微网高渗透并网仿真及电网无功优化

将分布式电源以微网的形式并入配电系统中,研究其在能量高渗透情况下对配电网的影响。研究结果表明,在变功率输出控制模式下,含微网的配电系统将可能改变整个输电网的能量分布,因此有必要对输电网运行进行动态优化。考虑到实际优化中电容器组和可调变压器分接头的调节操作受一定限制,故采用了分时段解耦的简化策略,结合人工智能优化算法对电网进行了动态无功优化。此外,相关结果表明,对接入微网的配电网进行合理的无功就地补偿,可有效地降低系统网损,提高电网运行经济性。     

Coordination control method of photovoltaic and energy storage for distribution network based on virtual substation

针对农村地区配电网供电可靠性低以及光伏扶贫政策下大规模分布式光伏接入引起的电压越限和潮流倒送问题,提出一种基于虚拟变电站模式的光储协调控制方法,结合河北省营里乡配电网实际工程案例,对不同运行方案下系统的稳态性能,如电压水平、网络损耗等进行了对比分析,并基于蒙特卡洛模拟验证了所提方法对农村配电网供电可靠性提升的有效性。     

基于遗传算法的含电力电子变压器交直流混合配电网优化配置

构建了含电力电子变压器(PET)的交直流混合配电网优化模型,基于该模型,以接入PET和分布式电源的IEEE33节点系统为例,采用遗传算法以系统网损最小为优化目标,以PET的端口量为优化变量进行优化配置,分析了优化结果 PET端口功率流动情况、分布式电源的总利用率、配电网总有功损耗及系统最末端的电压水平。算例结果表明,PET具有改善交直流配电网的潮流分布的功能。     

建筑集成微电网储能配置与控制方法研究进展

与建筑集成的微电网,能最大程度消纳分布式发电源能量,同时解决分布式发电源直接接入配电网所带来的功率波动性及电能质量问题。本文基于分布式电源类型、储能类型和用户经济,阐述建筑微电网在储能配置与控制方法的研究进展。展望建筑集成微电网的未来重点研究方向。     

复合储能在微网中的应用研究

微网是接纳分布式能源的有效方式之一,储能技术应用于微网可以改善电能质量、控制功率平衡、提高运行稳定性以及优化能量管理等。复合储能系统将功率型和能量型储能元件有机结合,兼具两类储能元件的优点,可以有效发挥储能技术在微网运行控制中的作用。从复合储能在微网中的应用模式、控制策略以及优化配置三个方面研究其在微网中的应用情况。首先根据储能元件在系统中连接方式的不同,分析集中式与分布式复合储能的应用模式和适用场合;然后基于储能单元改善微网运行特性的控制方法,分析复合储能系统中各储能元件的协调控制以提高系统动态响应特性和运行经济性;最后分析复合储能在微网中的优化配置问题,结合复合储能在微网中的运行控制提出其优化配置建议。     

基于模型预测控制的分布式光伏集群协调优化控制

分布式光伏发电的高密度接入给配电网原有的经济、稳定运行带来了不小的挑战。为了减少分布式光伏发电接入配电网造成的网络损耗,提高光伏发电的经济性,首先分析和归纳了分布式光伏集群的概念和特点;然后针对配电网内的分布式电源、柔性负荷、无功功率调节设备等装置在时间尺度、控制功能方面的调节特性,提出了一种含分布式光伏集群的协调优化调度方法。该方法以模型预测控制为基础,动态滚动协调光伏集群未来一段时间内的有功出力和无功出力,起到减小网络损耗和优化系统电压的作用。采用PG & E 69节点系统在MATLAB数学软件下进行建模仿真分析,结果证明了所提优化控制方法的可行性和有效性。     

含微电网的配电网系统结构及功能研究

分布式电源技术和微电网技术使传统的配电网结构发生根本性改变。提出基于配电网、微电网、智能表计的3层结构系统,建立模型研究三者在新型配电网中的功能、控制系统和保护配置,重点分析此系统中控制策略和保护策略在各层次间的配合关系,并提出基于该系统的一些高级应用。该研究可为建设容纳高渗透率分布式电源的新型配电网提供理论参考。     

考虑延迟期权的增量配电网源网协调规划方法

考虑增量配电网中的负荷电价变化等不确定性因素,将延迟期权理论融入到增量配电网源网规划模型之中,提出一种考虑延迟期权的增量配电网源网协调规划方法.首先在期望负荷增长率的基础上构建增量配电网分布式电源的选址定容模型,并通过序优化算法得到分布式电源规划可行方案的帕累托前沿;然后在此基础上通过蒙特卡洛模拟,得出增量配电网负荷及...     

