多能源混合微网容量优化配置研究综述

多能源混合微网的容量优化配置是合理利用可再生能源、保障系统供电稳定性、可靠性和经济性的前提.总结了微网系统容量优化配置的一般方法,对常用于微网系统中的风力发电机、光伏、柴油发电机和蓄电池储能系统的数学模型进行了论述,并介绍了蓄电池储能系统的寿命评估方法;列举了微网容量优化的约束条件和目标函数,以及应用于优化计算的人工智能算法,并对已开发应用的微网系统容量优化配置软件进行了介绍.     

孤立微网协同控制策略

针对微网储能系统受容量的限制,从而引起微网运行不稳定,提出一种改进的微网协同控制策略.采用双层协同控制结构,初级控制是蓄电池储能系统,次级控制是微网管理系统(MMS).初级控制保证微网频率在可接受的范围内,次级控制保证微网中最大的备用容量.采用详细的微源模型,准确地描述了不同类型分布式电源原动机部分对微网系统的影响,建立带有详细微源模型的微网仿真系统,并进行了仿真,仿真结果表明:该协同控制策略具有良好的动态性能,并能够保证供电质量的要求,有较理想的应用前景.     

光伏-储能微网的协调控制策略

针对光伏发电系统和蓄电池储能系统(Battery Energy Storage System,BESS)构成的微网系统,采用基于下垂控制策略的协调控制,同时在变流器中采用逻辑脉冲宽度调制(LPWM)方法以提高光伏微网在孤网模式下为负载供电的安全性和稳定性.     

基于虚拟同步发电机技术的无缝切换控制策略

在微网系统中储能电源的并网及离网运行状态及两者之间的动态切换过程直接影响到敏感负荷的供电质量。针对该问题,文章采用一种基于虚拟同步电机的储能逆变器控制方法,使储能逆变器等效于受控电压源,同时具备惯性模拟、调频、调压功能;此外提出一种储能逆变器并离网无缝切换控制策略,可以实现并、离网状态及两者之间的自动平滑切换,最后搭建了微网实验平台,实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

电—热联合微网中基于波动参数的多类型储能协同控制

针对光伏发电的功率波动和消纳问题,结合中国西北地区供电供热需求,以光伏、热泵和混合储能组成的电—热联合微网为研究对象,研究了基于波动参数的多类型储能协同控制。首先,分析电—热联合微网的特点及能量转换方式。然后,设计电—热联合微网中基于波动参数的多类型储能双层协同控制策略,在上层控制中,基于功率波动时间尺度以及变参数的低通滤波方法,提出多类型储能协同平抑功率波动策略;在下层控制中,基于混合储能平抑功率波动以及微网电压、频率机理,提出混合储能能量转移的自适应控制策略。最后,通过仿真算例对所提算法进行验证,仿真结果表明：所提方法可以在有效减少电储能投资成本的前提下充分抑制可再生能源的功率波动,并延长混合储能的使用寿命,具有良好的应用前景。     

新能源及可再生能源并网发电规模化应用的有效途径——微网技术

传统电网集中式供电和分布式电源都有其各自的优点和局限性。微网技术整合了分布式电源的优势,有利于新能源及可再生能源发电系统大规模并网应用。首先介绍了微网的相关概念及其基本结构,阐述了微网内的主要分布式发电技术和储能方式,进而提出了三种微网的基本控制策略。最后对微网的发展前景进行了展望,并总结给出了微网研究中需要重点解决的理论和技术问题。     

应用于停车棚的光伏—储能微网发电系统研究

提出了应用于停车棚的分布式发电光伏储能微网发电系统设计方案,进行了并网光伏发电系统、储能系统和微网控制管理系统设计重点介绍了光伏电池阵列、并网逆变器、储能装置充放电系统、储能系统容量规划、微网电网结构、光储微网系统整合运行等设计内容。     

储能系统改善微网动态性能的研究

利用PSCAD建模,研究了微网从并网向孤网模式转换的动态运行特性,获取了微网电压与频率的变化规律.微网由各分布式电源提供功率支撑,由IEEE34节点配网提供电压支撑.由于微型燃气轮机的慢响应特性,微网在过渡过程中引起频率电压波动极大,不利于系统稳定运行,储能设备对于微网稳定有重要作用,采用下垂控制策略的蓄电池作为储能设备,有效抑制了由微型燃气轮机所引起的电压和频率误差.     

考虑储能及多负荷需求响应的微电网优化运行

微网综合能源系统是提高能源利用率和可再生能源消纳能力的一种有效手段.针对传统微电网中电池储能系统成本高、灵活性差的问题,建立了基于电热氢能量转换方程的微网混合储能系统模型.在此之上,为解决微网源荷匹配度低与弃风严重问题,提出一种考虑电热多种负荷需求响应的园区微网综合能源系统优化模型.以系统综合运行成本最小为目标函数,综...     

基于同步控制的微网多工况小信号稳定分析

针对风机接入微网后较严重的频率稳定和功率平衡问题,提出微网环境下的双馈风机同步控制策略.在风机的转子侧,通过引入风机主动降载控制使双馈风机具有向系统提供功率备用和一次调频的功能,从而可以更有效地向微网提供频率支持.针对采用同步控制策略的典型风机-储能微网系统进行小信号稳定分析,计算得到的多工况主导特征根表明,微网的主导模式主要和风机轴系以及风机、储能控制内/外环两类控制参数密切相关.通过风速、负荷等扰动仿真分析研究进一步表明:风机的降载运行有助于改善微网系统的小扰动性能,同时协调设计风机和储能的有功下垂系数亦可有效改善主导特征根的阻尼.     

