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.     

LNG发电在微电网中的应用分析

液化天然气(LNG)作为一种新型的发电能源,以分布式电源的形式应用于微电网中,不仅有助于降低微电网的控制难度,节省设备投资,还有利于充分发挥LNG发电环保性能好、削峰填谷能力强的特点,符合社会电力发展的需求,在微电网中的应用前景十分广阔。结合中国的实际情况,推广LNG发电在微电网中的应用,对我国清洁能源的发展有重要意义。该文结合LNG发电的特点,对LNG发电在微电网的应用前景和发展面临的问题进行了分析研究。     

基于BIPV的微电网控制系统技术研究

随着电力电子设备的发展,越来越多的分布式发电方式能更加方便的接入电网,而且分布式发电除能提供电力外还能减少对环境的污染而备受关注,但是分布式发电受外界环境因素的影响,存在着发电功率随机性强以及波动性大等问题,而结合了储能的微电网使分布式电源的接入成为可能。文章首先对微电网进行概述,其次对微电网特性进行分析,最后分析研究微电网系统控制技术。     

微电网构成及控制技术

微电网是充分发挥分布式电源众多优越性的有效途径之一。该文首先给出微电网典型辐射状结构,并对微电网构成元件分布式电源、储能装置、静态开关和电力电子器件进行详细介绍;其次对微电网控制策略进行分类,并阐述了集中控制、分散控制和混合控制各种方法的特点;最后对微电网重要意义进行总结。     

考虑网络攻击的微电网弹性分布式控制策略

为了提升攻击检测和隔离响应的速度,降低对系统的负荷,提出了一种针对网络攻击的微电网弹性分布式控制策略。首先分析了3种类型的时变网络攻击对对通信链路、局部控制器和主控制器的影响。然后提出了一种弹性分布式控制策略,使得每一个参与者都能及时、迅速地检测和隔离损坏的链路和控制器。在控制策略中引入开关频率随机的非周期间歇控制机制,从而提升微电网系统对连续攻击的鲁棒性。最后通过仿真平台对提出的方法进行验证。结果表明:该分布式控制策略能够在不妨碍微电网正常运行的情况下,及时准确地检测和隔离网络攻击。     

工业微电网分组储能控制策略

工业用户对于微电网的应用有着极大的经济性和可靠性要求。可再生能源发电的不确定性,和储能充放电损耗过高,影响着微电网的经济性;同时,一般的微电网系统并没有备用储能,影响着微电网的可靠性。针对上述问题,提出了一种应用于工业微电网系统的分组储能控制策略。将储能分为三组分别进行优化调度,减少了可再生能源发电不确定性对微电网的影响,降低了储能蓄电池的充放电次数,提高了经济性,同时延长了断电情况下微电网对重要负荷的供电时间,兼顾到了微电网的可靠性。最后基于MATLAB平台进行仿真分析验证了该策略的合理性和有效性。     

交直流混合微电网规划设计研究

交直流混合微电网因其能够降低多重变换器带来的损耗、谐波电流,提高系统的可靠性和经济性,已经成为下一代微电网的发展方向。文章结合浙江省电力公司重点科技项目,从电压等级、母线结构、接地方式及网络拓扑等4个方面对交直流混合微电网的规划设计问题进行了研究,为深入开展交直流混合微电网的相关研究和工程化应用提供参考。     

高速公路服务区电动汽车微电网方案设计

针对高速公路服务区因供电能力不足和现有供电设施容量有限,难以满足日益增多的电动汽车充电需要的问题,提出一种利用新能源,建立由分布式发电、储能装置、电动汽车充电装置以及常规负荷组成的电动汽车微电网.考虑到电源和负荷特性,确定采用直流微电网架构,设计一种由光伏发电系统、蓄电池、超级电容器和50个电动汽车充电桩等组成,并与常...     

风光储微电网运行特性仿真分析

为研究含风力发电、太阳能光伏发电和储能系统三种类型微源组成的微电网的运行特性,在MATALB软件平台上,建立了基于主从控制的风光储微电网联合仿真模型.以蓄电池储能系统为主控电源,在微电网并网运行时,所有微源都采用P/Q控制;微电网离网运行时,蓄电池储能系统采用V/f控制,支撑微电网频率和电压.然后对微电网并网运行、离网运行及并离网切换过程进行仿真.仿真结果表明:微电网在并网、离网运行模式下能安全、可靠运行,在运行模式切换过程时能平滑过渡.     

含多种分布式电源的微电网控制策略

随着时代和科技的发展,生态节能和可持续发展成为我国经济发展的主题。近年来,新能源技术蓬勃发展,其中分布式电源因为其经济性和缓保性的特性被逐渐重视,但是在这种新能源发电技术的应用过程中,出现了可再生能源的波动了间歇,因此,微电网控制技术应运而生,它能够实现自动的控制和管理,对分布式电源进行储能和控制,使得各种类型的分布式电源能够广泛适用。     

微电网实验平台的设计

为了适应现状,弥补大规模集中发电、输电的不足,近年来兴起的分布式能源发电系统及微电网越来越受到各国学者及工程界的重视。文章在深入研究微电网概念及国外现已出现的基本框架的基础上,结合我国电力系统实际情况与国家的可持续发展能源目标,率先搭建了国内微电网系统实验平台,为微电网相关理论的研究和微电网产业化打下了坚实的基础。     

