基于飞轮储能和蓄电池的微电网控制策略

微电网作为一特殊的电网运行方式,可运行在并网和孤岛两种模式下。对微电网中的电源及整个微网进行有效控制是微电网技术中的关键。为保证微电网的稳定可靠运行,并在运行模式改变时,完成有效、平滑的切换,在构建不同类型的分布式电源的基础上,提出了以蓄电池为主电源,用飞轮保证不间断供电的微电网系统协调控制方法。该控制方法保证了微电网经济、稳定运行和良好的供电质量,并且能够在微网运行模式切换过程中维持其内部不间断供电并大幅减少暂态冲击,迅速过渡到稳态运行。建模仿真结果证明了该控制策略的有效性和精确性。     

基于混合储能的直流微电网控制策略研究

针对直流微电网中新能源不稳定输出导致的微网功率不平衡和直流母线电压波动大等问题,研究了一种由光伏发电系统、混合储能系统和交流市电构成的直流微电网结构,提出了一种新型的直流微电网能量控制策略,根据母线电压值将系统分为4种工作模式、7个运行区间,系统的运行方式可以自动判断和自由切换。该微电网中的混合能源管理系统含有2个互补型储能元件——蓄电池和超级电容器,其以特殊的供应逻辑提高了系统的可靠性和灵活性。通过Matlab/Simulink仿真平台验证了这种策略的可行性。     

基于风光储双层母线微电网的分布式模型预测控制

针对风光储互补的双层母线直流微电网系统,提出一种基于多端口变换器直流微电网分布式模型预测控制策略。首先,建立各个子微网系统中风电系统、光伏系统和储能系统的数学模型,其次,依据风电系统、光伏系统工作在经济最优,发电功率最大,储能系统作为补充的原则,采用分布式模型预测控制算法优化风电系统、光伏系统输出功率,保证高低压侧母线负荷跟踪性能和经济性能。最后,通过微网间DC/DC变换器进行PI控制,实现高低压母线间能量平衡,维持母线电压稳定。通过仿真、实验验证,所提控制策略能够实现各个微电网发电单元经济最优的同时,维持高低压侧母线的功率平衡和母线电压稳定,提高了系统的运行可靠性。     

含混合储能的光伏微电网系统协调控制策略

太阳能属于可再生能源类别。与其他能源相比,太阳能具有储量高、无污染的优点。当下,太阳能的开发和使用已变得越来越普遍。但是,太阳能发电具有输出功率波动大、防止干扰能力、过载能力差等问题,并且当连接到电网时,电网功率不平衡和频率质量降低。为了有效地抑制太阳能的波动性和随机性并提高太阳能微电网系统的稳定性,本文提出了混合储能太阳能微电网系统并联/离网运行以及模式切换期间储能装置和直流母线电压的调节控制建议。     

微电网黑启动关键问题研究

近年来微电网因其发电模式灵活可靠以及能为局部电网提供良好支持,逐渐成为电网及电力电子发展的重要方向。由于大电网出现故障具有不可预期性,故微电网在离网状态下要具备黑启动能力,但传统黑启动方案主要应用于比较大型的电网,微电网系统无法直接照搬,鉴于此,对微电网黑启动关键问题进行研究。     

一种主从控制模式下微网主电源逆变器的控制策略

微网作为可再生能源与电网之间的缓冲和纽带,有助于提升电力系统柔性和电力系统可靠性。给出了微电网主从控制系统的结构,主电源和从电源通过三相逆变器接入微电网交流母线,分析了逆变器及其控制系统。当微电网处于联网运行时,并网逆变器采用恒功率控制模式,当微电网系统独立运行时,主电源采用恒压频比控制模式,给出了具体的控制结构和模式切换控制策略。该控制策略可以有效抑制切换过程中微网母线电压和主电源输出电流波形畸变,有效避免切换过程所造成的微电网母线电压突降,减小切换过程对微电网冲击。     

