基于条件风险价值的风柴储孤岛微网经济风险评估

基于条件风险价值方法提出风柴储孤岛微网经济风险评估模型。对孤岛微网中风机与柴油发电机故障情况进行抽样,结合其出力分别建立可靠性模型;综合考虑储能放电深度和充放电次数对储能容量衰减的影响以及储能运行策略,建立储能系统可靠性模型;考虑微网内不同重要程度负荷停电造成的经济损失,采用条件风险价值方法定义经济风险严重度指标;采用蒙特卡洛模拟法求解严重度指标计算公式中的停电损失概率密度函数。以欧洲典型低压孤岛微网为例,对不同风机装机容量、负荷峰值、一般负荷容量占比以及置信度下的严重度指标进行分析,验证了该指标的合理性。     

储能系统在孤岛微网中应用

储能系统是一种具有快速响应能力的设备,可以增加微网控制系统的灵活性,并增加微网的安全效益和经济效益。储能系统在微网运行中担任主要角色,本文对一个孤岛模式微网中的储能系统所带来的效益进行了研究。微网的优化调度计划是用来解决一个长期优化合问题,并用于存储系统的实用模型。本文采用概率可靠计算方法用来计算微网的可靠性成本,通过算例证明了该方法有效性。     

微网孤岛控制研究分析

对微网孤岛方式下的功率进行动态调节,并分析了微网下垂控制策略。通过分析不同微源控制参数设计、微网孤网运行时的紧急控制决策、孤岛运行时跳机组的紧急控制,得出微网运行的控制策略表。结果表明:在孤岛运行,微网内部出现短路故障,迅速切除故障线路时,若储能系统输出功率过大,则应立即采取切负荷措施,切负荷量为功率缺额与热备用裕量之和;在孤岛运行,微网内部出现跳机组故障时,若储能系统输出功率过大,则应迅速采取切负荷措施,切负荷量为功率缺额与热备用裕量之和。     

孤岛模式下的微网优化运行策略

微网的灵活、高效、经济、环保以及能源多样等优势使微网与传统大电网的运行管理方式有所不同。研究了微网在孤岛运行模式下,考虑分布式电源的发电成本、环境成本以及微网的设备维护成本,在满足微网运行约束条件的基础上,优化微网内不同分布式电源和储能系统的功率输出,使系统的总运行成本最小。分析并建立了含有风力发电系统、微汽轮机、燃料电池、柴油发电机和蓄电池的微网优化运行模型,在对风电功率和敏感性负荷预测的基础上,采用遗传算法求解该模型,并通过算例验证了方法的可行性。     

孤岛下微网小信号稳定分析

详细的推导了孤岛下微网的微源和微网整体在稳定点线性化的小信号模型,对于微源,考虑功率模块中的频率和电压的下垂控制,因功率变化带来的频率和电压的调整,而线性的网络,考虑扰动对其节点电压影响,将频率和电压作为状态量得出孤岛下整体微网的小信号模型。对建立的小信号模型,一方面通过计算求取模型的系数矩阵的特征值来判断该微网的稳定性;另一方面通过Matlab/simulink搭建微网模型得到频率电压的时域仿真图判断该微网的稳定性;比较以上两种方法的结论得到本文的小信号模型合理性。给相关方面的研究以借鉴。     

基于灵敏度分析微网孤岛运行下的频率控制器研究

以微网孤岛运行时的稳定性分析为目标,将未来可再生电能的传输和管理网络作为研究对象,首先分别推导了固态变压器、网络线路以及负荷模型的状态空间方程,建立了相应环节的小信号模型,并引入了下垂控制器与电压电流双环控制器,建立了完整的微网小信号模型。其次对微网系统状态矩阵进行了特征值的关键性与一般性灵敏度分析,确定了影响系统稳定的环节和系统参数。通过分析结果得出电流环控制器参数对系统稳定性有影响,功率下垂控制器的下垂控制系数对系统稳定性有影响。对微网系统状态矩阵进行了特征值灵敏度分析,该分析方法对微电网系统频率控制器优化配置提供理论支持。     

计及碳排放权交易的微网孤岛运行经济负荷分配

微网孤岛运行为微网提供了更高的供电可靠性和灵活性。碳排放权交易将逐步在中国实施。其有利于提高微网经济性。为了研究碳排放权交易对其影响程度,构建微电源、储能装置及数学模型,建立了微网孤岛运行优化模型,以经济成本最低为目标,运用自适应全局人工鱼群算法,求解微网电能调度方案,并分析其经济性,结果表明,碳排放权交易能显著提高微网经济性。     