含分布式电源的配电网电压调整策略研究

分布式电源的接入给配电网电压和电能质量带来了诸多问题。针对汕尾电网中含分布式电源资源丰富的星云片网,从分布式电源出力、小水电功率因数、无功补偿、变压器抽头4个方面分析了其对配电网电压的影响,从而提出相应的控制策略。并综合电压调整策略对汕尾电网星云片区配网进行验证,结果表明电压调整策略的有效性。     

Analysis of a fuel cell micro-grid with a small-scale wind turbine generator

If electric power is supplied using an independent micro-grid connected to renewable energy, it can flexibly match the energy demand characteristics of a local area. And an independent micro-grid is expected to be effective in cutting greenhouse gas discharge and energy costs, as well as in eliminating the need for an emergency power supply system. Since the output of renewable energy is unstable, other energy equipment needs to cover the stability of output. Thus, the operating conditions of an independent micro-grid that supplies power with natural power sources and fuel cells are investigated. The operation conditions of a fuel-cell independent micro-grid with wind power generation were investigated by numerical analysis. Step loads and an apartment house power load model were analyzed using the dynamic characteristics of a fuel cell obtained from experiments. The output of wind power generation and fuel cells is controlled by proportional-integral control of an independent micro-grid for rapid power demand change.     

计及限流—储能协调控制的高渗透率微电网故障穿越能力探讨

高渗透微电网在短路故障时的应对机制及暂态性能将对配电网的运行产生重要影响,确保故障下微电网与配电网的安全可靠运行具有极强的理论和现实意义。解析了不同故障位置下微电网的应对处理机制,并提出了一种结合故障限流器与储能装置的协调控制理念,以期使高渗透微电网在无需孤岛运行时实现故障穿越,在应转为孤岛运行时实现平稳过渡。在此基础上,针对国内外的相关研究现状开展了概述及分析,并以某微电网系统范例为具体对象,验证了限流-储能协调控制在强化微电网暂态性能的有效性和可行性。     

网外与网内2种微电网供电方式的协调

微电网供电方式可分为网外与网内2类,前者为大电网参与微电网供电,后者为利用微电网内部各类发电方式进行供电,包括利用风力发电、光伏发电等可再生分布式发电,投入燃料电池、微型燃气轮机等不可再生分布式发电以及中断可中断负荷。为提高微电网供电经济性,充分利用这2种供电方式之间的经济互补特性,基于协调优化理论,建立协调这2种供电方式的数学模型,并基于代价对参数的灵敏度来指导优化方向的寻优算法对该模型进行求解,量化微电网各类供电方案的经济性,分析各因素对供电方案的影响。仿真结果表明,这2种供电方式之间存在协调空间,且协调要比不协调更能够提高微电网供电经济性。     

计及独立发电商利益的分布式电源规划及决策

针对配电公司与独立发电商共同参与下的分布式电源规划与决策问题,基于成本效益分析、DG出力和负荷时序特性,建立了以多个独立发电商收益净现值最大为目标的分布式电源多目标规划模型,应用改进非支配排序遗传算法求解得到Pareto最优解集;以网损、电压质量和延缓网络更新作为决策指标,结合配电公司偏好和数据客观信息,利用基于变异系数法和AHP法的组合赋权法确定指标权重,对Pareto最优解集进行Vague集多属性决策分析,选取出最利于改善配电网技术性能的分布式电源规划方案。并以BaranWu 33节点配电系统验证了该模型和算法的有效性。     

Combined operation of DC isolated distribution and PV systems for supplying unbalanced AC loads

