直流微电网建模与稳定性分析

针对直流微电网的稳定性问题,采用状态空间法建立了直流微电网中多种变流装置及其控制系统的平均模型,并在此基础上对直流微电网进行了小扰动稳定性分析,得出了随着变流器控制参数变化的系统特征值轨迹。分析表明,当变流器的控制系数增大到一定数值时,将会出现实部为正的系统特征值,即系统不稳定。为了验证这一分析方法的可行性,又对所研究的直流微电网进行了时域仿真,得出负荷突增时不同控制系数下的时域电压曲线。仿真结果一方面验证了稳定性分析的结果,另一方面也表明,当控制系数在稳定范围内时,系数越大,则电压控制的效果也越好。由此可见,合理选择变流器的控制参数能够很好地保证直流微电网的电压稳定性。     

直流微电网在现代建筑中的应用

设计了一个符合现代建筑特点和需求的直流微电网供电系统,并在MATLAB中对该系统进行了建模与时域仿真。仿真证明,采用直流微电网能够很好地为现代建筑中的各种负荷提供高质量的电能。     

基于需求侧响应的区域微电网投资成本效益分析

从投资、运营、设备寿命、碳排放等方面分析了区域微电网投资对电网企业的影响,在此基础上分别从运营成本效益、社会成本效益、用户成本效益及电网企业成本效益4个角度构建了基于需求侧响应的微电网成本效益指标,从而建立了基于需求侧响应的微电网成本效益模型,分析了微电网规划的等式及不等式约束条件,并以我国某地区需求侧响应下的微电网投资规划为例,证明了该模型的有效性和合理性。     

风力-生物质能联合发电系统在微电网中的扩展规划

提出了基于改进遗传算法的风力-生物质能联合发电系统在微电网中的扩展规划模型,在寻求总成本最小的扩展方案的同时,使微电网可靠性更高,而且满足系统规划和运行的非线性约束条件。在规划总成本中,不但包含机组投资的建设费用和运行费用,而且把电力供给不足所导致的需求侧停电损失成本也考虑在内。在模型中采用了适应性权重和方法构造双目标函数,很好地协调了成本和可靠性的问题。计算表明,文章所提出的模型和算法是可行、有效的,能对智能电网和分布式发电的规划和设计提供一定的理论依据和技术支持。     

基于风能和太阳能互补的微电网建模与仿真分析

根据光伏电池的数学模型在MATLAB上建立了仿真模块,同时利用MATLAB里已有的异步风力发电机模型及蓄电池模型构建了风光互补的微电网系统。采用直流微电网与交流微电网混合的方式对直流负荷和交流负荷供电,在交流侧,仅采用一个独立的公共DC/AC变换器,在满足了负荷需求的同时节约了变换器资源。针对微电网的并网运行模式,建立了PQ控制模型;针对微电网的孤岛运行模式,采用了V/f控制方法,在电感电流内环电压外环的基础上,加入了负载扰动前馈补偿,同时,对逆变器连续状态空间表达式进行离散化,建立了控制模型。最后,通过对微电网并网运行和孤岛运行时的实例仿真,验证了控制方法的可行性及有效性。     

金属Ag微网格修饰ITO薄膜的制备及光电性能

利用聚苯乙烯(PS)微球模板技术和直流磁控溅射技术在ITO(In2O3∶Sn)薄膜表面进行Ag的微网格修饰,得到具有良好周期性的表面结构。研究了PS微球直径和直流磁控溅射Ag时间对ITO薄膜表面形貌、可见光区透过率、漫反射率和导电性能的影响。实验及分析证明,对ITO表面进行Ag微网格修饰,当微球直径为2μm,溅射时间为30s时,最大可提高薄膜的导电性能19.5%,其漫反射性能可提高200%,同时在可见光区透过率的降低控制在10%以下,这将有助于提高ITO薄膜作为太阳能电池透明电极的陷光性能。     

微网高渗透并网仿真及电网无功优化

将分布式电源以微网的形式并入配电系统中,研究其在能量高渗透情况下对配电网的影响。研究结果表明,在变功率输出控制模式下,含微网的配电系统将可能改变整个输电网的能量分布,因此有必要对输电网运行进行动态优化。考虑到实际优化中电容器组和可调变压器分接头的调节操作受一定限制,故采用了分时段解耦的简化策略,结合人工智能优化算法对电网进行了动态无功优化。此外,相关结果表明,对接入微网的配电网进行合理的无功就地补偿,可有效地降低系统网损,提高电网运行经济性。     

分布式发电机组经济效益评估模型

根据风电、太阳能、燃气轮机等分布式发电机组的特点,建立了分布式发电机组经济效益评估模型,用于优化配置微电网的发电设备。以某实际微网系统典型日负荷为算例进行仿真,结果验证了该评估模型的有效性。     

交直流混合微电网直流母线电压稳定控制技术

交直流混合微电网的直流母线电压的稳定控制对整个交直流混合微电网系统十分重要。针对交直流混合微电网中直流母线电压控制方式,提出一种实用、高效的交直流混合微电网直流母线电压自主偏差控制方法。在并网模式下,采用具有空闲模式下的直流母线电压下垂稳定控制方法,通过AC/DC变换器实现直流母线电压的稳定控制,避免了AC/DC变换器的频繁充放电操作;离网模式下,直流母线电压的稳定控制由接储能侧的DC/DC变换器控制。为了保证系统离网模式下可靠运行,直流母线侧可以接多路DC/DC储能类蓄电池,通过自主稳定控制既提高了分布式能源的利用率,又提高了空闲模式下电力电子设备的使用寿命。经试验验证,该方法具有很好的控制效果,为交直流混合微电网的发展提供了技术基础支撑。     

基于荷电状态的混合储能系统协调控制策略

为优化混合储能系统运行状态,提出了一种新型混合储能分层协调控制策略,包括上层能量管理与下层混合储能控制。上层能量管理层根据微电网母线电压、频率以及混合储能系统综合荷电状态（SOC_HESS）,利用模糊逻辑算法优化混合储能系统的充放电功率,使得储能设备的荷电状态维持在合理范围。下层混合储能控制层在低通滤波器的基础上根据磷酸铁锂电池和超级电容器各自的SOC,建立分配功率修正算法,优化储能单元的SOC状态。仿真实验证明,所提出的基于荷电状态SOC的分层协调控制,有效地降低了混合储能的SOC的变化范围,防止储能设备的过充或过放。