高密度分布式能源接入交直流混合微电网关键技术通过验收

正国家"863计划"项目"高密度分布式能源接入交直流混合微电网关键技术"日前在浙江上虞通过验收,该技术提供了高密度分布式能源接入电网的新模式,为光伏、风电等新能源安全稳定接入大电网扫除了技术障碍。近年来,我国能源结构显著优化,但可再生能源发展存在的问题不容忽视,譬如:可再生能源发电的间隙性及波动性会对电     

交直流混合微电网接入分布式新能源的关键技术研究综述

随着传统能源的日益短缺和环境问题的日趋严重,分布式电源接入是电网发展的必然趋势。微电网是促进分布式能源消纳与管理的有效模式,而交直流混合微电网因其兼备交流微电网与直流微电网的优点,已成为研究热点。该文综合国内外交直流混合微电网的已有研究成果和相关内容,从交直流混合微电网的拓扑结构与容量配置、性能评估、电源管理与保护技术等方面进行总结概括,并对交直流混合微电网的发展前景和实际应用的相关问题做出展望,对国内交直流混合微电网的进一步发展提供相关思路,具备现实意义。     

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。     

交直流混合智能型微电网

正交直流混合智能型微电网充分运用基于电力电子变压器的交直流混合分布式可再生能源技术,以光伏、风电等多种绿色能源为基础,以"多端口变流器"为核心,利用能源管理系统,精确协调控制发电、储能和用电,灵活调配各用户连接方式,实现"源-网-荷-储"协调控制和经济运行。     

基于通用电能路由器的微电网架构及其控制方法

在中压直流作为电源的交直流混合微电网中,低压公共交直流母线为多变流器的接入提供了稳定电压。微电网通过配置电能路由器,构建低压交直流母线电压,在保障交直流系统故障隔离的前提下,可实现交直流系统功率的双向传输,提升了新能源的消纳,同时还可提高混合微电网的运行可靠性。文中提出基于通用电能路由器单元的低压微电网系统拓扑,设计了电能路由器的端口配置及控制模式,优化了电源与电网的接入,通过多机并联控制策略,有效解决了多电源并联运行稳定性问题,研究了变换器的电压一次调节、二次调节及微电网控制模式快速转换的控制方法,可有效丰富配电网的运行方式,优化光伏、风电等新能源的消纳路径。     

“交直流微电网电能变换与控制”专辑征文启事

<正>微电网是分布式新能源发电灵活有效接入和提高电网供电可靠性的重要方式,不仅可消纳高渗透率的新能源发电,提高能源利用效率,还可改善电力品质,增强电力系统的稳定性。近年来,交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网的相关基础理论和关键技术发展迅猛,日益成为电力电子学科的研究热点之一。为了集中展现微电网系统架构、稳定性与优化运行、变换器拓扑与控制、电能质量与能量管理等方面的最新研究成果和进展,《电源学报》特别推出"交直流微电网电能变换与控制"专辑。一、征文范围     

基于母线占优的交直流混合微电网协调控制技术研究

交直流混合微电网是解决高密度分布式发电接入配电网的有效途径。为了提高交直流混合微电网在分布式电源频繁投切下的稳定运行能力,文章提出了基于母线占优的协调控制策略,研制了50k W交直流混合微电网潮流控制器(HMFC),搭建了交直流混合微电网物模系统,通过投切交流微电网的负载测试了HMFC对交流母线电压及频率的控制效果,验证了母线占优的协调控制策略的有效性。     

含电动汽车充电负荷的交直流混合微电网规划

目前分布式电源和家用电动汽车接入量越来越大,而负荷容量的增长和负荷种类的增多使得原有交流微电网已经不能支撑新增负荷需求,建立能够满足多种需求的新型微电网系统势在必行。围绕包含风电、光伏、储能电池和电动汽车的交直流混合微电网系统的优化配置问题,建立了考虑综合约束条件下含电动汽车有序充电的交直流混合微电网多目标规划模型:以降低优化配置成本和减小负荷波动为目标,应用CPLEX优化软件求解。算例比较了含电动汽车的交直流混合微电网与交流微电网优化配置的差异,研究了电动汽车有序充电以及新建交直流混合微电网与原微电网交互对优化配置的影响,验证了所提出方法的合理性和有效性。     