This paper describes a DC isolated network which is fed by distributed generation (DG) from photovoltaic (PV) renewable sources to supply unbalanced AC loads. The battery energy storage bank has been connected to the DC network via DC/DC converter called storage converter to control the network voltage and optimize the operation of the PV generation units. The PV units are connected to the DC network via its own DC/DC converter called PV converter to ensure the required power flow. The unbalanced AC loads are connected to the DC network via its own DC/AC converter called load converter without transformer. This paper proposes a novel control strategy for storage converter which has a DC voltage droop regulator. Also a novel control system based on Clarke and Park rotating frame has been proposed for load converters. In this paper, the proposed operation method is demonstrated by simulation of power transfer between PV units, unbalanced AC loads and battery units. The simulation results based on PSCAD/EMTDC software show that DC isolated distribution system including PV units can provide the balanced voltages to supply unbalanced AC loads.     

微电网中利用机组调节的潮流控制模型研究

深入分析了当前电力系统运行的实际物理特性,建立了一种基于发电机调节的潮流控制模型。通过无功约束灵敏度算法控制判据,对发电机一对一和多对一控制模式下的混合变量进行求解,确定了发电机所需要的运行方式以及全网功率的合理分布。此方法对分布式电源无功调压能力存在缺陷的问题提供了一个很好的解决方案。最后,通过IEEE5和IEEE14的微电网算例分析表明了所述模型和算法的有效性和可行性。     

基于MAS的微电网即插即用理论研究

即插即用理论是微电网研究的热点,目前国内外对即插即用理论的研究多侧重于设计单个微源并网的电力电子控制系统,而很少研究多个微网元件之间的协调控制策略。首先介绍了微电网的优缺点以及即插即用在微网中运用的理论基础,构建并阐述了以电网Agent、微电网Agent和元件Agen龃成的微电网3层控制体系,设计了基于MAS系统和电力电子控制技术的即插即用模型,并详细分析了微电网元件协调控制策略。     

基于改进型恒压控制与直流电压控制的交流微网协调控制方法研究

PQ控制、下垂控制与交流微网中光伏发电、风力发电等微电源之间存在协调性差问题,该文通过采用交流微网的直流电压控制策略,可使直流电压控制与光伏发电、风力发电之间的配合与协调更好,但当采用直流电压控制时,光伏发电、风力发电微电源的恒压控制策略就无法实现,为此改进恒压控制策略,提出基于改进型恒压控制与直流电压控制的交流微网的协调控制策略。Matlab/Simulink仿真结果验证了该文所提控制策略的有效性和可行性。     

一种计及无功补偿的分布式电源优化配置方法

可再生能源以分布式电源的形式接入配电网是消纳可再生能源的重要手段,为进一步提高可再生能源的利用率,本文在分布式电源优化配置过程中考虑无功补偿设备以及储能系统的配置,建立了分布式电源、储能系统、无功补偿设备建设成本最小,系统网络损耗最小,系统电压稳定指标最优的多目标优化模型,并提出基于概率分布策略的改进遗传算法用于优化模型的求解。最后,以IEEE-33节点配电网系统为例,表明本文提出的配置方法可以改善分布式电源的波动性对配电网的不利影响,在保证系统稳定的前提下,进一步提高可再生能源利用率。     

基于向量序优化的含分布式电源的配电网规划

分布式发电的快速发展以及用户对电能质量的要求愈发严格,为分布式电源接入下的配电网规划带来了新挑战。提出了一种基于向量序优化的配电网分布式电源规划方法。首先构建考虑电压质量和投资成本的配电网分布式电源规划模型;然后引入序优化理论与帕累托博弈方法,在电压质量与投资费用的博弈过程中对规划方案进行排序分层;最终借助线性隶属度函数在帕累托前沿中求得折衷最优解,并以Matpower Case 30节点的配电网系统为算例进行仿真验证。结果表明,文中方法可以实现电压质量和投资成本的统筹协调,能够在提升规划方案经济性的同时保证系统的电压水平。     

分布式发电机组经济效益评估模型

根据风电、太阳能、燃气轮机等分布式发电机组的特点,建立了分布式发电机组经济效益评估模型,用于优化配置微电网的发电设备。以某实际微网系统典型日负荷为算例进行仿真,结果验证了该评估模型的有效性。