智能电网可再生能源微电网系统装备设计问题研究

文章旨在探讨智能电网可再生能源微电网系统的设计问题。首先介绍了智能电网和可再生能源微电网的概念和特点,其次对可再生能源微电网的系统结构、关键技术、经济分析等方面进行详细的分析和探讨。最后提出了可再生能源微电网系统设计的优化策略,以期推动可再生能源微电网技术的发展和应用。

考虑可再生能源接入的微电网多目标优化配置研究

由于可再生能源和负荷需求的随机性会对微电网的稳定性造成冲击,因此对微电网的优化配置显得至关重要。文章将微电网的运营成本和投资成本相结合作为配置优化的多目标函数,以降低系统总成本和碳排放为目标,对微电网中的可再生能源数量进行优化配置。问题采用遗传算法(GA)对多目标函数进行优化,以得到最优的可再生能源配置数量。以1个典型的交直流混合微电网为例,对其各分布式电源的接入数量进行优化,结果表明优化配置后的微电网总成本和碳排放量得到了有效降低,验证了优化配置方法的有效性。

可再生能源电制氢合成氨系统的并/离网运行方式与经济性分析

可再生能源电制氢合成氨(renewablepowerto ammonia,Re Pt A)是风力发电、光伏发电等可再生能源的大规模消纳方式之一,也是化工行业实现低碳清洁发展的重要技术路线之一。利用风电光伏电解水制氢合成氨系统模型,分析电网调峰型系统、电网友好型系统、工艺离网型系统的绿氨成本,并对电化学储能设备规模、储氢设备规模、电解水制氢设备规模、电解水制氢设备效率等影响因素进行敏感性分析。基于3种绿氨系统的设备配置方案和运行方式评估不同类型系统所需的电网调峰电量,提出3种系统所适合的应用场景。研究结论是近期应该发展电网友好型RePtA系统,远期应该发展工艺离网RePtA系统。

混合可再生能源微电网的集成功率管理和非线性控制

针对可再生能源发电的不确定性和间歇性问题,提出集成功率管理和非线性控制的策略,设计了一种混合光伏/风电/储能电池的微电网系统。该策略采用最大功率点跟踪算法,以最大限度地从每种可再生能源中提取能量。同时,设计了一种滑模控制技术,以提高系统的稳健性并确保有效的能源管理,不受系统扰动、负载波动、辐射和风速变化的影响。该优化框架在交流微电网系统上进行了测试和验证,证明了其有效性。仿真结果表明,该系统能够有效地管理功率流,并保持恒定的直流母线电压和负载电压水平,确保了系统的平稳运行。

基于PEF-PinSVM的含可再生能源并网电力系统电压暂态稳定裕度评估

为精准掌握含可再生能源并网电力系统电压暂态稳定性,提出一种改进弹球损失支持向量机的评估方法。首先,结合系统特征与投影能量函数指标相关理论建立电力系统暂态稳定裕度的原始特征集,随后借助最大相关最小冗余特征选择法,筛选出衡量并网电力系统电压暂态稳定裕度的特征子集,以表征可再生能源并网对电力系统电压暂态稳定裕度的影响;其次,采用分位数方法将系统划分为稳定类与不稳定类,并将电压暂态稳定裕度分类问题转换为在PEF-PinSVM中寻找最优分位数距离问题,减小可再生能源并网波动性与不确定性对系统电压暂态稳定裕度评估的影响;最后,以IEEE-39节点系统进行算例仿真,发现含可再生能源并网电力系统电压暂态稳定裕度评估准确率会伴随可再生能源渗透率的增加而提升。

含储能接入的三相配电网分布式可再生能源可调度域建模与计算

分布式可再生能源(distributed renewable energy,DRE)发电可调度域用于定量描述电力系统适应DRE发电不确定性的能力。目前可调度域的相关研究聚焦于采用单相模型描述输电系统,鲜有讨论具有高阻抗比与三相不平衡特性的配电网,亦未计及储能系统广泛接入所带来的影响,因此难以准确地应用于新型配电网分析。针对上述问题,该文建立了含储能接入的配电系统可调度域数学模型,充分考虑了配电网相间耦合与三相不平衡特点以及储能系统的充放互补特性;采用凸包松弛和多面体外近似重构配电网交流潮流模型,并通过凸包络近似替代处理储能的互补松弛约束,得到配电网可调度域的多面体外近似模型,从而由自适应约束生成算法构建其线性边界。算例仿真结果表明所提出模型能较好地适应含储能接入的三相配电网可调度域分析,并验证了所提出方法的结果准确性与计算效率。

