能源互联微电网的商业模式分析

随着能源互联网概念的快速发展,对能源互联网各细分领域的顶层设计已经成为能源领域研究的重要一环。针对能源互联网交易特点和商业模式的讨论已深入到能源经济学领域和技术领域。基于能源互联网是由多层次系统组成的理念,出现了能源互联微电网的概念。回顾了能源互联微电网的基本框架,提出了能源互联微电网的交易特点和商业管理模式。配网公司、个人投资者和子微电网是能源互联微电网运营过程中的三个重要组成部分,分析了这三者的角色、权利和责任,讨论了运行原则、政府角色以及能源互联微电网的优点。提出的能源互联微电网商业管理模式和运营模式建议有助于能源互联网的设计和实施。     

微电网控制策略研究（英文）

随着能源紧缺、环境污染、电力需求持续增长等问题的日益加剧,微电网已成为加强可再生能源利用和解决电网集中供电方式潜在问题的有效手段。微电网作为一个电力系统,相对于传统的电力系统具有自身结构特点,不能简单地使用传统电力系统的控制。本文旨在阐释微电网概念,重点介绍三种逆变器控制方法,二种微电网基本控制策略以及微电网离并网控制策略。并提出对于今后微电网研究方向的看法。     

微电网技术综述（英文）

微电网是分布式电源接入电网的一种有效手段,逐步引起广泛关注。新能源的利用将使微电网的建设出现高速发展期,本文概述了微电网的概念和主要特点,综述了微电网国内外的发展状况,阐述了微电网的基本结构。并从能量管理、控制策略、继电保护等方面阐述了微电网技术近年来的研究热点及发展趋势,讨论了需要解决的若干关键的技术问题。最后结合微网的研究热点,阐述了经济运行与安全机制的问题。     

微电网主控制器的设计与实现:一种IIT微电网实践（英文）

微电网作为智能电网的一个组成部分,是自主可控的局部电力系统。微电网主控制器综合考虑了通信、控制和管理功能,在微电网经济和安全运行方面发挥着重要的作用。本文介绍了IIT微电网主控制器的设计与运行原理,讨论了智能电网的优点。在介绍IIT(Illinois Institute of Technology)微电网控制器控制体系层级的基础上,讨论了测试IIT微电网主控制器的详细过程和实验室设置。最后也指出了由微电网主控制器带来的潜在影响,如软件化网络技术的出现和网络化微电网和能源枢纽的发展。     

基于二层规划的能源互联微电网能量优化调度方法

针对能源互联微电网能量优化调度问题,采用二层规划理论进行建模。以能量枢纽转化矩阵为上层决策变量,以系统综合运行成本最小为目标函数,构建上层模型;以电能子网、热能子网、气能子网以及交通子网的优化运行计划为下层决策者,以能源子网运行经济性指标为目标,计及各能源子网运行的必要约束,构建下层模型。分析得到模型的广义Nash均衡和Stackelberg-Nash均衡,采用反向学习机制改进帝国竞争算法,并采用改进的帝国竞争算法对所建立的模型设计求解流程。最后,算例分析表明,所建立的模型适用于多能互补协调的能源互联微电网能量优化调度问题,能充分发挥系统运行的经济性。     

交直流微电网互联变流器控制策略

交直流混合微电网是未来智能电网的重要组成部分,文中给出了交直流混合微电网的典型拓扑和4种运行模式,并对每种运行模式的功率平衡关系进行了详细分析。针对低压交直流微电网中阻抗比通常较大的特点,设计了适合低压微电网的电压—有功功率控制策略。对交直流混合微电网中互联变流器的功率传输关系和控制作用进行了深入分析,提出了适用于交流微电网和直流微电网之间互联的新型控制策略。根据互联变流器直流侧电容在功率交换中的作用,推导了传输功率与两侧电压之间的函数关系。在PSCAD/EMTDC仿真平台上进行了仿真分析,结果表明,在混合微电网脱离大电网的情况下,互联变流器能够很好地维持交直流两侧功率平衡,保证了交直流两侧电压质量。     