基于多目标优化的含电动汽车充换储一体化设施的微电网能量管理及协调控制策略研究

含电动汽车充换储一体化设施的微电网由于负荷用电的不确定性,使得微电网联网功率产生随机性,造成配电系统电压波动、功率不平衡等问题。为解决上述问题,开展了基于多目标优化的微电网能量管理及协调控制策略研究,通过微电网需求侧负荷分类控制、基于多目标优化的微电网动态运行管理以及微电网日前优化调度等控制策略,实现对微电网的能量优化管理;根据建立的多目标优化策略,对微电网系统上层、下层进行协调控制,并通过微电网能量管理策略优化联网功率,为含电动汽车充换储一体化设施的微电网的稳定运行提供理论依据。     

超级电容与蓄电池混合储能对微电网频率稳定性改善研究

随着越来越多的新能源发电并入微电网,单一储能技术已无法满足微电网对自身频率稳定性的要求。这时需要采用多元混合储能技术来改善微电网的频率稳定性。该文主要研究了微电网孤岛运行时,通过在交流母线处配置蓄电池和超级电容器两种储能装置,并且协调控制这两种储能装置的运行,来使微电网在风速扰动时系统频率能够快速地恢复稳定。通过对仿真结果的分析及比较,验证了所提出的混合储能方案对微电网孤岛运行时频率稳定性的改善作用优于单一储能方案。     

微电网分布式能量管理调度策略

针对微电网分布式能量管理系统控制结构和调度方式中存在的局限性,文中通过对系统多层级结构的优化和两级控制器设计,构建了分布式能量管理调度策略,改善了传统集中式控制方式的不足,提高了系统分布式资源的协调运行,实现了微电网系统的可靠、高效运行。     

配网自动化建设与运行探讨

配网自动化系统直接关系到家家户户的用电,作为供电系统的上端,其系统运行是否稳定对用户用电情况影响很大。因此,作为电力企业,必须建立起良好的配网自动化系统,才能保证供电的稳定。计算机技术的发展为配网自动化系统的建立提供了便利,使得配网自动化系统达到了更高的水平。本文针对这一情况,探讨配网自动化的建设与运行中可能存在的问题,并给出合理的建议。     

基于微电网的冷热电高效供能与经济化研究

冷热电联产系统(CCHP)具有能源利用效率高、保护环境、节约能源、减少排放等优点,可满足用户冷热电多种形式的能源需求。溴化锂制冷机技术为能源的节约创造了一种新的模式,能够提高系统整体的经济和社会效益。微网的运行优化是微网运行管理的重要内容,它直接影响着微网运行的经济性、可靠性和对可再生能源的利用率,鉴于此,对包钢集团微电网内的循环水余热利用项目的改造和实施进行了详细的分析和介绍。     

考虑储能分时自动控制策略的微电网容量优化配置方法研究

由于不同分布式电源出力的差异性和波动性,在微电网中对不同分布式电源容量进行优化配置是实现系统的经济、可靠运行的关键,为此提出了考虑储能分时自动控制策略的微电网容量优化配置方法。根据微电网拓扑结构,建立微电网中不同分布式电源的模型并提出储能系统分时自动控制策略。基于储能控制策略建立微电网容量优化配置模型,以微电网系统综合运行费用最小为优化目标,考虑微电网自平衡率约束、冗余率约束及系统运行约束,采用改进粒子群算法对微电网优化配置模型进行优化求解。最后,基于仿真算例对所提方法进行验证,仿真分析结果验证了所提方法的有效性。     

微电网源——荷动态频率调整模式探究

随着新型电力系统的构建，新能源的大量并网带来众多不确定性因素，微电网中的新能源占比高，其孤岛运行状态时频率稳定问题突出。本文针对新能源高比例的微电网，提出了挖掘风电机组和可控负荷调频潜力的源—荷动态频率调整模式，为孤立微电网的频率控制提供了新的解决思路。     

基于LabVIEW的微电网电能质量实时监测系统设计

为了实现实时监测微电网系统的电能质量参数,建立了利用工控机作为上位机,Lab VIEW作为上位机软件,在PCI板卡的基础上,搭建了基于虚拟仪器技术的实时电能质量监测系统,实现了对并网点、逆变器以及负载等微网设备的电能质量可视化实时监测。实验结果表明此系统可以根据用户需求实时监测微网各处的电能质量,保证微网安全有效地运行,具有一定的扩展性。     

