含多分布式电源的微网能量管理系统分层控制策略

含多种分布式电源（Distributed Generation,DG）的微网对执行电能调度的能量管理系统（Energy Man-agement System,EMS）提出了新的要求,现有的EMS面临着诸多机遇和挑战。     

基于分布式电源的微网的设计与运行

结合微网和分布式电源的特点,着重讨论了其设计、运行、优化、控制等问题.通过设计实例,指出微网的设计要遵循安全可靠、功率平衡、运行灵活的原则;分析了微网的结构和运行方式,对于并网运行模式、孤网运行模式、双模式进行了详细说明,提出在不同的运行模式下微网设计的特点;对于微网和分布式电源的控制系统和优化运行提出了建议,提出了建...     

含多种分布式电源的微网动态仿真

通过算例仿真研究了不同分布式电源配置方案下低压微网从并网模式向孤网模式转换的动态运行特性,获得了分布式电源的功率、微网电压和频率的变化规律。如果选择微型燃气轮机作为微网的功率支撑手段,在微网从并网向孤网过渡过程中,系统频率波动较大,且部分分布式电源有可能在低频保护动作下与电网隔离,不利于微网的稳定运行;增加储能设备后,储能设备对于微网的稳定运行可发挥重要的作用。采用下垂控制策略的蓄电池在微网孤岛运行时可以快速为系统提供有功、无功支撑,有效抑制了由于燃气轮机动态响应速度慢引起的电压和频率偏差。     

基于分布式发电的微网系统建模研究

分布式电源的应用给电能质量带来这样或那样的问题,集成分布式电源和负荷的＂微网＂技术提供了较好的解决途径。对微网的概念和研究现状作了概括和分析,在此基础上针对微网系统中不同类型的分布式能源提出合理的建模方案,并对微网系统建模的未来研究方向进行了探讨。     

基于分布式电源的微网技术

分布式电源的应用对电网电压和电能质量等方面会带来许多问题,集成分布式电源和负荷的"微网"技术提供了很好的解决途径.文中对微网的概念及国外应用研究现状作了概括和分析,阐述了微网在可靠性、经济性和灵活性方面的优势,指出微网孤立运行的特性更加适合在国防工程等可靠性要求较高的重要场所供电系统中应用.针对微网技术重要的经济性和军事应用前景,探讨了微网的研究方向,并着重提出微网在军事领域应用研究的问题和方向.     

基于遗传算法的微网能量优化管理策略

本文提出了一种基于遗传算法的微网能量优化管理策略。解决了储能单元涉及多时段的复杂规划问题,将储能智能管理、经济负荷分配、运行效益优化等问题转化成为单一优化问题进行求解,降低了算法的复杂度,充分考虑到微网的运行特性,使其在保持对可再生能源充分利用的同时达到利润最大化。提出以微网内储能原件荷电状态及电压百分比作为决策变量,对不同形式分布式发电系统建立统一的约束矩阵模型,充分考虑了分布式能源发电能力的动态变化,使分布式发电系统能量管理更有效。能量管理模型对储能单元与分布式电源统一建模,将储能智能管理、经济负荷分配、运行效益优化等多目标优化问题转化成为单目标优化问题进行求解;设计了两种运行策略,实现了微网在孤立和并网两种模式下的经济运行,采用改进的遗传算法进行求解。通过一个小型微网算例验证了所提模型和算法的有效性,算例结果表明该模型实现了微网的最优运行,相关结果可用于微网的经济效益评估。     

考虑电动汽车能量管理的微网分布式电源选址定容

基于电动汽车(EVs)移动负载和储能特性,提出含EV的微网分布式电源(DGs)选址定容模型和EV运行管理策略。利用电价引导机制,制定EV无序充电、有序充电和有序充放电3种能量管理模式。以投资成本、交互功率波动率、孤岛失负荷率最小为目标,采用基于精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解DG优化配置方案。仿真结果表明,与EV无序充电模式相比,EV有序充电和有序充放电模式可以有效减少DG配置容量,降低微网综合成本,减小交互功率波动,EV延迟充电与放电辅助服务可显著提高微网孤岛供电可靠性。     

