含柴油发电机和蓄电池储能的独立微电网频率分层控制

针对由间歇性可再生能源、柴油发电机组和蓄电池储能系统构成的独立微电网,提出一种新型的频率分层控制方案,建立适合蓄电池储能系统和柴油发电机组不同控制特性的分层控制结构及其协调控制策略,提高了独立微电网频率控制的稳定性和灵活性.在一级控制中,采用改进型下垂控制的蓄电池储能系统,来处理较小变化幅度和较短变化周期的随机净负荷波动,提高独立微电网系统的瞬态频率响应特性和频率质量.在二级控制中,采用改进的柴油发电机PID调速控制,应对较大变化幅度和较长变化周期的系统净负荷波动,实现系统频率的无差控制.最后,通过对东澳岛风柴蓄混合能源独立微电网系统在不同运行条件下的频率控制仿真结果,验证了所提方法的可行性和有效性.

含风电孤立中压微电网暂态电压稳定协同控制策略

分析了孤立中压微电网中双馈异步风力发电机组(DFIG)与动态负荷的暂态运行特性。为改善含DFIG微电网的暂态电压稳定性,提出了基于就地层储能稳定控制、DFIG快速变桨控制和甩动态负荷的暂态电压稳定协同控制策略。基于PSCAD/EMTDC建立了东澳岛中压微电网系统和稳定控制策略模型,研究结果表明,微电网暂态电压稳定性与微电网中风电渗透率和负荷特性密切相关;在大扰动下,提出的暂态电压稳定协同控制策略能有效增强微电网的电压稳定性。

离网型微电网中风力发电机组并网适应性分析

随着风电产业的不断发展和并网总装机容量的不断增大,风电并网对电网的电能质量、电压和频率的稳定产生的影响越来越突出。文章首先推导出笼型异步风力发电机的特性方程,再针对该类型风机接入微电网进行理论分析,最后根据某海岛的大量运行数据分别对风机并入微电网的动态及稳态特性进行分析,证实了离网型微电网中风机运行稳定性。

应对脱离配电网情况的单三相多微网组合分析及切换控制

考虑单相及三相微网两者在地域上接入较为相近,互联而形成单三相多微网系统。由于其复杂的运行方式,亟待解决如何实现多微网灵活无缝切换的问题。介绍了单三相多微网系统拓扑结构;当多微网系统为应对脱离配电网情况时,即常规主动并转离,通过互联方案预筛选得到初始方案后,基于模糊多目标决策得到多微网互联方案;通过给定的互联方案目标进行系统状态平滑切换。所提策略经算例验证可行,为多微网切换控制技术提供建议性方案。

区域自治型单三相多微电网实时模型预测控制

随着用户侧微电网工程的逐步推广,一定区域内不同相序的微电网可联结成单三相混联的多微电网系统。针对脱离配电网情况下所形成的区域自治型单三相多微电网,提出一种基于模型预测控制的实时控制策略。所提策略根据多微电网集散式分层控制架构,考虑三相不平衡度,以实时联络线功率与给定参考值的偏差最小为控制目标,构建多输入、多扰动、多变量的动态预测模型,再将其转化为混合整数非线性规划问题进行求解,同时引入反馈校正环节进行预测误差修正,实现滚动式的有限时域闭环优化。仿真结果表明,所提策略可实现区域自治型单三相多微电网实时源、荷、储的功率调节,平抑源、荷的出力波动,跟踪联络线功率以满足三相不平衡度约束,有利于区域微电网的规模化推广。

含风电孤立中压微电网静态电压稳定性分析及改善策略

分析了孤立微电网中双馈异步风力发电机组(DFIG)的功率电压特性,针对微电网不同运行方式约束,为改善含DFIG微电网的静态电压稳定性,提出了基于就地层储能稳定控制、DFIG快速变桨控制的静态电压稳定增强控制策略。基于PSCAD/EMTDC建立了微电网系统和稳定控制策略模型,研究结果表明,在不同运行方式下风速扰动时,提出的增强控制策略能有效增强微电网的静态电压稳定性,确保微电网的安全稳定运行。

