基于相关性分析的微网分布式电源能量管理建模与仿真

为确保微电网安全、稳定运行,提高能源利用率,研究了基于相关性分析的微网分布式电源能量管理协调控制方法。根据微网能量管理系统特点,以确保符合电能质量标准的微网功率平衡、电压频率稳定、实现级别高负荷优先供电为控制目标,以满足微电源和储能装置功率需求为约束条件,构建了微网分布式电源能量管理模型。在此基础上,通过负荷Agent控制策略,基于微网分布式电源、线损及负荷间的有功功率相关性分析,合理配置微电网能量,实现微网分布式电源能量管理。算例仿真结果表明：所提管理控制方法可以显著降低用户运行成本,确保光伏发电和风力发电维持最大输出功率,保证微网频率和电压的波动符合国家标准偏差,其中电压波动幅度小于5%,稳定性极佳。     

基于多因子和合同网协调机制的微网多Agent混和能量管理方法

能量管理系统对微网的控制管理和优化运行具有十分重要的作用。通过合同网方法,对微网能量不同层次的协调控制机制进行研究,建立一种新型的基于多代理系统(multi-agent system,MAS)的集中与分布混合式微网能量管理系统;同时提出MAS下微网内Agent协作的多因子评价决策机制,从而构建了基于微网本地层发电单元自主控制与中央层多单元间主动能量协调控制相结合的微网系统能量协调控制框架。实验结果表明,利用所提控制系统,若干Agent参与的合同网方法和整个微网Agent参与的市场竞标方法可以实现微网能量不同层次的协调控制目标。     

分布式电源对配电网影响与协调控制策略研究

分布式电源具有灵活性高、运行损耗低、节能环保等优点。但是,大量分布式电源的接入改变了配电网的潮流方向、电压分布、短路电流大小等,从而深刻影响配电网电压调节、继电保护配置、电能质量及供电可靠性等。该文通过分布式电源对配电网结构和运行的影响分析,提出基于分层控制与能量管理的协调控制策略。通过仿真验证表明,基于分层控制与能量管理的协调控制策略能够实现微电网在并网、孤岛状态下的安全稳定运行与平稳转换。     

适用于多能协同运行的MMC型三端主动电力调节系统

为了实现多能互补微网中分布式能源的有效利用、对本地负荷的可靠优质供电以及微网与主网之间功率的灵活调配,基于模块化多电平换流器型统一电能质量控制器(MMC-UPQC),提出一种MMC型三端主动电力调节系统,讨论并分析了MMC型三端主动电力调节系统的组成及其在多能互补微网中的运行模式,设计了协调控制策略以实现微网中电能质量综合治理兼顾微网与主网之间功率可控调节的一体化功能。通过PSCAD/EMTDC仿真分析验证了MMC型三端主动电力调节系统在多能互补微网中综合实现电能质量治理和灵活优质供电功能的可行性和有效性。     

含双馈感应发电机及并联型储能系统的孤网运行控制策略

储能系统的接入是实现含分布式电源(如风电、光伏发电)孤网稳定运行的有效方式之一。文中分析了孤网系统稳定运行与能量供求平衡的机理,提出了适用于含双馈感应发电机(DFIG)及并联型储能系统(P-BESS)的孤网的能量平衡关系及分层协调控制策略:系统主控制和本地控制。同时,分析了孤网运行状态及P-BESS的工作原理,提出了适用于孤网运行的系统协调控制策略及P-BESS控制策略,建立了系统仿真模型,开发了含DFIG及P-BESS的孤网供电实验平台。仿真和实验结果表明,在风速变化及不同带载情况下,该系统都能维持公共母线电压和频率在一定范围内,且能高效、稳定运行。     

维持局部孤网稳定切换的网源荷分布式协调控制方法

由于土地、发电资源等条件的限制,现代大型城市主要由外部电网进行负荷供电,形成大型受端城市电网。大型受端城市电网与主系统解列后,功率不平衡会导致频率下降,甚至可能引发网络崩溃,维持其稳定切换以形成局部孤网供电具有重要的理论和现实意义。网源荷协调控制是维持局部孤网稳定切换的关键,然而,对于局部孤网,尤其是非计划形成的局部孤网,是较难实现集中式协调调控的。鉴于此,引入分布式多代理系统,提出一种无需集中控制器的网源荷分布式协调控制方法。有别于依赖集中控制器、且通信结构复杂的传统集中式控制方法,分布式协调控制在仅依靠相邻节点通信的状况下,通过改进的平均一致性算法获取电网运行全局参数,实现网源荷全局协调控制。该控制方法能够较好地适应网络结构变化,挖掘网源荷协调潜能。同时,提出的改进平均一致性算法具有更好的收敛性能,为局部孤网切换时的频率和电压控制提供快速全局数据支撑。基于PSCAD/EMTDC和Matlab仿真平台,在典型工况下对网源荷协调控制策略进行分析和验证,结果表明所提出的改进平均一致性算法和分布式网源荷协调控制方法能够维持局部孤网稳定切换。     

