智能微电网研究综述

随着人们对能源危机和环境污染问题的关注,智能微电网作为多种清洁能源的载体,得到国家政策的支持,正在快速发展。介绍了智能微电网的发展由来,从分布式发电到微电网,最后到智能微电网。阐述了欧美及我国智能微电网的定义、特征、结构、分类,分析了智能微电网的关键技术:控制、保护、能量管理。结论部分给出了我国智能微电网关键技术未来的发展趋势,为后续研究提供参考。     

智能微电网在河西地区的示范运营

介绍了智能微电网示范工程项目的光伏发电系统、智能配电系统、智能监控系统和储能系统的组成和结构,微电网的并/离网切换模式及运行情况。通过试运行观察和检测,表明本智能微电网即可并网运行,又可离网运行,体现分布式光伏电源、储能系统、电网之间协调运行,凸显智能微电网能量优化调度控制功能。本项目的示范运营,为智能微电网的发展提供工程依据和技术参考,促进智能微电网在河西地区的发展和广泛应用。     

基于多Agent的智能微电网EMS设计与实现

随着智能时代的逐步到来,智能微电网技术已经成为电力系统发展的前沿技术.智能微电网作为未来电网发展的主流方向,能量管理系统是整个系统的核心.本文提出了一套较为完善的智能微电网EMS体系结构和功能模块,并对各模块涵盖的内容进行了简单介绍.设计开发的基于多Agent的智能微电网EMS可充分地利用各地丰富的清洁可再生能源,实施多Agent对能量变化的实时监控和预警,通过Agent Client/Server间的协作调度与控制维持电平的平稳,实现能源的充分、可靠地利用.     

基于蓄电池SOC控制的智能微电网能量管理策略研究

设计了一款基于蓄电池SOC的智能微电网能量管理系统,应用于6kW风光储微电网系统,实现对整个微电网系统的保护、测控、模式切换、分布式电源控制、负荷控制、储能管理。通过实验验证了该能量管理策略的可行性。     

IEC61850在含微电网的配电网中的应用探讨

微电网作为智能配电网的有机组成部分,具有灵活高效利用新能源的优点,IEC61850通信使得不同制造商制造的电力设备在一个系统中能实现互操作．本文根据IEC61850通信标准数字化变电站被分为变电站层、间隔层及过程层,分析了数字化变电站通信系统的3层结构及含微电网的智能配电网通信结构,研究了含微电网的智能配电网在故障时的信息交互,并对馈线终端单元（FTU）进行信息建模,探讨了IEC61850通信在含微电网的智能配电网中的应用．     

基于PLC的微电网控制系统的设计与实现

本文通过对近几年国内微电网发展状况以及在实际中应用的情况,结合微电网自身的特点与局限性做了一些简要分析,并对微电网的发展趋势保持乐观的态度.本文对微电网做了基本阐述,同时结合本校工程训练中心三菱电机实验室的实验条件,进行了微电网实验设备的搭建,能够模拟微电网中的主要功能,具体分为光伏发电系统、风力发电系统、PLC控制系统和监视系统.该系统为后续结构的优化、提高发电效率以及智能微电网的发展奠定了基础.     

SSTS和UPQC在微电网控制中的应用

针对微电网并网过程中存在的电能质量问题,提出了基于统一电能质量调节器(UnifiedPowerQuality Conditioner,UPQC)的微电网并网系统.通过优化选择UPQC的安装位置来改善电网电压波动对微电网并网的影响,改善电网的电能质量,同时通过设定UPQC的控制策略实现微电网的智能孤岛和无缝重连.研究结果表明:所提出的微电网UPQC系统可以工作在并网运行、孤岛运行和重连运行3种运行模式,通过固态转换开关(Solid-state transfer switch,SSTS)的合理切换可以实现3种运行模式的平滑过渡,而且在切换过程中不仅避免了直接切换导致的冲击暂态,也有效地改善了电能质量.在微电网并网模式和孤岛模式之间切换的过程中可不中断微电网的连接,实现了微电网的无缝切换,简化了并网逆变器的控制.     