高比例光伏能源接入微电网系统的功率调控技术研究

光伏发电具有间歇性和不确定性,接入电网后容易导致电网功率波动较大。因此,研究高比例光伏能源接入微电网系统的功率调控技术具有重要意义。基于此,文章通过径向基神经网络预测了高比例光伏能源的发电功率,基于光伏发电预测结果优化了配置系统储能容量,实现了高比例光伏能源接入微电网系统的功率调控。实验结果表明,功率调控技术能在提升高比例光伏能源接入节点有功出力的基础上改善节点电压偏差过大的问题,证明该技术可行且可靠。

计及可再生能源不确定性的储能系统优化配置方法研究

为减少配电网的功率损耗,提升系统的可靠性和灵活性,提出了计及可再生能源不确定性的的储能系统多目标优化配置方法。首先,通过概率密度函数对光伏、风电等可再生能源的不确定性进行了分析,并基于可再生能源的不确定性构建储能系统优化配置模型;其次,提出改进海鸥优化算法求解优化配置模型,通过引入Logistic映射模型、非线性移动系数和局部收敛挖掘算子以克服传统算法中早熟收敛和局部最优问题;最后,在IEEE 14节点系统中进行案例分析。案例分析结果验证了所提模型的可行性和所提算法的有效性,配电网运行的可靠性和灵活性得到了有效的提高。

高比例独立新能源微电网二次调压系统设计

文章对高比例独立新能源微电网二次调压系统设计展开研究。选用高比例独立新能源微电网二次调压系统所需设备设计硬件;在软件设计中,设置微电网调压灵敏度矩阵,确定各因素对电压的影响程度,构建微电网电压控制空间进行区域划分,以此为基础实施自适应下垂控制一次调压,最后锁定输出功率实现微电网二次调压。测试结果表明,在加入高比例独立新能源微电网二次调压系统后,电压逐渐趋近并最终达到额定值,系统具有实际应用意义。

分布式能源与微电网技术在输配电系统中的应用

传统的中央化发电方式存在着单点故障的风险,一旦发电站发生故障,可能导致大范围的停电,而微电网系统具有自主运行和自适应调节的特点,可以与传统电网互补运行。当电网发生故障时,微电网系统可以独立运行,为用户提供连续的电力供应,微电网系统还可以利用能量储存技术,将多余的能量储存起来,以备不时之需。分布式能源与微电网技术作为一种新的能源系统模式备受关注,本文主要探讨分布式能源与微电网技术在输配电系统中的应用。

新能源与微电网的混合储能系统仿真设计及性能分析

本文对这样的混合储能系统进行了仿真设计和性能分析。设计过程中采取了多种新能源,如风能、太阳能,并结合了微电网的使用,以实现能源供应的稳定性与高效性。性能分析显示,此混合储能系统能有效抑制电网频率的波动,保障了电力供应的稳定性,同时也大大提高了可再生能源的利用率。此外,经济性分析也表明,与传统能源相比,混合储能系统有较高的节能减排效益。本研究结果说明,新能源与微电网的混合储能系统,不仅可以提高电网的稳定性和经济性,更具有较强的环保意义。

基于多能源系统的微电网经济优化调度

本文在含多能源系统微电网环境下使用粒子群优化(PSO)实现微电网经济调度。微电网系统由带发电机组的微电网和带可再生能源的微电网组成,将多个上述电网组合到一起可以最大限度地减少发电机组或传统发电机的使用,并最大限度地利用带有可再生能源的微电网。根据这两种微电网的特性,计算了它们的参与度。该方法将微电网视为一个电源或负载,经济调度模型在发电机组和微电网之间交互执行。本文的目标是最小化多能源系统微电网(MESM)的运行成本,模拟结果表明,使用含可再生能源的微电网系统运行成本得到了明显降低。

基于调度策略的可再生多能源系统优化

本文利用优化算法对微电网中的多种能源进行经济优化调度,以实现最低的能源供应成本和最大的经济效益。提出了一种基于多能源系统的社区微电网,该电网由各种发电和火电机组组成。选定的社区微电网系统由分布式能源组成。结果表明,在所有电器和发电机都受到运行约束的情况下,所提出的多能源系统能够经济有效地满足微电网的需求。此外,在对该系统进行经济分析的基础上,为了地区的经济,还制定了微电网运行的自我可持续性计划。

基于混合整数规划的微电网能源管理系统设计

微电网作为一种分布式的电网系统,能够在本地产生、存储以及消耗电能,在增强电力系统的灵活性和可靠性方面扮演着关键角色。文章详细介绍了微电网能源管理系统的方法论和实现过程,涵盖了从模型的建立与参数定义到智能监控和实时数据处理,再到高级储能技术与管理以及系统可靠性的约束条件。此外,文章探讨了系统测试的策略和实施结果,展示了基于混合整数规划的策略如何有效支持微电网的运营与管理。