多源多变换微电网系统建模与动态稳定分析方法

微电网内部电力电子变换器接口型分布式电源广泛存在.电力电子接口微源具备与传统电力系统电源拓扑结构、控制方法和动态特性的差异性,控制方法的多样性、电力电子接口微源高渗透率将给低惯量微电网的协调控制和安全稳定运行带来严峻的挑战.多类型微源、多类型负荷在微电网内混合共存,可能引发源源耦合交互、负荷间交互以及源荷交互,不同特性的设备间相互作用将重新塑造区别与传统电力系统的动态响应特性,并诱发稳定性问题.本文首先归纳总结可再生能源渗透率不断提升下多源多变换微电网典型运行特性和存在的稳定性问题,详细阐述了含风光柴储多源多变换接口的微电网模块化动态建模方法.在此基础上,给出了用于微电网动态稳定分析的特征值分析方法和基本步骤.以珠海东澳岛多源多变换智能微电网为对象,基于提出的动态建模方法和动态稳定分析方法,给出建模与分析讨论结果.论文对多源多变换微电网系统动态稳定分析方法的论述可为微电网的广泛推广和应用提供建模和分析理论基础.

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。

复杂拓扑结构光储型微电网黑启动策略

随着微电网大力发展,逐渐形成了结构及控制模式更加复杂的微电网。针对较具推广价值的光储型微电网,研究安全有效的黑启动方案对提高其供电可靠性具有重要意义。在分析具有复杂拓扑的光储型微电网及控制系统的基础上,提出一种基于分层控制的光储型微电网黑启动策略。综合考虑多个储能系统当前状态以选定黑启动主电源,结合光伏发电系统多种运行状态,以网架串行恢复形式进行分层分级黑启动。经仿真验证,所提方法可安全有效地完成复杂拓扑结构的光储型微电网黑启动,为相应实际微网工程黑启动方式提供一定的借鉴意义。

含复合储能微电网的多目标优化运行

针对包含光伏、液流电池和锂电池的并网型复合储能微电网,提出一种基于二人零和博弈权重系数法的多目标优化方法。为实现微电网可再生能源利用最大化、并网运行冲击最小,本文以微电网购电费用和联络线功率波动两者最小为目标建立多目标优化模型。为兼顾各个目标,提出基于二人零和博弈的加权系数法将该模型转化为单目标优化问题进行求解。根据一个实际微电网进行算例验证,结果表明该优化方法可有效提高微电网运行经济性,并有效减少联络线功率波动。

基于无功电流注入的光伏逆变器低电压穿越策略

大量的光伏电站接入电网,为了提高电力系统的稳定性,需考虑光伏发电的低电压穿越能力。文章基于无功电流电压支撑方案,提出使用电流单环控制的低电压穿越策略,当电网电压因故障而降低时,逆变器由电压电流双环控制切换到电流单环控制,升压电路由最大功率控制(MPPT)切换到稳压控制。经仿真表明,所提出的电流单环控制策略能在电网发生故障时,有效的完成电压的稳定过渡,实现低电压穿越,具有实用价值。

兆瓦级风电变流器IGBT模块的热特性分析

以某企业建立的采用液冷冷却系统的IGBT模块实验平台为基础，对一3MW紧凑型风电机组的IGBT模块的热特性进行了分析．根据在动态实验中采集到的数据，得出了逆变器输出功率与时间的关系，并结合实验数据对模块温度以及发热量的变化特性进行了分析，得到了兆瓦级风电变流器中IGBT模块温度与发热量随时间的变化关系．实测结果表明，该风电机组逆变器的效率为98．62％，IGBT模块的最终工作温度保持在50～56℃，说明采用的液冷冷却系统对大功率IGBT模块具有良好的冷却效果．

