分布式储能在配网中的应用综述

针对新能源发电方式特别依赖地理环境、气象、季节等因素,波动性很大且不平稳,同时大规模分布式电源并网运行可能引起区域负荷的供给与需求直接的不平衡,立足于分布式储能发展现状,阐述了分布式储能的特点,对比分析其优劣特性。最后研究了分布式储能在配网中应用存在的问题,对其发展趋势进行了展望。     

含分布式电源的小电阻接地系统分区域零序保护

小电阻接地系统中并网分布式电源的网侧中性点采用小电阻接地方式能够减小孤岛系统带故障运行时的过电压,也改变了原有小电阻接地系统的单相接地故障特征,导致现有的高阻接地故障保护方案不适用。文中分析了主网和分布式电源均采用中性点经小电阻接地的配电系统的单相接地故障特性,根据故障线路和非故障线路的零序电流幅值和相位特征将线路划分为两个区域,区域1为各中性点之间连接的线路,区域2为除各中性点连接线路以外的线路,并提出基于零序相位差动保护和零序电流幅值比保护的分区域零序保护方案。最后,利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,通过对低阻接地故障、线性高阻接地故障和非线性高阻接地故障进行仿真,验证了保护方案的正确性。     

考虑尾流效应的分布式海上风电制氢集群容量优化配置

离岸海上风电制氢是中远海风力资源利用的重要方式,而分布式风电制氢机组由于无须集中汇流与大规模平台搭建,成为学界业界重点关注的技术路线。然而,受风场尾流效应影响,分布式风电制氢集群不同机组之间的运行状态相互耦合,制氢能力存在差异。文中提出考虑尾流效应的分布式风电制氢容量优化模型,基于机组协同控制对电解池容量空间分布进行优化配置。算例选取中国江苏省海域实际风源数据进行研究。首先,考虑尾流效应的风电制氢机组的协同控制可有效提高约3.05%的年期望制氢量。进一步,相比于电解池容量空间均匀分布方案,文中所得出的边缘大、内部小的最优容量空间配置方案可降低海上风电制氢的平准化制氢成本,验证了所提优化模型的有效性。     

体系架构下考虑虚假信息注入的微电网群分布式优化调度

真实信息交互是进行微电网群协同优化调度的关键因素之一。从体系角度出发,形成微电网群进行协同优化运行追求的是整体与个体利益最大化。因此,损害微电网群运行效益的信息交互为虚假信息。虚假信息注入势必给微电网群的安全、经济、稳定运行带来影响。针对处理虚假信息注入给微电网群优化运行带来影响的问题,文中引入体系方法在构建计及虚假信息注入的微电网群体系架构的基础上,建立考虑虚假信息注入的微电网群完全分布式优化调度模型,并结合改进交替方向乘子法和一致性算法提出微电网群虚假信息检测、定位及惩罚机制,有效减少虚假信息注入对微电网群协同优化运行的影响。最后,通过算例分析验证所建模型和虚假信息处理机制的有效性。     

含高比例分布式光伏的中低压配电网继电保护方法研究

分布式光伏的接入导致中低压配电网原有的继电保护可靠性降低或失效,因此在分析分布式光伏对故障特性影响机理的基础上,提出适用于含高比例分布式光伏的配电网继电保护新方案。建立了含高比例分布式光伏配电网的等效模型,分析了故障后电气分量分布特性和分布式光伏容量、电气位置对故障分量的影响规律,并提出保护配置和保护判据整定方法。通过MATLAB仿真平台对三相短路故障工况进行了仿真测试,结果表明所提出的保护方法能准确可靠切除故障,具有良好的选择性和灵敏性。     

基于任意码长极化码的分布式信源编码

针对分布式信源编码(Distributed Source Coding, DSC)中极化码码长受限带来的资源消耗大等问题,设计了一种基于任意码长极化码的DSC方案以减少码长冗余所带来的资源浪费。对待传输的信源序列选择合适的码长,将该码长分解为多个子码,信源分散放置于各子码之中进行系统极化码编码,在信道中只传输校验位,译码端利用信源相关性译码。在此基础上,利用打孔技术进行压缩。仿真实验结果表明,提出的DSC方案具有灵活构造任意码长极化码这一优势的同时,压缩性能更优于标准极化码以及多核方式构造的任意码长极化码。     

基于虚拟仪器的沙疗床控制系统设计

传统沙疗床存在加热不均匀、局部过热的情况。为了提升沙疗床均匀传热自动化的水平,文中根据硬软件模块化设计的思想,提出一种基于单片机STM32与虚拟仪器软件LabVIEW相结合的控制系统。该系统核心部分由步进电机驱动器、步进电机、硅橡胶加热板以及铂电阻传感器组成。对沙疗控制系统的主控芯片模块、电源模块、电机控制模块、温度采集模块和加热模块的硬件电路结构设计进行详细介绍;并在此基础上,采用生产者-消费者模式设计与之匹配的上位机LabVIEW软件系统和可操作的用户界面。设计的上位机软件应用并行循环和队列技术,可以提高采集和解析效率,实现对电机的参数控制和温度的数据采集与显示。所提控制系统具有较高的模块化、自动化,能够快速地将温度数据采集并保存,在智能化方面,沙疗设备控制效果较好。     

一种基于STM32的ADC数据采集系统设计

电池管理系统芯片是当前的主流芯片之一,其中ADC模块发挥着重要的作用。ADC静态参数中的INL和DNL是测评ADC性能的重要指标,但使用专业设备测试INL和DNL成本过高,因此开发价格低廉的测试板替代专业设备的需求日益显著。为此,文中设计一种价格低廉的ADC静态参数测试系统。首先,阐述测试系统的基本实现原理;然后,从硬件系统和软件系统两个方面进行具体设计。实验测试结果表明,所设计系统可靠性高且成本低廉,可用于电源管理芯片ADC模块的INL和DNL参数测试。     

考虑可控负荷的多区域电力系统分布式模型预测负荷频率控制

由于同步发电机的惯性较大,导致传统的集中式负荷频率控制模式反应不够迅速,而用户侧具有快速响应能力的可控负荷资源为系统的频率调节提供了新机遇。研究了考虑用户侧可控负荷资源主动参与系统频率调节的多区域互联电力系统分布式模型预测负荷频率控制问题。通过建立的含可控负荷的多区域互联电力系统负荷频率响应模型及自动发电控制模型,基于连续时域交替方向乘子法和分布式模型预测控制方法,提出了一种用户侧可控负荷资源主动参与的多区域互联电力系统分布式模型预测最优负荷频率控制模型。基于修改的IEEE39节点三区域互联电力系统进行仿真验证,结果表明所提考虑可控负荷的分布式模型预测控制策略可显著减少系统恢复至稳态所需的时间。分布式控制策略的控制自由度更高,增强了系统的可控性。     

配电网分布式光伏可开放容量工程快速求解方法

随着我国“双碳”战略的实施,分布式电源尤其是分布式光伏呈现爆发式增长。分布式光伏的大量无序接入,引起局部地区配电网过电压、设备反向重过载等一系列问题,阻碍分布式光伏的健康有序发展。本文提出一种配电设备级及行政区域级分布式光伏可开放容量工程快速求解方法,该方法统筹考虑配电设备及配电系统的各类约束指标,兼顾计算精度和计算效率,在确保配电网安全、可靠、经济运行的前提下,科学确定其所能接纳的分布式光伏容量上限,为分布式光伏的有序接入和健康发展提供支撑。最后以某县域为例,验证了该方法的科学性和可行性。