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。     

基于时序模拟的并网型微网可靠性分析

并网型微网凭借独立组网、高度自治的特点,可有效保证内部重要负荷的短期持续供电。首先,分析了微网中光伏电源和风电机组的输出随机特性,针对并网型微网两种运行方式,提出并网运行时微网和外网输出协调工作策略,并建立了孤岛运行时全时序可靠性模型;其次,基于孤岛运行特征和负荷切除原则,提出新的评估微网持续供电能力的可靠性指标;最后,对传统时序蒙特卡罗法进行改进,提出基于微网随机、时序等运行特性的可靠性评估方法,并以RBTS BUS6改进系统为例进行了仿真计算,验证所提方法的可行性。在此基础上,通过改变微网内电源的位置和储能容量大小,分析了电源位置和储能容量对配电系统和微网可靠性的影响。     

计及电动汽车充电需求的孤岛微网可靠性计算方法

由于远离大陆,独立海岛上的微网多运行于孤岛模式,不与配电网发生功率交换,微网内部实现电力供需平衡,同时,电动汽车充电需求的接入给孤岛微网的可靠运行带来了影响。提出了一种计及电动汽车充电需求的孤岛微网可靠性计算方法。首先,通过模拟用户的出行行为建立了基于出行链理论的电动汽车充电负荷模型,计及风电和储能特性提出了微网运行策略和负荷分块削减策略。其次,考虑电动汽车充电需求,提出了年均充电中断次数、系统平均充电可用性等新型指标,构建了与传统配电网有差异的微网供电可靠性评估体系。最后,对改进的RBTS Bus6馈线F4系统进行了可靠性评估。算例结果表明,微网运行策略和电动汽车充电需求对孤岛微网的供电可靠性影响显著。     

基于多种策略的孤岛型微网可靠性分析方法

微网结构中电源功率的随机性、储能装置的应用及复杂的运行控制策略使得微网的可靠性分析异常困难。分析微网常用的两种控制策略,基于不同的原则,制定微网的三种运行策略;建立微网的储能模型及孤岛型微网的输出功率模型;考虑发电容量、网架结构及负荷停运因素对系统可靠性的影响,建立微网内部故障影响矩阵,并给出基于多种策略的孤岛型微网可靠性分析方法。通过算例分析可知,对于孤岛型储能微网,该模型及方法能较准确地评估系统可靠性。     

基于多种策略的孤岛型微网可靠性分析方法

微网结构中电源功率的随机性、储能装置的应用及复杂的运行控制策略使得微网的可靠性分析异常困难.分析微网常用的两种控制策略,基于不同的原则,制定微网的三种运行策略;建立微网的储能模型及孤岛型微网的输出功率模型;考虑发电容量、网架结构及负荷停运因素对系统可靠性的影响,建立微网内部故障影响矩阵,并给出基于多种策略的孤岛型微网可靠性分析方法.通过算例分析可知,对于孤岛型储能微网,该模型及方法能较准确地评估系统可靠性。     

微网接入对配电网供电可靠性影响分析

分布式电源越来越多的被接入到配电网中,在改变配电网运行方式的同时也给配电网的可靠性评估方法带来影响。提出一种含微网接入的配电网可靠性指标计算方法。首先以小时为功率变化基本单位,建立风机、光伏、储能装置输出功率的时序模型,并制定储能装置的充放电策略。对元件发生故障后的系统进行区域划分,根据区域划分结果和孤岛内负荷优选模型确定各个负荷点的停电时间。在此基础上,通过蒙特卡洛模拟法计算可靠性指标。以改进的IEEE RBTS BUS6系统为算例,计算了微网接入前后的各项可靠性指标,分析了微网的接入在改善配电网供电可靠性方面的作用。     

计及储能容量优化的含风光储配电网可靠性评估

采用改进准序贯蒙特卡洛法进行配电网可靠性评估,提出2个衡量储能平抑风光储联合发电系统有功功率波动的指标进行储能容量优化。结合储能容量优化结果,对比分析不同的风光储协调运行策略以及系统孤岛划分方案对配电网可靠性评估的影响。改造的IEEE RBTS BUS6算例分析表明:合理选择储能容量可以很好地平抑风光储联合发电系统的有功功率波动,同时减少能源浪费;风光储协调运行策略中,相比容量跟踪策略,负荷跟随策略可以提高系统的供电可靠性;不同的孤岛划分方案中,相比优先切除负荷量小的分散用电负荷,优先切除负荷量大的集中用电负荷,系统具有更高的供电可靠性。     

计及电-氢混合储能的孤岛直流微电网可靠性评估

电-氢混合储能为提高孤岛直流微电网可靠性提供了有效途径,然而不同电-氢混合储能策略也会影响系统的可靠性水平,文中针对不同电-氢混合储能运行顺序,对比分析了3种储能策略对孤岛直流微电网可靠性的影响。首先,建立氢气储能模型、蓄电池储能模型和微电网可靠性评估指标体系;然后,计及系统元件故障,基于序贯蒙特卡洛法,提出计及电-氢混合储能的孤岛直流微电网可靠性评估方法;最后,采用改进的RBTS BUS6 F4馈线系统对孤岛直流微电网进行可靠性评估,对比分析储能策略和电-氢混合储能容量对系统可靠性的影响。结果表明：氢储能可以有效提高系统可靠性,不同的电-氢储能策略和容量对系统可靠性具有不同的影响。     

基于改进粒子群算法的微网经济负荷分配

微网是通过整合多种分布式电源、储能系统、可控负载的一种分布式的低压供电网,微网可以运行在并网和孤岛两种模式下：在并网运行时,大电网可以作为微网的重要支撑;在孤岛运行模式下,为保证重要负荷的供电,需要各微电源协调运行,从而使微网的总运行成本最小。采用改进粒子群算法对孤岛运行模式下的一个小型的微网系统算例进行研究,仿真计算结果表明了所提方法的有效性。     