基于IEC 61850的电-气能源互联微电网运行控制方法

为缓解环境污染而进行的能源结构调整,使得化石能源逐步被天然气替代,进而让电-气能源互联微电网成为研究热点。为保证电-气能源互联系统运行的安全可靠性,基于IEC 61850信息模型,提出了一种以JADE平台为基础的电-气能源互联微电网运行多代理控制方法。在分析电解制甲烷设备运行特性的基础上,首次建立了电转气(power to gas,P2G)设备的IEC 61850控制模型。对控制模型的仿真结果表明,IEC 61850可保证各代理间信息交互的统一性和互操作性,电-气能源互联微电网也因此可得到有效控制,其安全可行性也得到有效保障。     

微电网与分布式能源

<正>微电网、分布式能源的特点、现状与关系微电网(Micro-Grid)是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置组成的小型发配电系统,是能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。微电网是多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络,并通过静态开关关联至常规电网。     

能源互联下的世界能源秩序

全球能源互联网的到来,说明人类能源文明史又向前迈进一步,不仅从化石能源转换到清洁能源,且人类能源利用方式更为多样化和智能化。全球能源互联是指在全球层面形成一个能源互联网即全球能源互联网,以实现全球各经济体能源的共同安全。全球能源互联网是由跨洲、跨国骨干网架和各国各电压等级电网构成,连接＂一极一道＂（北极、赤道）大型能源基地。     

能源互联改变世界——能源互联：网络全球的大变革

随着全球能源消费的快速增长,能源资源瓶颈和生态环境危机日益严峻。在能源发展困局中,公司董事长刘振亚提出树立全球能源观,构建全球能源互联网,统筹全球能源资源开发、配置和利用,以应对可持续发展。全球能源互联网是一个具有极大创新性的能源发展理念,是推动新能源发展、实现全球能源合作与利用新机遇的必然选择。本期封面文章以＂能源互联改变世界＂为题,邀请能源、电力领域相关专家。     

能源互联改变世界

正随着全球能源消费的快速增长,能源资源瓶颈和生态环境危机日益严峻。在能源发展困局中,公司董事长刘振亚提出树立全球能源观,构建全球能源互联网,统筹全球能源资源开发、配置和利用,以应对可持续发展。全球能源互联网是一个具有极大创新性的能源发展理念,是推动新能源发展、实现全球能源合作与利用新机遇的必然选择。本期封面文章以"能源互联改变世界"为题,邀请能源、电力领域相关专家,从能源资源的分布、国际政治的影响、技术创新发     

能源互联改变世界

正"到2050年建成全球能源互联网,全球清洁能源比重达到80%以上,二氧化碳排放回到上个世纪90年代水平的一半,全球的平均气温上升控制在2摄氏度以内。"9月26日,全球能源互联网发展合作组织主席、中国电力企业联合会理事长刘振亚在全球能源互联网高端论坛——中国倡议一周年纪念活动上响亮地提出了上述发展目标。一年前的这一天,习近平主席     

交直流混合微电网互联变流器新型控制策略

交直流混合微电网是未来电网的发展方向之一。为实现两侧微电网的功率相互支撑,提出了一种新型的互联变流器控制策略。采用双级式互联变流器,解决了在直流微电网电压等级较低时与交流微电网互联的问题,且直流微网电压在较大范围内变化时也可正常运行。针对双级式互联变流器的特点,推导得到交流微网频率与电容电压的数学关系,在功率控制环节采用电压偏差-功率下垂控制策略,实现了两侧子网的功率支撑。PSCAD仿真结果验证了控制策略的有效性。     