孤岛运行微网有功功率优化控制研究

可再生能源的接入是微网的重要特点之一.针对风力发电、光伏电池等分布式电源间歇性的特点,提出了平抑功率波动的策略.以收益最大为目标,建立了2种有功功率优化控制数学模型,即仅计及可中断负荷的作用和同时计及可中断负荷与后备电源的作用.在模型中区分了调度中断负荷与用户自中断负荷的不同,最后通过算例仿真,验证了所提2种模型的有效...     

含微网的配电网负荷转移方案可靠性评估指标体系研究

配电网在检修或是故障等N1状态下及时高效的负荷转移是保证持续供电能力的有效措施之一。凭经验获得的负荷转移方案可行性分析成为亟需解决的问题,可靠性评估就是非常重要的一方面。文中针对微网运行方式、运行特性及与配电网相互影响,提出了含微网的配电网负荷转移能力可靠性评估指标体系,根据微网运行方式把含微网的配电网看成由微网并网运行的配电网和孤岛运行微网两部分组成,在分别量化微网运行方式对可靠性评估指标影响的基础上,运用熵权模糊层次分析法从可靠性角度对含微网的配电网负荷转移能力综合评估。最后,对修改后的IEEE33节点系统不同负荷转移方案进行可靠性评估,结果验证了评估指标体系的有效性和可行性。     

微网系统并网/孤岛运行模式无缝切换控制策略

对于采用主从控制策略的微网系统,如何实现并网/孤岛工作模式之间的无缝切换是一项亟待克服的技术难点。首先介绍微网系统的基本结构和工作模式,结合微网系统并网/孤岛工作模式切换时的工作特征,提出一种改进的电压环调节器结构。即根据能量守恒原则,在工作模式切换前预先估算并设置调节器的输出需求,可较好地解决切换过程中微网母线电压的震荡和电流冲击等问题。其次,提出一种适合微网的软件锁相方法,保证各种切换条件下微网母线电压相位的连续性和平顺性,为不同工作模式间的无缝切换奠定基础,并对储能变流器的控制参数进行了优化设计。最后,建立微网系统的仿真模型和完善的实验验证平台,仿真和实验结果共同验证了所提控制策略和锁相方法的有效性和优越性。     

离网型微电网优化运行策略研究

目前对微电网的研究主要集中在并网模式,而对离网模式的研究较少.在满足离网型微电网电能质量等供电需求的情况下,考虑风/光/柴/储的出力约束及启停成本,构建了离网型微电网经济优化模型,在提高可再生能源利用率的同时,优化系统的经济性运行.再者,通过算例分析,对比了专家策略和所提优化策略.最后,通过不同时间尺度仿真分析,验证了...     

改善功率分配及电能质量的微电网分层控制策略

采用传统下垂控制的多微源逆变器在独立运行时,由于线路阻抗的影响,各微源无法按容量比例精确分配负荷无功功率。为了提高系统的无功功率分配精度,文章在深入分析逆变器总阻抗对负载功率分配影响的基础上,指出逆变器总阻抗和额定容量成反比是实现功率合理分配的充要条件,于是提出了一种微电网分层控制策略。第一层控制设计了基于旋转坐标系的虚拟阻抗,以消除微电网中的有功功率和无功功率耦合现象,同时还可以改善无功功率分配性能;第二层中央控制器通过向第一层控制反馈无功功率调节量,进一步实现了无功功率的无差分配,此外,对系统频率和母线电压进行调整,从而优化了系统的电能质量。基于Matlab/Simulink仿真平台搭建了两台微源并联模型,仿真结果对比图验证了文中所述控制策略的正确性和可行性。     

微电网孤岛运行时的频率控制策略

提出了一种基于同步发电机机电暂态数学模型的新型微电网逆变电源,即虚拟同步发电机。详细分析了将传统电力系统中集中式频率控制引入微电网的可行性。微电网孤岛运行时,将虚拟同步发电机分为非调频发电单元和调频发电单元,前者既能按照功率调度指令发电,又能参与一次调频,缓解扰动情况下系统频率的波动,后者提供微电网参考电压,并利用二次调频实现频率的无差控制。还指出了分散式频率控制存在的问题,并给出了集中式频率控制的基本结构。Matlab/Simulink的仿真结果表明了该控制策略的正确性和可行性。     