交直流微电网电能变换与控制专辑 特邀主编述评

微电网是分布式新能源发电灵活有效接入和提高电网供电可靠性的重要方式,不仅可消纳高渗透率的新能源发电,提高能源利用效率,还可改善电力品质,增强电力系统的稳定性。近年来,交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网的相关基础理论和关键技术发展迅猛,日益成为电力电子学科的研究热点之一。为了集中展现微电网系统架构、稳定性与优化运行、变换器拓扑与控制、电能质量与能量管理等方面的最新研究成果和进展,《电源学报》特别推出“交直流微电网电能变换与控制”专辑。     

“交直流微电网电能变换与控制”专辑征文启事

<正>微电网是分布式新能源发电灵活有效接入和提高电网供电可靠性的重要方式,不仅可消纳高渗透率的新能源发电,提高能源利用效率,还可改善电力品质,增强电力系统的稳定性。近年来,交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网的相关基础理论和关键技术发展迅猛,日益成为电力电子学科的研究热点之一。为了集中展现微电网系统架构、稳定性与优化运行、变换器拓扑与控制、电能质量与能量管理等方面的最新研究成     

交直流混合微电网组网和控制策略的研究与应用

深入研究适用于微电网的关键技术和能源管理,能够完成分布式能源的最大利用,实现微电网与大电网间能量交换的智能化、自动化和高效化。对交直流混合微电网的组网拓扑、并网/孤网运行及能量调度进行研究分析,提出了负荷控制策略、平抑新能源波动策略、孤岛运行策略、移峰填谷策略与并离网切换策略。本文的研究成果已成功应用于某公司自主建设的微电网示范工程,为分布式能源的并网研究提供了平台。     

交直流混合微电网系统设计与控制架构分析

微电网是实现大规模分布式电源接入配电网的重要技术途径和手段,其中交直流混合微电网综合了交流微电网和直流微电网各自的优势,已经成为微电网技术发展的重要方向。以国家863项目示范工程"交直流混联微电网上虞示范站"为背景,从拓扑结构设计、关键研发设备和分层控制架构等方面介绍其主要技术特征。重点阐述了该交直流混合微电网的协调控制策略,包括四种运行模式和八种模式切换流程,并结合实际运行结果进行验证。运行实践表明,示范工程能够显著提高负荷的供电可靠性,促进高比例分布式电源就地消纳,对未来交直流混合微电网技术的发展具有一定指导意义。     

基于电力电子变压器的交直流混合可再生能源关键技术

分布式可再生能源大规模接入电网,对系统的灵活接入和运行控制管理提出了新的挑战和更高的要求;利用多端口电力电子变压器构建交直流混合系统,在多个交直流电压等级集成分布式可再生能源,可以实现灵活接入与组网;同时,减少变换环节,提高能源利用效率,增强系统控制能力,在更大范围实现可再生能源互联互补。构建了基于电力电子变压器的交直流混合可再生能源关键技术研究框架,并对其中涉及的关键技术进行了详细阐述。     

交直流混合微电网可靠性影响因素分析

交直流混合微电网综合了交流微网和直流微网的优点,是未来智能电网的发展趋势之一,而可靠性研究在混合微电网的发展中发挥着基础性作用。以配电网可靠性分析方法为基础,考虑分布式电源接入和微电网孤岛运行对可靠性的影响,提出了适用于交直流混合微电网的可靠性计算方法。对交直流混合微网可靠性进行分析,重点研究了分布式电源接入比例与关键元件的故障率和修复时间对混合微电网可靠性的影响,考虑分布式电源接入比例在[0%,90%]的区间内变化,关键元件的故障率和故障修复时间在基准值[10%,120%]的区间内变化,利用算例,对给定拓扑中各因素对混合微电网可靠性的影响进行定量分析,得到分布式电源接入比例对该拓扑可靠性的影响规律,并将关键元件对该拓扑可靠性影响程度进行排序,为交直流混合微电网可靠性研究进行了有益探索。     