基于需求侧响应和储能电量预估的微网运行调度策略

微网在孤岛运行期间,若微电源和储能装置容量不足,则无法保证网内所有负荷的正常供电。为提高微网供电可靠性,同时尽可能利用可再生能源发电,提出了一种基于需求侧响应和储能电量预估的微网运行调度策略。该策略针对孤岛运行期间的微网,根据微源发电功率和负荷用电功率的超短期预测结果,对储能功率和剩余电量进行预估,结合预估结果和需求侧信息对各类负荷实施不同的调度策略。通过对可平移负荷的平移优化和对可中断负荷的适时逐级投切,达到微网内重要负荷可持续供电和其他负荷停电时间最短的目标。仿真算例验证了所提策略的正确性和有效性。     

基于几何分布的微电网孤岛运行可靠性快速概率评估

微电网内间歇性分布式电源和负荷的波动性使孤岛运行可靠性评估变得复杂。而避免负荷频繁投切的实际短时孤岛切负荷策略增强了负荷状态的时序关联性,该策略下序贯蒙特卡洛仿真计算量大。针对上述问题,文中基于几何分布模型和概率计算,提出了快速准确计算微电网负荷点停电时间概率分布的解析公式,可综合计算负荷点和系统可靠性指标。以改造的配电系统为例,通过评估微电网孤岛运行可靠性将所提方法与蒙特卡洛评估方法进行了对比分析,论证了所提方法的快速性和有效性;对源荷功率波动性和切负荷策略对微电网孤岛运行可靠性的影响进行分析,进一步验证了所提计算模型的合理性。     

基于三环反馈解耦控制策略的储能元件在风光互补微网系统中的应用

储能元件在风光互补发电系统组成的微网运行控制过程中具有重要地位,可以作为微网孤岛运行的组网电源,从而维持系统的电压和频率稳定。对于储能元件控制器,设计了一种包括功率环、逆变器滤波电容电压环以及滤波电感电流环的三环反馈解耦控制策略,分析了该策略在微网稳定运行和孤岛/联网模式无缝切换过程的作用。利用Matlab仿真了由储能元件、风电和光伏组成的微网系统并且建立了实验平台。仿真及实验结果表明,基于该控制策略的微网在孤岛运行、联网运行以及两者切换的过程中能够保持电压和频率稳定性,对微网内负荷供电可靠,并可实现微网     

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。     

风柴储孤岛微网的风险评估体系研究及应用

以孤岛运行模式下的风柴储微网为研究对象,本文提出了一种全新的孤岛微网风险指标评价体系,即负荷损失指标(Load Loss Risk, LLR)和电源损失指标(Power Loss Risk, PLR),从用电和发电两个角度全面评估其风险水平。首先,对风柴储微网各元件进行建模,特别是采用马尔可夫链建立了风电机组多状态可靠性模型,体现了风速变化的连续性。其次,在微网各元件可靠性模型的基础上,模拟微网的运行情况,并采用全新的风险评估指标量化其运行风险。最后,以欧洲典型低压风柴储微网为例,算例验证了本文所提指标的合理性,并对不同风速、风机故障率、风电装机容量以及储能容量对微网孤岛运行风险的影响进行了灵敏度分析,所得评估结果可为风柴储孤岛微网的容量配置以及规划运行提供参考。     

基于改进信赖域算法的孤岛交直流混合微电网潮流计算

交直流混合微电网兼备交流微电网和直流微电网的优点,是未来具有发展前景的一种微电网形式。针对对等控制策略下的孤岛交直流混合微电网,考虑分布式电源和分布式储能装置不同的控制方式,基于交直流互联变流器标幺化方法的自治运行控制策略,兼顾交流子系统和直流子系统之间的双向功率交换,建立了对等控制策略下的孤岛交直流混合微电网潮流计算模型。为了提高现有潮流计算方法的收敛性,提出了信赖域半径收敛至0的改进信赖域算法求解上述模型。通过对12节点的孤岛交直流混合微电网的潮流计算,与BFGS(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)信赖域算法及牛顿—拉夫逊法进行了对比,验证了所提算法的有效性和鲁棒性。     

基于储能变流器的微电网稳定控制策略

微电网是一种将分布式电源、储能装置、变流器、负荷以及监控保护装置有机整合在一起的小型发、配、用电系统。微电网运行方式复杂,为维持微电网电压和频率的稳定,提出一种基于储能变流器的下垂控制与恒频恒压（V f）控制相结合的微电网稳定控制策略。微电网并网运行时,储能变流器采用下垂控制;微电网离网运行时,若电压和频率在设定的范围内,储能变流器仍然采用下垂控制,若超出设定范围,储能变流器采用V f控制。仿真结果表明,提出的控制策略在微电网并网运行、离网运行、以及并/离网切换过程中均能维持微电网电压和频率的稳定。     

基于换流器归一化模型的微电网无缝切换控制策略

针对采用主从控制模式,以储能系统作为组网单元的联网/孤岛双模式运行的微电网系统,首先介绍了微电网联网/孤岛双模式无缝切换控制策略;其次提出了“外环并行,内环共用”的储能换流器P/Q模式与V/f模式归一化控制模型,同时完成归一化控制器的参数设计以及归一化控制系统的稳定性分析;依托RT_Lab实时仿真平台,完成微电网联网/孤网双模式运行实时仿真模型搭建,完成控制策略的仿真分析,最后在国家能源大型风电并网系统研发（实验）中心微电网实验平台进行了微电网联网/孤岛双模式无缝切换实验,实验结果验证了控制方法的有效性。