微电网孤网运行时的频率特性分析

微电网孤网运行时的频率特性是微电网运行机理分析和控制策略研究的基础.针对逆变器、同步发电机和异步发电机不同接口型微电源,分别从控制策略、传递函数和结构特点等方面进行定性和定量分析,结果表明不同的微电源具有差调频、无差调频和无调频特性3种不同的调频作用.微电网的频率特性由不同微电源的调频特性共同决定,是否存在无差调频型微...     

孤岛微电网无通信功率均分和电压恢复研究

首先分析了传统下垂控制在功率均分中的局限性,并提出一种新型下垂控制。该控制策略利用本地脉冲高低电平分别实现电压恢复和功率均分,且只采用DG单元本地信息,不存在各DG单元或控制层面之间的通信,继承了传统下垂控制无通信的优点,保证了微电网"即插即用"。在两台三相逆变器组成的小型微电网上进行了实验研究,证明了理论与方案的正确性。     

含电-氢系统的孤岛型交直流混合微电网可靠性评估

随着电力系统和氢气系统耦合程度的加深,含电-氢系统(electricity-hydrogen system,EHS)的交直流混合微电网已成为能源系统发展方向之一.针对含EHS的孤岛型交直流混合微电网进行可靠性评估,首先,建立EHS模型和负荷模型;其次,从系统级和设备级两个角度定义了系统的可靠性指标体系,并且提出了系统负...     

基于离网型微网的电动汽车消纳可再生能源研究

针对目前我国可再生能源占比逐步增加,而整体利用效率不高的问题,提出了将电动汽车作为主动负荷,消纳微网中可再生能源的经济调度模型,利用遗传优化算法求解经济调度模型。研究表明电动汽车的接入以及可再生能源的使用不但可以节约微电网的投产资金与运行维护费用、减少环境污染,还能够充分发挥电动汽车作为主动负荷起到削峰填谷的作用,提高了微网的经济性。     

基于风险理论的微电网脆弱性评估

该文提出了基于风险理论的微电网脆弱性评估方法。首先给出微电网在独立运行方式下的脆弱性概念和5类脆弱源,并提出了以失负荷量为衡量标准的3种元件脆弱度指标;接着以风险理论为基础分析了微电网中各脆弱源发生的概率和相应后果,并给出各类风险后果间的定量关系;最后应用模糊综合评价法求取了微电网的综合脆弱值。算例分析结果表明所提方法有效,对各参数的灵敏度进行分析,为降低微电网综合脆弱值的措施提供了依据。     

基于虚拟阻抗的孤岛交流微电网混合储能控制策略研究

为了实现孤岛交流微电网(AC-MG)混合储能系统(HESS)的分散控制,提出了一种基于虚拟阻抗的针对超级电容(SC)和蓄电池(Battery)构成的HESS功率动态分配方法。在不需要实时检测负载功率的情况下实现两种类型储能设备的功率实时动态分配。在分析虚拟阻抗基本原理并建立HESS等效电路模型的基础上,推导了HESS动态功率分配的理论原理。通过分析DC-AC变换器电压电流双环控制参数对于变换器输出阻抗和虚拟阻抗的影响,进而给出有益于功率分配的控制参数设置方法。在此基础上,建立了HESS的仿真模型,设计了2类典型的等效功率波动工况,深入分析HESS在各种工况下的运行特性。结果表明：在各种工况下,HESS都可以通过控制超级电容串联虚拟电容(VC)实现其补偿等效功率波动的高频部分;蓄电池串联虚拟电阻(VR)吸收功率波动的低频部分,动态功率自动分配有效实现,提高了系统的鲁棒性和可靠性。     

基于时序模拟的离网型微网可靠性分析

离网型微网凭借独立、自治运行等特点,可有效保证网内负荷的正常供电。首先建立风电机组的时序出力模型,然后针对不同的储能运行策略,建立储能系统充放电模型;在传统时序蒙特卡洛算法的基础上,提出基于微网随机、时序等运行特性的可靠性评估算法,并对改进的RBTS Bus 6孤岛系统进行可靠性评估。算例分析表明,该算法能有效地计算离网型微网系统的可靠性指标。