发电单元售电电量和售电单价以及单位环境收益等因素。     

面向园区的光储型微电网设计与应用

为满足园区重要负荷在配电网失电后的可靠供电以及园区并网下的经济运行需求,设计了一种集光伏发电、储能装置、负荷等可控设备于一体的园区光储型微电网。开展了系统的容量配置和控制架构设计,研发了微电网中央控制器和园区能量管理系统等关键模块。园区微电网中央控制器提供的并离网下模式切换控制方法,在配电网发生故障时可快速切换运行模式,保障了园区重要负荷的稳定供电,最大化减小了配电网故障带来的影响。园区能量管理系统提供的经济调度模型,以最小运行费用为目标,通过商业软件CPLEX求解,给出了园区各设备在多场景下的最优运行结果。设计的系统已在某产业园成功应用,通过实测数据证明了所设计系统的合理性。     

微电网系统综合能源示范工程综述

近年来,随着"互联网+"智慧能源理念的兴起,微电网技术成为研究热点。浙江某能源示范基地拥有微电网、智慧小屋、光伏风机、冷热电三联供以及复合储能等分布式供能系统,可以平抑可再生能源的间歇和波动,优化冷热电供应平衡,为重要负荷不间断供电,并通过模拟多场景下用户用能模式,实现基于数据挖掘技术的负荷行为精准预测。该基地在结构配置和经济运行策略上为今后微电网的研究和应用提供了参考。