基于净负荷预测的独立微电网协调控制策略

针对主从式控制结构的独立微电网中可再生能源发电及负荷随机波动的问题,提出了一种基于净负荷超短期预测的微电源协调控制策略,以保障独立微电网的稳定运行.介绍了独立微电网的结构,阐述了净负荷的概念.通过在线采集功率数据,运用最小二乘支持向量机（LS-SVM）方法分别对微电网内负荷及可再生能源出力进行了滚动预测,实现了对净负荷的超短期预测.在预测结果的基础上,主动修正了可控电源日前出力计划,提前响应系统净负荷变化,减轻主电源的调节压力,提高了独立微电网系统的可靠性.算例结果证明了该预测方法的精度,并验证了该控制策略的有效性.     

电力电子在微电网中的应用研究

目前,越来越多的分布式电源接入了配电网当中,改变了传统配电网的结构,并且分布式电源的并网运行可能会引起电网的电压偏差、频率偏移等问题。微电网概念的提出就是为了削弱分布式电源对配电网的影响,最大化接纳分布式电源。在微电网中,电力电子技术扮演着重要角色,而变流器的控制是其中的一个核心。变流器的控制是实现微电网控制的具体方式,而微电网的运行控制是微电网稳定运行的前提。因此本文以逆变器为例,对变流器控制在微电网运行控制当中的应用进行了概述,并且归纳了变流器的关键新兴技术在微电网中的应用。     

含多微源的混合微电网控制策略与仿真

针对微电网内部分布式电源和负荷的多样性、分散性,在分析P/Q控制以及基于下垂特性的V/f控制策略的基础上,采用了一种P/Q-V/f对等控制策略。该策略可有效实现负荷功率共享,保证微电网频率和电压的稳定。在PSCAD/EMTDC仿真平台上对所建微电网模型进行运行模式转换以及孤岛下切/增负荷的仿真分析,证明所提出的控制策略的有效性与正确性。     

交流微电网实验平台测控保护的设计

微电网作为有效整合了分布式发电、能量变换器、综合负载和测控保护系统的小型发配电系统,具有运行方式灵活、环保、能量效率高的优点。为了能对微电网的运行特性及保护进行理论和实验的研究,设计了一个低压交流微电网实验平台测控保护系统,使用LABVIEW软件编写监控系统。平台具有用电信息的自动采集和开关设备远程控制的功能,改良传统继电保护,实现可再生能源、储能与传统配电网安全可靠的混合运行。     

浅谈某办公楼离网式光伏储能发电系统设计

离网式光伏储能发电系统,在不具备电网接入条件的情况下,可以提供很好的用电解决方案。本文针对某办公楼离网式光伏储能发电系统,从项目特点、系统构成、装机容量计算、主要设备选型、设备布置安装、需注意的相关问题、工程量及项目效益等方面进行了论述,给出了较完善的解决方案,并对离网式光伏储能发电系统的发展进行了展望。     

分布式光伏/储能一体化并网技术研究及开发

针对分布式光伏发电的快速发展,高渗透率光伏发电对电网的安全稳定运行带来的问题,对分布式光伏和储能联合的拓扑结构、工作原理、恒功率控制、电压/频率控制、直流电压控制算法、控制系统的硬件和软件设计进行了全面研究。为满足光伏/储能系统并网工作模式的要求,同时也满足离网工作模式的要求,采用了光储一体化的拓扑结构,并对系统的拓扑结构参数进行详细的计算。研制了一台50 k W的分布式光伏/储能一体化样机,搭建了多类型储能试验平台对样机的并网充放电、离网带载、并离网切换以及MPPT有效性进行功能测试,详细分析了试验测试数据,给出了稳态和暂态试验波形。研究结果表明,该光伏/储能一体化并网设备功能强大,动态响应快,离网带载能力强,具有很好的推广价值。