分布式协同的配电台区电能质量综合治理策略

针对低压配电台区因存在大量不平衡及非线性负载导致的台区电网电压供电电压质量下降的问题,提出一种基于台区现有分布式发电(DG)和有源电力滤波器(APF)协同的低压配电台区电压不平衡以及谐波综合治理策略。构建了包含分布式二次控制器、DG本地控制器在内的两层低压配电台区电能质量综合治理体系,通过DG与APF协调控制实现对低压配电台区的电压不平衡以及谐波的补偿与抑制。最后,通过所构建的包含两台DG和一台APF的动模实验平台,验证了所提两层电能质量综合治理体系及协调控制策略的有效性和可行性。     

微电网中电力电子变压器与储能的协调控制策略探讨

电力电子变压器和储能是微电网中最重要的组成设备。为保证微电网系统的运行安全、供电稳定及电能质量,需对电力电子变压器和储能装置协调控制进行探讨。为此,提出了一种基于电力电子变压器与储能的微电网协调控制策略,以有效提升分布式微电网系统的电能转化和使用效率,确保微电网系统的源荷储用平稳运行。     

基于多智能体的电气化铁道电能质量监控系统

近年来,基于多智能体(Agent)的分布式智能系统已成功地应用于众多领域.文章针对目前电气化铁道电能质量监控系统不能满足分布地域广、实时性要求强的电能质量监控任务的需要,提出了基于多Agent技术的分布式电能质量监控系统,该系统结合了电能质量监控装置分散配置的特点,通过各电能质量Agent之间的相互协调共同完成电能质量监控任务.并分析了各电能质量Agent的结构以及它们之间的协调合作问题,还结合控制任务介绍了CORBA结构和多Agent间的通信.     

农村微电网风光储多时间尺度互补供电技术研究

对农村微电网中风光储互补供电技术进行了针对性研究,提出了一种风光储多时间尺度互补供电技术,利用储能系统和风光发电系统在时间尺度上的差异和互补特性,充分发挥储能系统的快速功率吞吐能力和灵活充放电特性,与分布式风光发电的备用功率调节特性协调互补,进而提高农村微电网供电系统的供电可靠性和安全性。基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台建立风光储互补微电网电磁暂态仿真模型,在农村微电网并/离网切换过程中对储能系统的快速功率支撑以及风光储的多时间尺度供电技术进行了仿真分析,结果表明风光储多时间尺度互补供电技术运行稳定,解决了农村地区供电可靠性低及电能质量差等难题。     

智能电网用户端 讲座 第四讲 间歇式能源并网技术与储能

为满足智能电网发展的需求,研究了大规模集中间歇式新能源并网技术、大容量储能技术、电力电子等设备在提高间歇式电源接入能力的应用技术基础上,结合智能配用电系统来研究分布式电源并网控制技术、电动汽车充电桩和电网的交互影响、电能质量监测和治理技术,形成智能配用电多元化的互动运营模式。最后得出适应于现代电力系统的智能电网的技术方案,满足智能电网自愈、兼容,高效利用能源的要求。     

基于多代理技术的不间断电力变电站设计方案

将新兴的发电技术(风力发电、燃料电池发电)及新型储能技术(制氢储能、超导储能装置)引入传统的电力变电站,提出了不间断电力变电站的概念,使变电站的功率输出平滑、稳定、不中断.从分布式电源的通用接口模型出发,介绍了不间断电力变电站的模型,分析了其功率协调的机理.介绍了多代理技术的概念、代理的层次结构和代理间的交互策略,基于此构建了不间断电力变电站多代理协调控制系统,并展望了今后研究工作的方向.     