含分布式混合储能系统的光伏直流微网能量管理策略

为了更好地管理大规模分布式光伏发电单元,将光伏直流微网划分为不同区域,且在不同区域配置了相应容量的混合储能单元与区域控制器以实现区域自治。根据各区域光伏电池输出功率与负荷功率间的关系以及储能单元荷电状态(SOC)的不同将系统分为5种运行模式,给出了不同运行模式下的能量管理策略,设计了光伏电池Boost变换器与储能双向DC/DC变换器的控制策略。最后,在Simulink中搭建了一个含多区域的光伏直流微网仿真模型。结果表明,所提方法在保证系统稳定运行的前提下,优化了各元件的出力。     

微网的能量管理及其控制策略

为建设实验室微网监控平台,提出了能量管理系统的构成、任务和工作流程,并对其中经济调度和优化运行的数学建模方法进行了详细描述。针对实验室微网运行控制,提出了中央控制器和局部控制器相结合的控制策略,并用实验室微网仿真模型验证了上述控制策略的正确性,结果表明该控制策略能实现微网的优化管理、协调控制和无缝切换。     

孤岛模式下微网能量管理系统控制策略的仿真研究

作为智能电网重要组成部分,微网的运行控制是维持其安全稳定运行的关键技术,特别当微网处于长时间孤岛运行模式时,微网能量的合理分配与系统控制的稳定性密切相关。在基于电压/频率型和功率型两类的分布式电源的微网系统,引入能量管理系统来解决孤岛状态下微网的能量平衡以及节点电压的稳定问题。分析了微网中频率、节点电压与分布式电源输出功率间的关系,研究了微网孤岛模式下的功率流动与分配问题。在此基础上提出了基于能量管理系统的微网有功功率与无功功率分配机制,并根据微网结构对有功功率分配进行了负载就近分配的优化设计。在EMTDC/PSCAD环境下对微网的孤岛运行模式进行了仿真,仿真结果表明在孤岛模式下能量管理系统能很好地完成对微网系统的运行控制与能量分配,保证系统的稳定性。     

基于多时间尺度风储协同的微电网能量管理策略研究

文中在研究国内外储能系统配合间歇式能源协调控制策略的基础上,从分钟级与毫秒级两个时间尺度对微网能量进行协调控制,提出了储能系统的瞬时的波动平滑输出控制策略与长时间的计划输出控制策略,通过仿真搭建了包含风机系统、电池储能系统的仿真算例,验证了电池储能系统的平滑输出控制策略和储能系统的计划输出控制策略的可行性。     

直流微网系统能量管理控制技术研究

构建了基于光伏发电、风力发电以及蓄电池储能的多电源直流微网系统。归纳总结出了系统的九种工作模式,提出了包括最大功率跟踪控制、蓄电池充放电控制和直流微网系统的整体协调控制策略。根据分布式电源、电网、负载和蓄电池的工作情况,进行不同模式之间的转换,并完成相应的控制策略,实现了多电源供电的微网系统运营的可靠性。最后通过仿真证实了控制方案的可行性。     

拒绝服务攻击下基于分布式事件触发一致性预测补偿的微电网能量优化管理

针对微电网下电力系统通信易受到拒绝服务攻击(denial of service attack,DoS)、局部信息不开放以及通信带宽受限等问题,提出了一种基于DoS攻击的分布式事件触发的无模型预测补偿能量优化管理控制方法.首先,为了优化微电网能量供给并使得获利最大,给出考虑微电网功率损失的维持供需平衡的最小成本函数;其次...     

