服务"乡村振兴"并网型光储微电网技术的探讨与研究

以宁夏某地区为例,通过深入分析该区域电网现状、资源禀赋以及负荷特性,以彻底解决该区域内10 kV电网线路供电半径过长、末端电压低、电能质量差,不能满足人民群众的生产和生活用电需求等问题为主,提出通过建设并网型光储微电网系统,采用光伏和储能装置组合系统来解决以上问题,保证人民生产生活的高质量用电需求.     

基于模型预测控制算法的多风储直流微电网分布式电压二次控制策略

针对含多组风储单元的直流微电网中蓄电池的电压优化控制问题,提出了一种基于模型预测控制算法的分布式电压二次控制策略.设计了一种多步长预测一致性模型作为电压预测模型,通过目标函数最小化求解预测系数,得到最优电压二次控制补偿量加入一次控制中,将传统一致性算法中比例积分控制器下的偏差调节问题转化为模型预测控制器下的电压跟踪问题进行求解,从而实现对直流母线电压动态响应的滚动优化.该方法有效解决了传统一致性算法下电压控制策略瞬态特性差和部分工况下存在控制误差等问题,并通过MATLAB/Simulink仿真平台搭建模型验证了不同工况下所提策略的有效性和优越性.     

工业微电网中混合储能系统与负载电机协同控制

近年来,工业微电网在钢铁企业中得到了越来越广泛的关注,其中的储能系统通常由蓄电池和超级电容混合组成,以兼顾储能效率和响应速度。以生产中常见的电机负载为例,由于运行工况改变,将会引起母线电压波动,从而导致负载动态性能变差。以此为背景,提出了一种负载电机与不同种类储能介质的协同策略,在双侧采用模型预测控制(model predictive control, MPC)的基础上,对负载功率波动进行预测,采用滑动平均法计算反馈值,滚动优化超级电容与蓄电池输出功率滤波系数。在实验室条件下,在负载电机调速过程中,储能系统母线电压波动减少约40%,电机转矩调节时间减少约15%,证明了所提策略的有效性。     

基于BP-GA混合算法的微电网光伏功率预测

本文首先指出了微电网光伏预测的意义,然后对BP-GA混合算法思想做了介绍,并通过BP-GA混合算法对微电网中影响光伏出力的光照辐照强度进行预测,仿真结果显示该预测方法误差小,适用性强。     

微电网概况及在我国的应用

微电网是利用新型发电技术、储能技术和电力系统控制技术为负荷供电的小型电力系统,本文介绍了国内外在研究实践微电网技术的一些成果和方向,阐述了微型电网在电力安全性和可靠性保障方面的优点与应用.根据微型电网分散自治、独立组网的特点,对国内微电网的应用提出了一些构想.     

基于虚拟同步发电机技术的微电网逆变器控制方法

在介绍典型的虚拟同步发电机技术以及传统的频率下垂控制策略的基础上,提出一种新型的虚拟同步发电机技术,让微电网既有下垂控制特性,又具备类似同步发电机转子的特性。通过分析对比不同频率下系统的稳定性,验证了控制策略的有效性。     

考虑经济成本的微电网调度运行

为提高微电网经济运行水平,首先以微电网发电成本最小为目标,考虑微电网运行实际约束条件,将蜂群算法运用到并网状态下的微电网经济调度模型中;其次,将对立学习策略初始化种群,改善初始种群质量,同时将Metropolis准则引入蜂群算法,提高跳出局部最优解的概率;最后,以并网状态下的微电网为例,比较未改进蜂群算法与改进蜂群算法优化结果.结果 表明,改进蜂群算法的调度方案降低了微电网的日调度综合成本,同时验证了所改进算法在求解微电网调度优化问题上的有效性与优越性.     

计及多元不确定性的氢电耦合微电网多阶段动态规划方法

针对传统单阶段规划设计方法存在的初始投资成本高、源荷匹配性弱、经济性不足的缺点,提出了一种氢电耦合微电网多阶段动态规划方法,可确定各设备的最优配置容量和投资时机,并基于混合优化架构增强模型对多元不确定性的适应能力。其中,设备在规划周期内投资成本的波动不确定性特征以随机概率场景描述,可再生分布式电源出力和负荷需求不确定性则以不确定场景集合处理。在此基础上,进一步考虑微电网规划周期内的负荷增长率、设备性能衰退等动态因素,提升规划方案对未来动态信息变化的适用性,并最终构建随机-鲁棒混合整数线性规划模型描述微电网的多阶段动态规划问题。仿真结果表明,与传统的单阶段规划模型相比,所提方法的总成本降低近5.0%,初始投资成本降低近13.9 %,投资回收期缩短近32.9 %,有利于提升微电网规划方案的经济性。     

含混合储能直流微电网混合势函数建模及稳定性分析

针对含恒功率负荷的混合储能直流微电网大扰动稳定及储能变换器建模问题,在推导混合储能(hybrid energy storage system, HESS)脉宽调制开关网络等效模型基础上,提出了一种基于混合势函数理论的含HESS直流微电网稳定性判据及分析方法。首先,计及HESS充放电特性,将含HESS直流微电网系统的工作状态划分为buck和boost工作模式;接着,分别建立上述两种工作模式下基于脉宽调制开关网络等效模型的直流微电网系统混合势函数模型;最后,应用混合势函数理论第3稳定性定理,分别推导得到buck和boost工作模式下的直流微电网大扰动稳定性判据,并对比基于开关平均模型的系统稳定性判据,提出的稳定性判据推导方法对系统动态行为预测更为准确。仿真验证了所提稳定性分析方法的合理性以及混合势函数判据的先进性。     

考虑移动应急电源配置的微电网顺序恢复方法

自然灾害引发配电网停电后,利用配网中分布式电源构建微电网实现重要负荷的顺序恢复,是提升配电网弹性的重要手段。现有研究主要利用配网中存在的小型燃机、可再生能源和储能等固定式电源构建微电网,并优化微网中节点的恢复顺序。随着配网中移动应急电源数量的增加,充分利用移动应急电源可以进一步提升配电网弹性。为此,该文提出了考虑移动应急电源优化配置的灾后微电网顺序恢复方法。首先,以重要负荷恢复量最大为优化目标,建立了考虑应急电源配置、区域划分、恢复路径及供电顺序协同优化的配电网灾后顺序恢复模型。由于该模型是非线性规划问题,进一步对模型进行线性化处理,将其转化为混合整数线性规划问题进行快速求解。最后。采用IEEE37节点配电系统,对所提方法的有效性进行了验证。