国内外智能电网研究

主要阐述了国内外智能电网的研究现状及关键技术,为推动我国的智能电网发展提供参考依据.     

微网故障特性分析及保护方法

建立了微电网模型,分析了微网短路时故障电流的特点,结合现有成果对微电网保护方法做了综述性研究.首先,建立了逆变型微电源模型,并验证了线路发生不同故障时微电源的安全稳定性;其次,建立了微电网模型,分析了负荷侧短路时故障电流偏小的特点,指出有必要研究不依赖故障电流模值的保护策略,并能与联网运行时的保护相配合,使微网的保护尽可能统一;然后,从孤岛和并网两个方面归纳了当前微网保护的最新研究成果,对比分析各种保护技术的优劣.最后,展望微电网保护的发展方向,指出以通信为基础,控制与保护功能相结合,实现保护功能的集成化是微电网保护的发展目标.     

交直流混合微电网运行控制技术

微电网为分布式能源的充分利用和发展提供了很好的平台,相比单一的直流（direct current,DC）微电网、交流（alternating current,AC）微电网,交直流（alterating and direct current,AC/DC）混合微电网兼具两者的优点,其运行控制技术受到广泛的关注。首先阐述了交流微电网、直流微电网、交直流混合微电网的典型结构与主要特征;并重点基于交直流混合微电网分层控制理念,从设备控制层、协调控制层以及能量管理层三方面的研究现状进行综述;最后结合能源互联网和智能电网的发展,探讨了交直流混合微电网的未来发展趋势。     

基于区块链的微网群交易机制及日前优化调度

随着多能微网群结构逐渐形成,传统集中式电能交易中利益分配及交易安全的问题,造成各微网主体难以积极响应交易机制,且在交易过程中存在低效性、公正性等问题。本文提出了一种基于区块链技术的多能微网群市场交易机制,并辅助各微网制定日前调度计划。首先,通过区块链技术构建了微网群去中心化交易框架。然后,以智能合约为基础,建立了兼顾分时价格、权益系数等因素的微网群交易机制,设计了交易匹配与市场出清流程进行电能的合理分配。最后,构建多能微网日前优化调度模型,并进行交易流程模拟,为调度提供辅助决策方案。算例结果验证了基于区块链技术的微网交易机制的有效性,微网群调度模型可实现合理的交易双方匹配与电能分配。     

基于电压源逆变器的微电网控制策略

微电网技术能够解决分布式能源的大规模接入问题,需要解决的关键问题是如何实现多个分布式电源的协调控制;文章采用下垂控制与倒下垂控制相结合的综合控制策略,使微电网在无通信线路情况下实现并网和孤立运行2种模式的无缝切换,该控制方式提高了系统的稳定性和可靠性,实现了分布式电源的控制,最后通过Matlab/simulink验证了低压微电网系统采用该控制策略的可行性.     

微电网综合评价赋权方法的改进与应用

微电网作为未来智能电网发展的基石,其进步对清洁能源消纳乃至整个电力行业低碳化发展都有着重大的意义。紧密贴合当前环境下微电网发展的态势,根据示范性项目运行目标,从保障能源供电,提高清洁能源消纳和提高电能质量三方面着手,构建微电网综合评价指标体系。同时设计提出了一种主客观结合的综合评价方法,该方法首先简化了环比评分法的相应步骤,使得专家能够依据相应微电网情况灵活迅速调整主观权重,为了充分体现客观数据间的离散性与关联性,又选用改进CRITIC赋权法赋予指标相应的客观权重,并将其与主观权重结合为综合变权。最后,根据某高校微电网示范项目实际运行数据,进行了算例分析,验证了评价指标体系的合理性及评价方法的可操作性。     