深圳柔性直流配电示范工程技术方案研究

随着电力电子技术和现代配电系统的发展,柔性直流配电可用于解决城市电网日益突出的高可靠性供电和分布式电源并网供电的实际需求。为了对中压直流配电系统的建设提供技术参考,基于当前已有的直流配电系统分析、控制保护、关键设备研制等技术研究工作,提出了在深圳市宝龙工业城建设±10kV多端直流配电示范工程的技术方案,明确了该示范工程采用的电气主接线形式、主设备选型方案、过电压与绝缘配合要求、系统运行方式、控制保护方案等关键技术内容。     

DSP控制器在能量反馈系统中应用

能量反馈系统是将各种独立的交直流供电设备多余的电能收集起来并反馈回市电电网的装置,其核心问题是如何控制输出电流与市电保持同步。根据能量反馈系统的特点提出了全数字化的控制方案,用数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)TMS320LF2407设计并实现．解决了这一核心问题。进行了仿真试验。跟踪精度达到0．1Hz,完全满足能量反馈系统的需要。     

考虑源网荷储协调互动的配电网无功优化

无功电压控制是保障电网安全稳定运行的基础,高比例新能源发电是新型电力系统的主要特征,挖掘新能源发电、储能以及柔性负荷等柔性可控资源的无功电压潜力能有效保障新型电力系统安全稳定运行。文中提出了一种考虑源网荷储互动的配电网无功电压控制方法,从负荷需求侧响应出发基于市场实时电价信息以负荷转移成本和用户购电成本为基础实现价格驱动需求响应的负荷平移策略;利用储能系统协调新能源发电出力和负荷平移规则,构建综合考虑源网荷储互动的配电网无功优化模型。通过调节无功补偿设备、储能充放电策略协调新能源出力,在满足负荷需求侧响应需求的基础上达到系统无功电压的最优控制。通过改进的IEEE33节点系统仿真分析,实验结果表明通过源网荷储的充分互动能够有效提高系统无功电压调节能力,实现配电网安全、经济运行。     

孤立海岛微电网供电模式下的柴油发电系统改造方案研究

为充分发挥柴油发电系统在孤立海岛微电网供电模式下的作用,并最大限度地降低孤立海岛微电网系统的建设费用,有必要对岛上传统老旧柴油发电系统的改造进行研究。针对传统老旧柴油发电系统在孤立海岛微电网供电模式下普遍存在的问题,提出了具体的改造方案,分别对柴油发电机控制器、调速器、调压器、自动化系统及通信网络等进行改造;并对改造后的柴油发电机与微电网之间的交互联系进行了分析。经改造后,柴油发电机能够实现与微电网控制中心的"四遥"功能,并通过与微电网中其它分布式电源以及储能系统的协调配合,参与孤立海岛微电网的整体运行控制,以保证微电网的稳定、可靠、经济运行。     

大规模压缩空气储能系统发电方式与运行控制分析与构想

压缩空气储能是一种充放电循环次数多、使用寿命长、可大规模储存电能的清洁环保的物理储能技术,适合于电网级大规模应用场合。文中分析了大规模压缩空气储能系统常规定速发电方式特点,提出了基于全控器件励磁的定速恒频同步储能机组控制策略,以获得更强的励磁能力和抑制系统振荡的能力,实现提升储能机组辅助服务能力。为了提高综合能效,提出了基于变速恒频双馈发电机组和变速变频直驱发电机组的大规模压缩空气储能变速发电方案构想,并分析了其典型运行控制策略,该变速发电方案具有提升储能机组控制功能及辅助服务能力的潜力。最后,分析了大规模压缩空气储能发电运行控制面临的挑战。     

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。     

微电网控制策略研究

微电网可提高供电可靠性,改善电能质量,与大电网并列运行还可实现消峰填谷,提高负荷效率,实现经济运行。给出了微电网的定义及其结构示意图,探讨了微电网系统中不同逆变型分布式电源采用的恒功率控制、恒压恒频控制、下垂控制等控制方法,及主从控制、对等控制、分层控制等微电网的整体控制策略,并对微电网控制系统的未来发展趋势进行了展望。     

基于电动汽车V2G的柔性直流供电系统灵活资源调控策略研究

为了提高清洁能源消纳率,降低碳排放量,给出一种柔性交直流供电系统拓扑,该拓扑通过直流母线实现光伏发电、储能及电动汽车充放电的能量交互,通过双向AC/DC设备实现交直流系统能量互动.为保证该系统的安全、稳定、经济运行,提出一种多时间尺度调度控制策略,包含毫秒级、秒级到分钟级、小时级到日等不同时间尺度.策略结合储能、光伏发...