分布式能源微电网调峰控制方法研究

为了提高分布式能源微电网调峰控制能力,提出基于节点电压幅值调制的分布式能源微电网调峰控制方法。获取电流分布集,得到收敛值,计算出不同调度模式下的稳态电压,得到分布式能源微电网调峰参数,计算分布式能源微电网调峰参数融合结果,构建分布式能源微电网调峰控制模型结合节点电压幅值调制方法,实现分布式能源微电网调峰控制。仿真结果表明,采用该方法进行分布式能源微电网调峰控制的稳定性较好,提高了能源微电网的输出稳定性,并且方法的负荷跟踪能力较强,验证了所提方法的较好实用性。     

直流微电网协调控制策略研究

直流微电网以其可靠性高、便于控制、损耗低等优点成为未来家庭的主要供电结构.本研究针对目前已有直流微电网控制策略的不足,研究了基于直流母线信号(DC Bus Signaling,DBS)的控制策略,该控制策略可以最大程度地提高新能源的利用率,采用直流母线信号实现直流微电网的最优控制;通过研究直流微电网的下垂控制实现了同一个电压等级下多个微源的功率分配及电压控制;通过研究各微源变换器的输出特性,实现了储能单元及并网变换器的下垂控制与恒功率平滑切换的控制方法;最后在MATLAB/Simulink中搭建了基于平均模型的直流微电网的仿真模型,对孤岛运行时的控制策略进行了验证,仿真结果表明所设计的控制算法能够实现直流微电网的协调控制.     

低压微电网逆变器并离网平滑切换控制

分布式能源通过电力电子变换器与本地负载、储能设备等相结合构成微电网;并实现在并网、离网及并离网相互切换模式下的稳定运行。采用下垂控制实现微电网离网运行时逆变器输出电压和频率的稳定、并网运行时输出功率的恒定,并且不改变控制方式实现并离网的平滑切换控制。由于传统下垂控制在离网运行时,逆变器输出电压与频率存在一定的偏差;并且为了使逆变器输出阻抗呈阻性以减小控制参数对输出阻抗的影响,采用一种改进的下垂控制策略;并在逆变器双闭环控制中加入虚拟阻抗。仿真结果验证了改进下垂控制策略在离网、并网以及并离网相互切换运行时的有效性,以及相比于传统下垂控制策略的优越性。     

微电网逆变电源电流内环控制算法研究

三电平拓扑结构能够有效提高微电网系统下逆变电源输出波形质量,改善供电电能质量、减小开关频率、降低谐波含量。本文结合微电网对逆变电源特性的要求,以三相光伏逆变电源为例,详细介绍了三相三电平逆变电源电流内环控制算法原理,参数的确定以及算法的实现。通过MATALB仿真,验证了基于SVPWM控制算法的电流内环控制方法具有效果好、控制简单等优点,能很好的满足微电网系统对逆变电源特性的要求。     

基于微电网的DV-hop改进算法

针对微电网监控系统中海量信息数据处理时,大量数据的传输可能会导致无线传感器网络崩溃与数据丢失等问题,提出了一种基于微电网的无线传感器网络的改进DV-hop算法。首先,将边缘计算技术应用于微电网,改进微电网监控系统结构;其次,在改进微电网监控系统基础上,将基于平均加权方法与跳数加权方法的DV-hop算法有机结合,得到新的改进算法,使得无线传感器节点定位误差缩小至0.60。仿真结果表明:基于平均加权方法与跳数加权方法提高了传感器节点定位精度。     

基于遗传算法的微电网DSM优化模型

为降低微电网发电侧运行成本, 同时优化微电网需求侧用户的用电体验, 建立了将需求侧管理(DSM:Demand Side Management)纳入微电网经济优化的模型。该模型包括一个光伏发电装置, 两个柴油发电机和一个蓄电池, 需求侧用户根据动态定价机制作出响应并对负荷进行转移, 以节省电费。将用户感到的不便与负荷转移时间建立联系, 运用遗传算法同时优化发电侧经济性和需求侧用户体验。仿真结果表明, 实施DSM 后,发电成本显著降低, 用户获得了一定的经济效益。     

基于改进机器学习算法的微电网短期负荷预测

为了对具有基数小、波动大及随机性强等特点的微电网负荷进行准确预测,提出了一种基于改进的机器学习算法。该算法包括基于蚁群算法的模型参数寻优和基于改进核函数极限学习机的预测模型2部分。首先,对蚁群算法信息素的作用方式进行了改进,并将训练误差用于计算蚁群个体的新增信息素,从而得到最优的模型参数。其次,采用基于加权离散距离的方法对训练数据进行筛选,留下相似度高的训练样本对核函数输出权重进行训练,从而减少计算量,提高预测精度。用某小区高层楼宇的电网历史负荷数据,在Matlab中对算法进行仿真验证,结果表明预测算法能较好地实现微电网的负荷预测。     

微电网系统中并联LCL滤波器谐振特性

微电网系统中的并联接口逆变器通常采用电感-电容-电感(LCL)滤波器接入公共交流母线。该文分析了并联逆变器系统中LCL滤波器的谐振频率分布情况,并和传统的单逆变器系统LCL滤波器谐振频率分布特点进行了比较。理论结果显示:和传统的单逆变器系统相比,并联系统中出现了额外的谐振尖峰,且谐振频率随着网侧电感取值的变化发生偏移。理论分析表明:上述谐振频率的改变由滤波器无源网络变化引起。仿真和实验结果验证了该谐振峰值的存在。