独立直流微网能量管理控制策略

在直流微网控制系统中,维持母线电压稳定以及能量的合理分配对系统可靠运行具有重要的指导意义。针对基于光伏发电的独立直流微网系统,提出一种新的能量管理控制策略,根据光伏DC/DC变换器在不同光照条件下的控制策略,利用蓄电池储能单元作为支撑,通过蓄电池充放电时不同的能量管理控制策略,维持母线电压稳定,为直流负载提供电能,其核心是使光伏电池与蓄电池储能单元协调工作,确保直流微网的高效稳定运行,最后通过实验结果验证了所提出控制策略的正确有效性。     

基于逆变型分布式电源的微电网控制策略研究

针对微电网运行模式切换存在控制失败的问题,提出了一种基于恒功率控制分布式电源和储能补偿装置相结合的微电网形式。利用德国DIg SILENT软件,进行了所提微电网形式的模型搭建,仿真了此微电网模型并网运行、解列及孤岛运行的运行特性。仿真表明,采用此控制策略的微电网能够实现微电网由并网到孤网,由孤网到并网运行模式的平滑切换,验证了此控制策略的正确性和有效性。     

基于复合储能的微电网运行方式切换控制策略

微电网是高效规模利用分布式电源的重要途径之一.针对微电网并网运行与孤岛运行方式之间的切换,提出一种含复合储能装置的微电网优化控制策略.在分析蓄电池及超级电容器特点的基础上,将功率密度高的超级电容器和能量密度大的蓄电池组成复合储能装置,用于由分布式电源组成的微电网作为主控电源,以实现微电网的平滑切换为目标.通过在线监测配电网侧与微电网侧电压、频率与相角差的变化,建立了含复合储能的微电网模型,采用多层次控制策略,实现微电网运行方式的自动无缝切换.利用PSCAD/EMTDC软件对系统进行了仿真研究,结果表明:在切换时间、频率、电压与相角差上,复合储能均小于蓄电池储能,所提优化切换控制策略及复合储能系统是有效和可行的.     

基于发电预测的分布式发电能量管理系统

随着电力市场和新能源发电的不断发展,研究分布式发电的能量管理技术对分布式发电系统的稳定、经济运行具有非常重要的作用。本文介绍了分布式发电系统的网络拓扑,阐述了分布式发电系统能量管理的基本策略和光伏阵列发电预测的工作原理,提出了一种新颖的分布式发电系统能量管理控制算法。该算法根据发电单元的输出电能预测和储能单元的实时状态确定运行模式,采用模糊控制实时调控系统能量流动的方向和幅值,实现了系统运行成本最优化。     

主动配电网能量管理与分布式资源集群控制

大量分布式资源并网运行的主动配电网,若采用传统集中式的调控决策体系,面临控制敏捷性、系统可靠性、海量通信和信息隐私等问题。文中设计了"集群自律-群间协调-输配协同"的主动配电网能量管理与运行调控的体系结构,并开发了相应的系统。然后,重点介绍了这种集群控制、多级协调的调控体系特点和关键技术:①主动配电网网络分析技术;②分布式集群调控技术;③考虑不确定性的配电网有功和无功协调优化技术;④输配电网分布式协调调度技术。最后,简要介绍了该系统在高比例分布式可再生能源配电网的应用效果,并对后续的研究方向进行了展望。     

微网线路保护综述

含逆变器微源的微网线路故障时,由于逆变器的限流作用,流过逆变器的故障电流被限制在两倍额定电流以内,造成含逆变器微源的微网并、离网模式下故障电流差距较大,使得基于固定值的常规过流保护不适用于微网。基于上述问题,对造成微网线路故障电流不确定性的影响因素作出总结,主要有微网运行方式,DG接入退出、布局容量、控制方式,并对它们的影响作了分析。文中着重综合概括了目前国内外微网线路保护研究热点,并按是否依赖通信及保护原理的实现方法做了划分。最后针对目前微网线路保护存在的问题探讨其可能的发展方向。