互联直流微电网多模式协调控制策略

由于各种可再生能源接入渗透率不断提高,互联直流微电网作为一种新型多微电网集群架构,受到了广泛关注。针对互联直流微电网对系统电压稳定以及自主功率分配的要求,考虑到储能虚拟容量和变流器容量限制,提出一种基于电压分区的互联直流微电网多模式协调控制策略。该策略首先在分析互联直流微电网结构的基础上,考虑分布式电源和负荷的波动,将系统调压模式分为并网调压和自治调压。其次在并网和离网状态下,通过实时监测直流电压信息,保障系统各单元在不同电压分区之间的平滑切换,并通过自适应下垂控制实现自主功率均衡分配,满足系统对各单元即插即用的要求。最后利用PSCAD/EMTDC验证了不同运行状态下系统协调控制策略的有效性。     

交直流混合微电网互联变流器改进控制策略

互联变流器是交直流混合微电网的重要组成部分,需要承担交流微电网与直流微电网间的功率分配任务,需要具有良好的动态性能。针对孤岛模式下传统下垂控制的互联变流器存在惯性小、系统瞬态性能差的问题,提出了基于自适应下垂控制的互联变流器控制策略。在下垂系数中引入交流微电网频率的倍数与直流微电网电压差值的微分量,动态增加系统惯性,提高系统瞬态性能。在此基础上,为了避免互联变流器整流与逆变模式的频繁切换,提出滞回控制方法,提高了系统的稳定性。最后,Matlab/Simulink仿真结果表明,孤岛模式下自适应下垂控制方法能够有效增加系统的惯性,提高系统动态过程的稳定性。滞回控制方法可以有效减小死区加入导致的交直流两侧功率分配偏差。     

多微电网互联系统的储能容量配置

随着微电网的发展,微电网之间互联的研究逐渐兴起。为了满足多微电网系统的电能质量和运行稳定性等要求,储能系统发挥着重要作用。同时,为了实现微电网互联运行的经济性最优,需要对多微电网的储能系统进行协调容量配置。建立了层级式微电网互联模型,以传输功率损耗最低作为互联微电网之间以及微电网与大电网之间的功率交换原则,基于多微电网互联系统功率交换和分时售/购电价,建立以多微电网系统经济性最优为目标的目标函数,采用改进的粒子群算法对该模型进行优化求解,最终获得储能系统的容量配置参数。实验结果表明,在满足系统稳定性的前提下,文中提出储能系统容量配置方法使得多微电网系统的经济性更优。     

主动配电网中以数据为中心的能源生态系统（英文）

近年来随着一些新兴技术的涌现,现代配电系统不断集成大规模分布式能源、先进通信技术、计算与控制技术,并快速演变成为复杂的物理-信息系统,即为"主动配电网"。本文对构建主动配电网中面向数据的能源生态系统进行了展望,给出了能源生态系统的定义与关键特征。为支撑能源生态系统的构建,特别提出了一个分布式、面向数据的信息-物理基础设施,同时讨论了该基础设施能够向主动配电网提供的多维度服务模型和交互环境。最后,本文提出了可构建在信息-物理基础设施之上的数据应用,这些可作为未来的研发方向。     

含大量可再生能源未来电网的建模及控制（英文）

在需求侧采用更多的可控资源有望成为解决未来含大量可再生能源并网问题的可行策略。随着接入各级电网的负荷侧可控资源越来越多,负荷侧控制和输配电系统融合将成为未来电网控制模式的两大变化趋势。分布式可控资源和新能源的建模方法和控制方式已经成为重大课题,需要开发出新的数学模型和协调控制方法。同时,为应对未来的变化,有必要确立一种经济性强、鲁棒性好的新的网络结构和控制策略。本文对上述研究思路进行综述,旨在确立双向潮流输电系统的控制架构,以应对需求侧和储能大量接入系统带来的挑战。提出了层级控制模式,考虑每个元件的特性,将它们表示为颗粒度图中的一个节点或支路。建模时将低压系统的整体特性提取出来以节点形式反映在高压系统中,可以在同一个协调模型中同时考虑输电系统、次级输电系统和配电系统,获取"纵深式"的建模结果。最后综述了精细粒度控制、频率控制、电压控制等具备类似控制结构的相关研究课题。