德国智能电网的实践及启示

 德国一直致力于在可再生能源时代领军世界,而智能电网是未来低碳电力系统的重要一环,其中企业、政府的支持与管制对智能电网的发展尤为重要。德国E-Energy（信息化能源）试点项目,旨在通过一个开放式的区域电力市场,将发电商、用电可调节的消费者、能源服务供应商、电网运营商集成为一体,借助信息和通信技术将发电直至消费的全部流程集成在一个平台,及时地交换信息进而优化整个系统。而需求侧作为缓解电力供需平衡的一种重要资源,在电力用户主动参与方面有很大的发展空间。本文综述德国智能电网的发展、实践及经验,分析其对中国电网发展的启示。     

具备电压稳定和谐波抑制的分频下垂控制器研究

针对以分布式发电为主的微网中可能存在的谐波问题,设计出同时兼备能量转换和谐波抑制的复合型逆变器,可有效解决此类问题。利用分频下垂控制策略和虚拟阻抗技术有效解决多逆变器并联运行时各逆变器在基波及谐波域均按照各自的容量承担负载。通过研究目前分频下垂控制策略谐波抑制效果不佳及没有考虑新逆变器并入系统带来的问题。本文在谐波域下垂控制中引入电压闭环负反馈,避免了新逆变器并入系统带来的冲击对公共节点电压偏移和谐波抑制的影响,提高了下垂控制的鲁棒性。并且讨论不同容量逆变器下垂系数与虚拟阻抗设计时的比例问题,使得各逆变器在基波及谐波域均能按各自容量分配功率。最后设计出符合谐波抑制效果明显,电压偏移小,基波及各次谐波域内均能按容量分配功率的分频下垂控制器。通过PSCAD仿真结果验证了该方不但可以抑制谐波,改善公共节点电压偏移,而且各逆变器在基波及谐波域均可功率精确分配。     

独立微网电能市场区间报价报量交互式交易优化

针对大规模分布式参与者如何在有限交易水平下，自由灵活参与微网电能市场交易的问题，提出建立上、下层分布式交易的微网市场优化模型.其中，上层为参与者效能最大化，下层为微网社会经济效益最大化，并采用交替方向乘子法分层交互迭代求解.实例分析结果表明，所提出的模型可充分协调优化参与者效能和市场社会经济效益，提高微网可再生能源消纳、参与者效能和社会福利.     

智能电网控制技术及其发展

 从智能电网的目标出发,论述了智能电网中控制技术的作用。在分析智能电网特征的基础上,论述了智能电网控制技术的主要内容。本文系统地给出了信息技术、电力电子技术、储能技术及仿真与试验技术等与电网控制密切相关的关键技术,并在此基础上,论证了这些技术在实现电网控制中的作用。     

从智慧城市到智慧区域——新的城市与区域发展模式

 信息技术的快速发展不仅推动了中微观层面上智慧城市的发展建设，在宏观概念上更是未来区域协调高效合作的核心驱动力。中国的智慧城市建设已经体现出由点到面、连片发展的态势，智慧区域建设是必然趋势。对国外智慧区域分析表明智慧区域建设的经验是：重视信息通信技术、注重创新、高效合作、人才培养等。建议国内智慧区域建设重视区域的范围多维化、合作效率高效化、教育与创新积极化、市民参与的多元化等。     

基于粒子群算法的微电网动态经济调度

微电网的动态经济调度不仅要考虑一个调度周期内经济费用最低,还需考虑多时段设备运行之间的协调配合,使其更加符合系统的实际运行要求.建立了含有风力发电机、光伏阵列、柴油机及燃料电池等多种分布式电源且能够实现热电联产的微电网系统,研究了当微电网系统处于并网运行状态时,以微电网的运行费用和污染物处理费用的综合效益最大(总费用最低)作为目标函数,并计及可再生能源波动、负荷预测误差以及机组故障停运等不确定性因素影响的动态经济调度模型,模型采用改进的粒子群算法进行求解.通过算例讨论了微电网并网运行情况下不同的控制策略、优化目标及可靠性指标对动态经济调度的影响,为结合可再生能源的微电网动态经济调度以及提升微电网并网运行的可靠性研究提供了一种参考.