工业园区多微网特征分析及工程设计

随着微网工程的大规模建成,一定区域内多个临近微网将形成多微网系统。本文针对工业园区多微网展开研究。首先分析工业园区多微网的特征,包括拓扑结构、源荷特征及运营特征。然后,以需求分析、一二次系统设计、评估和校验为路线,提出适合工业园区多微网的设计流程。最后结合两个工程案例,给出设计方案和设计运行方式,并对示范工程进行评估和校验,为工业园区多微网的推广提供一定的参考价值。

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。

基于RTDS的风光发电系统数字物理混合仿真分析

风光发电系统的仿真分析研究是发展可再生能源发电技术的重要环节,本文针对风光发电系统数字物理混合实时数字仿真的关键技术展开研究,构建风光发电系统电气架构和通信架构,采用实时数字仿真器作为研究工具,建立基于RTDS纯软件的各微电源单体控制系统模型和基于RTDS的数字物理混合仿真单体微电源模型,并分别在稳态和动态两种情况下对其进行仿真分析,研究两者间特性的差异,证明所建模型的有效性,为两类模型的选择使用提供指导。数字物理混和仿真分析条件更接近于实际情况,既可在物理平台上对控制策略的性能进行检验和调试,又可实时修正控制参数、控制策略,为实际工程设计提供重要实践依据。

电网电压跌落对海上风电系统无功补偿的影响分析

电网电压跌落时海上风电系统无功补偿容量的需求,是确定海上风电系统无功补偿方案的关键。基于海上风电系统的典型拓扑建立了海上风电系统的功率传输模型,在此基础上分析了电网电压跌落时,风电场有功功率、无功功率以及电网电压跌落幅值对海上风电系统的无功补偿容量的影响,以确定海上风电系统无功补偿方案。最后对一个具体的海上风电场进行PSCAD仿真分析,结果表明:电网电压跌落的幅值、电网电压跌落时风电场输出的有功功率和无功功率对海上风电系统的无功补偿容量有着重要的影响,并因此而影响海上风电系统的动态过程控制。

孤岛型微电网中风机投切引起停电的故障分析

为保障海岛型微电网的安全可靠运行,保证微源安全接入和用户可靠用电,基于东澳岛微电网停电事故的调查分析,挖掘了该微电网的潜在缺陷。首先介绍东澳岛微电网的拓扑结构,给出微电网中央控制器的频率电压分区控制策略。根据风机投切引起停电故障记录,停电前系统运行方式以及停电过程,结合稳态故障录波文件,重现了东澳岛微电网一体化智能控制系统自动切除风机时系统的运行工况。分析表明,在风机并网大扰动下,微电网系统频率、电压波动较大。在此基础上,考虑储能系统功率约束条件,给出微电网结构及其控制策略的改善建议。

电力市场下主动配电网运营分析与展望

主动配电网能够使低碳可再生能源最大化利用,还能主动调节改善电能质量,因而是现代实现低碳环保的有效途径。主动配电网的主动性和安全性,是动态电价机制下分布式电源能够有效最大化供应给用户的关键因素。本文在总结主动配电网各方面运营研究和具体工作情况的基础上,分析了主动配电网在电力市场环境下的运营方式调整,提出了主动配电网发展方向的展望。

光伏发电发展趋势分析

回顾了光伏发电的发展历程,通过对光伏发电度电成本与煤电度电成本的变化趋势对比,将未来光伏发展模式分为3个阶段,即政策补贴发展阶段、大规模分布式并网应用阶段和大规模分散式并网就地消纳阶段,并提出了光伏发电各阶段的发展建议。

电力现货市场下的增量配电网运营分析

随着电力中长期交易市场的成熟、现货市场的逐步启动和增量配电网运营权的全面放开,电力优势资本展开增量配电网试点的争夺,如何开展增量配电网的市场化运营成为市场的研究重点。本文首先基于国内较通用的中长期市场模式和现货市场发展方向,设计了一种电力现货市场机制,并规划该机制下的增量配电网运营产业链;其次,设计3种增量配电网的运营模式并采用层次分析法进行评估和选择;最后,给出配电网运营的相关建议,为增量配电网的运营商提供战略决策支持,进一步促进现货市场整体的稳定发展。