农村微电网光储容量优化配置研究

微电网系统作为整合分布式光伏电源的有效载体,是实现分布式光伏就地消纳利用,发挥分布式光伏发电系统效能的有效方式。为了保证微电网系统供电可靠性,最大限度提升光伏利用率和经济效益,需要为农村微电网系统配置合适的储能。为此针对农村地区负荷特性进行研究,结合系统结构和光伏出力特性确定储能系统充放电策略,综合考虑广东某农村地区的电网负荷特性、农村峰谷电价及环保效益等多种经济性因素,以光伏利用率最大和经济性最优为优化目标,建立基于改进遗传算法的微电网光储容量优化配置模型。以广东某农村地区微电网的运行数据为基础进行仿真分析,分别对含工业区农村地区、农业为主农村地区以及偏远农村地区场景算例进行分析。研究结果表明优化后的光伏和储能系统可以有效提高微电网系统的光伏利用率和经济性。该模型可为其他农村地区微电网的光储容量配置方案设计提供参考。

考虑峰谷电价的串联结构光储型多微网经济运行

随着微网规模化发展,相邻区域内因互联互供所需可组成多微网系统。如何使多微网高效经济运行成为智能电网发展的关键技术之一。针对串联结构光储型多微网经济优化运行,提出一种考虑峰谷电价的分布式模型预测控制算法。基于源荷预测建立各层子微网经济性最优的目标函数,通过各子微网中央控制器联合进行分布式预测控制,从而实现滚动优化求解。算例结果验证了所提出优化算法的可行性及经济性。

基于有限控制集模型预测的逆变器控制算法

有限控制集模型预测控制是一种变流器优化控制算法,具有动态响应快、无须解耦运算和安装PWM调制器等优点,被广泛应用于光伏并网逆变器。该算法在一个控制周期内须对逆变器多个开关状态的电流、电压预测值和优化目标函数进行计算,导致处理时间较长。文章提出一种简化的基于有限控制集模型预测的光伏逆变器控制算法,将优化目标函数的电流矢量等效替换为电压矢量。由于目标函数电压矢量的测量和计算比电流矢量更方便,该简化的控制算法可有效提高系统的响应速度。仿真及实验结果表明,该简化的控制算法能有效改善光伏逆变器的动态性能。

不同场景下光伏接入配电网的影响分析

对光伏规模化接入配电网的影响分析有助于电网提前采取相关措施以提高电网运行的稳定性。分析光伏分别以单点及多点接入前后配电网的电压变化情况,提出评估光伏接入对配电网影响的3个量化指标:电压差变化率、静态电压和网损变化量。针对实际工程网架拓扑,计算出所提的量化指标以进行光伏接入对配电网的影响分析,验证示范工程光伏接入设计方案的合理性,证明了该指标具有实际的工程应用价值。

串联结构多微网并离网模式切换控制策略

相邻区域内的微电网因互联互供所需可组成多微网系统。在研究单微网的锁相环控制、联络线功率和相位调节的基础上,针对串联结构多微网的结构特点,提出一种多微网并/离网模式切换控制策略。对于离转并模式切换,在不同初始相角和储能频率参考值的情况下,计算相应的离转并切换时间。对于并转离模式切换,根据主动和被动并转离两种情况,对子微网储能输出功率和联络线功率进行调节。仿真结果验证了该控制策略可实现串联结构多微网并/离网模式快速切换。

串联结构多微网的负荷供电性能多目标优化控制

相邻区域内的微网因互联互供所需可组成多微网系统,有助于提高该区域内微网能效。针对离网模式下串联结构多微网,提出一种综合考虑负荷供电率和负荷持续供电时间的负荷供电性能多目标优化控制算法。建立各层子微网负荷供电性能最优的多目标函数,各层子微网联合进行分布式预测控制,实现滚动优化。算例结果证明,该控制算法实现了多微网负荷供电性能多目标优化。

农村地区微电网特性分析

近年来,国家和地方政府层面在加快完善城市电网建设的同时,持续加大农村电网的投入力度,积极发展新型农村微电网的供电,以有效解决农村地区供电能力不足和可靠性较低的问题。随着清洁能源发电技术的快速发展,光伏发电(PV)正得到越来越多的应用,光伏微电网模式的普及能够减轻对化石资源的依赖,具有重大的节能环保效益。