电动汽车接入对光储电站电压质量的影响

电动汽车具有负荷和移动储能的双重特性,合理利用电动汽车的移动储能特性可以改善电压质量,减少电网储能装置的配置,提高能源的利用率。首先,建立了基于光储电站的微电网系统;然后,以光储电站母线电压为控制对象,提出了电动汽车的控制策略;最后,用MATLAB/Simulink对电动汽车接入电网改善电压质量的可行性进行了分析和验证。     

考虑间歇性负荷的光储微网储能的优化配置技术研究

由于在含有间歇性负荷的光伏微电网中,光伏电源的随机性和负荷的间歇性,对微电网的稳定运行产生了极大的不安全因素,因此,本文提出了一种经济性和技术性双优的储能容量配置方法. 以微电网运行费用最低、网内负荷波动最小为目标函数,采用改进粒子群算法求解最优储能配置容量; 最后,通过实际算例,验证了本文所提的优化方案,提高了微电网的稳定性和经济性.     

接有冲击性负荷的微电网电能质量分析

微电网通过连接分布式电源与大电网,可有效降低分布式发电对电网的冲击,提高供电可靠性. 但由于微电网网架相对脆弱,随着冲击性负荷的大量接入,电网谐波、电压不平衡等因素对微网电能质量影响越来越明显. 建立了风光储交流微电网并网系统,并以炼钢电弧炉作为典型冲击性负荷模型,重点分析了弧长变化较大的熔化期对微电网造成的三相不平衡、电压波动、谐波等电能质量问题. 结果表明,冲击性负荷接入对并网方式下的微电网系统电能质量有很大影响.     

兼顾企业综合成本与用户用电体验的微电网双层优化配置

并网型直流微电网对于改善电网末端薄弱环节的供电可靠性和电能质量有着重要作用。传统的优化配置方法多关注企业的经济效益,很少考虑用户的用电体验。在市场环境下,并网型微电网的建立与推广必须重视用电用户的利益。以典型的“风—光—柴—储”并网型直流微电网为研究对象,提出一种兼顾供电企业经济效益和用户用电体验的微电网双层优化配置模型。模型考虑微电网全寿命周期内的初装成本、运行维护成本、燃料成本、置换成本以及与配电网的能量交互费用等,建立以企业综合经济成本最小为目标的上层模型和以用户缺电损失期望最小为目标的下层模型,引入供电可靠性关联上下层模型,使用KKT条件实现双层模型到单层模型的解耦,并用遗传—蚁群混合算法对模型进行求解,算例仿真结果验证了模型和算法的有效性和合理性。     

基于改进的人工蜂群算法的微电网储能系统容量优化配置

由于风光能源具有间歇性和波动性的特点,对电网的电能质量造成了不良影响,因此提出了一种微电网的储能容量优化配置方法。首先,建立以用户用电费用最低、储能能量损失最小及风光能源的波动性最小为目标的微电网系统模型;然后,提出了一种改进的人工蜂群算法求解模型,通过不同的算法对无储能、单储能及混合储能3种储能方案模型进行求解分析;最后,采用熵权法找出适用于微电网的最佳储能方案。实验结果表明,改进的人工蜂群算法能够求解微电网模型且不易陷入局部最优,并通过熵权法得出了蓄电池和超级电容的组合适合作为微电网储能系统的结论。     

基于区域分布式能源系统的智能微网能源管理

分布式供能系统是一种新型的供能方式,十多年来,上海等城市和地区已经在单一用户的宾馆、医院、企业及园区开展了积极的实践.未来几年,我国许多城市和区域在低碳实践区、生态园区的建设中采用区域分布式供能方式的趋势渐显.为此,结合近年的工作实践,从区域能源供应侧和需求侧2方面进行分析,对基于区域分布式能源系统的智能微网能源管理进行研究与思考,以期为区域分布式能源建设管理和推广应用提供参考.     

分布式电源和微网在智能配电网自愈功能中的作用分析

本文介绍了分布式发电、微网与智能配电网的概念,从供电可靠性、能源利用率、黑启动中备用电源三个方面,对分布式电源和微网在智能配电网自愈功能实现中的作用进行了分析。并指出应在智能配电网规划阶段合理考虑分布式电源与微网的位置与作用。     

风电功率特性分析及其不确定性解决方案

风力发电对电力系统的不利影响主要源自风电自身功率的随机性,风电并网问题的关键在于如何解决风电功率的不确定性.为此,需要首先对风电的波动特性进行深入分析,然后针对主要矛盾方能提出合理的解决方案.采用频域分析法对风电功率的波动特性进行详细分析,明确风电功率变化的频域分布.介绍风电功率预测和储能技术用于解决风电功率不确定性的应用,并根据频域分析结果给出储能技术选择的原则.风电功率预测与储能技术能够从根本上解决风电功率的不确定性,为风电等不确定性电源并网问题提供新思路.     

低压直流微电网的改进SoC均衡控制研究

低压直流微电网是实现终端用户负荷直流化的一种重要形态,为了解决其中各储能单元荷电状态(SoC)不一致问题,提出了改进SoC均衡控制策略。该策略可同时实现储能单元充电和放电过程中的SoC均衡和负载电流分配,并将母线电压偏差控制在较小范围内。同时控制系统无需进行输出电流采样与互联通信,可有效降低设计成本。其次提出了曲线法分析系统动态特性,并基于小信号模型对系统进行稳定性分析。最后搭建硬件实验平台,验证了该控制策略的正确性及可行性。