新能源微电网的集成电力电缆系统设计与优化

新能源微电网作为一种具有自主能源供应和灵活运行特点的能源系统,对于实现可持续发展和提高电力系统的可靠性具有重要意义。而集成电力电缆系统作为新能源微电网的关键组成部分,其设计和优化对于提高能源传输效率和系统可靠性具有重要影响。本论文首先对新能源微电网的概念和特点进行了概述,然后重点关注集成电力电缆系统的设计方案,包括布局设计、技术指标和要求等方面。接着,通过优化方法,对集成电力电缆系统的参数、拓扑结构、保护和控制策略进行了研究,旨在提高其能源传输效率和系统可靠性。本论文还通过实例分析,验证了设计与优化方法的有效性和可行性。最后,对论文的主要研究内容和结论进行了总结,并展望了新能源微电网集成电力电缆系统未来的发展方向。本论文的研究结果对于新能源微电网的设计与优化具有重要的实际应用价值。

含可再生能源的多微网系统负荷频率控制策略

为解决多微网之间频率控制问题,考虑多级能源参与调控的特点,提出了含可再生能源的多微网系统负荷频率控制策略。分析了多微网系统的运行特点,建立了光伏、生物质能发电、柴油发电机、储能系统、风电的频率模型,并阐述了多微网系统联络线功率偏差控制原理。分析了多微网频率控制策略,提出基于模糊逻辑的PIDN控制方法,利用改进正余弦优化算法对控制模型进行求解。在仿真系统中进行了算例分析,对比传统PID控制验证了文章所提方法的有效性。

岛礁风光柴储多能源独立微电网建模分析

岛礁多能源独立微电网是解决远海岛礁供电难题,确保岛上军民用电稳定及提高岛礁自然资源利用率的关键技术。传统岛礁独立微电网建模电源种类不够完备,交流母线应用较少。为此,建立了风、光、柴、储4种电源数学模型,在电力电子变换器中使用了基于扰动观察法的Boost升压电路与基于电网电压定向的矢量控制方式。系统模型中风、光、柴、储4种电源汇入交流母线,整体功率、电压趋于稳态。仿真结果表明:所构建的岛礁多能源独立微电网模型较为科学合理,可为开展岛礁多能源微电网健康管理等研究打下坚实基础。

微电网系统建模的挑战——“智能微电网与可再生能源系统的关键技术”专题(前言)

随着可再生和绿色分布式发电系统渗透率的不断提高,含高渗透率分布式可再生能源的微电网成为智能电网发展的重要分支之一.微电网系统是由负荷、分布式电源、电力电子变换器通过电气网络紧密集成的可控供电系统,逐渐成为我国城镇化进程中重要的一种供电模式.典型微电网系统通过电力电子变换器接入多种分布式电源,其中风、光等分布式可再生能源接入比例较大,这些发电单元大幅度随机变化、各单元动态特性各异、不同单元的变化呈现多个时间尺度,使得微电网系统的整体建模与稳定特性分析面临巨大挑战.

微电网储能系统优化方法研究综述

由于新能源的多样性和分散性,微电网系统的能量管理和控制面临着巨大的挑战。储能系统作为微电网系统的重要组成部分,可以通过对储能系统的设计优化和调度优化实现微电网系统的稳定运行和无扰并网。论文首先概述了微电网系统和储能系统的结构、特征,明确定义了储能系统的研究范围;然后,从电池能量存储系统的角度讨论了优化目标和约束条件,对当前主要的储能系统优化算法进行了比较和评估;最后,简述了储能系统在微电网应用中面临的挑战和未来发展方向,并对微电网储能系统优化方法的研究成果进行总结,从而为更好地推广应用新能源系统提供新思路及有价值的参考依据。

面向低碳村镇的可再生能源热电联供系统仿真与优化

为促进中国农村可再生能源转型与绿色低碳发展,实现低碳村镇的新时期建设目标,以湖北省新星村为研究案例,基于农村用能需求及可再生能源资源禀赋分析,提出了一种风、光、生物质互补的可再生能源热电联供系统。以最低成本与最低平均电价为系统目标函数,以热电覆盖率及生物质利用率为系统评价指标,构建了基于HOMER Pro仿真系统的农村可再生能源热电联供模型,通过仿真分析与容量优化获得了新星村可再生能源系统的构建方案,即由功率674 kW的光伏、功率200 kW的风力发电机和功率500 kW的CHP热电联供机组及外部热源构成最佳系统框架,此时最低系统成本与电价分别为2.30×10^(7)元/a和0.986元/(kW·h)。进一步敏感性分析结果表明,电力负荷提高会导致系统成本及电价上升,名义折现率提高会降低成本但导致电价上涨,生物质日输入量对经济指标无影响。减排评估结果表明,相较于传统供能方式,系统年减排量达410.77 t,相当于新星村传统供能方式下年排放量的28.19%,减排效益明显。该可再生能源供能系统整体经济性与实用性良好,可为农村地区能源转型与低碳村镇的建设提供参考。