基于风光发电互补的微电网最优供电模式研究

与传统集中式大电网相比,多种能源互补的分布式发电渗透率不断提升,与大电网互相补充、相互支撑,提高电力系统的可靠性同时也可以灵活实现分布式电源的接入和断开。在Matlab/Simulink中建立了微电网中以光伏电池及风电为电源的系统模型,其中包括微电网主电源模块、非主电源的分布式电源模块、光伏发电模块、负荷等。模型中的负载是按照普通用电负荷增加的,可以进行参数设置更改。微电网系统在单独光伏发电系统供电时负荷的变化会导致系统运行不同,仿真验证了多种能源互补的微电网运行最优化供电模式。仿真结果表明,采用风光互补的供电方式可以保持电压和频率稳定及负荷的正常运行,更大程度的增加供电稳定性。     

基于能源路由器的多源微电网在油田系统应用

针对油田井场分布式光伏、风电等新能源广泛接入,导致电力潮流双向流动,给以单向流通型配电网的交流电网带来经济和安全冲击,研制基于能源路由器的多源微电网储能系统,将多源微电网融合与生产柔性相结合,实现微电网内多源互联,解决多源接入带来的各种问题,并在油田井区进行试点应用。     

含分布式电源的多电压等级交直流混合配用电测试系统

交直流混合的配电网络为分布式电源及新型负荷的广泛接入提供条件,是未来配电网形态的重要发展方向。本文考虑分布式光伏、风电、电化学储能、交直流负荷的接入,考虑电力电子变压器、直流变压器、故障电流限制器等电力电子设备的应用,建立交直流混合的配用电测试系统,并依据设备的控制模式,给出系统典型的运行方式。所建立的测试系统具有一定适用性,可为交直流混合的配用电系统的稳态计算和相关研究提供基础。     

含高密度光伏电源的受端电网暂态电压有理分式拟合分析

高密度的光伏发电系统从源荷端接入大型交直流混联电网,大幅度改变电网暂态响应特性,对电网的控制与运行提出了新的要求。该文提出利用有理分式拟合算法研究高密度分布式光伏电源接入对受端电网暂态电压的影响。首先,通过隐式梯形积分、Cramer法则等证明将有理分式拟合引入电网暂态分析的适用性。之后,建立含高密度分布式光伏电源的受端电网场景,对故障期间和恢复阶段的光伏出口电压值与逆变器控制参数间的关系进行有理分式拟合,验证方法的有效性。     

一种新型模块化交直流混合微电网拓扑优化设计及研究

微电网是促进分布式电源与可再生能源大规模接入电网的有效手段。针对微电网模块化接入及与大电网友好互动的设计运行需求,提出一种利用背靠背变流器对交直流混合微电网进行模块化封装组网拓扑,并研究了该拓扑多目标、多状态运行控制策略。通过合理设计蓄电池-超级电容器混合储能系统结构及在微电网中接入位置,蓄电池和超级电容器可发挥各自优势为微电网多模态运行提供快速功率/能量支撑。仿真分析表明,所提出的模块化微电网组网拓扑及其运行控制方式是切实可行的,不仅使得并网/孤岛双模式无缝切换成为微电网自然属性,同时还可实现微电网整体有功/无功精确调度,使得微电网成为多特性电源/负荷模块与大电网进行“友好”功率交互。     

“交直流微电网电能变换与控制”专辑征文启事

<正>2016年专辑征稿进行中……专辑特邀主编:湖南大学涂春鸣教授清华大学耿华教授微电网是分布式新能源发电灵活有效接入和提高电网供电可靠性的重要方式,不仅可消纳高渗透率的新能源发电,提高能源利用效率,还可改善电力品质,增强电力系统的稳定性。近年来,交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网的相关基础理论和关键技术发展迅猛,日益成为电力电子学科的研究热点之一。为了集中展现微电网