基于储能的可再生能源微网运行控制技术

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能源微网技术的应用及展望

能源微网技术的应用及展望

能源微网技术的应用及展望随着人们对能源保护的关注度不断提高,越来越多的国家开始大力发展清洁能源及能源微网技术。

所谓能源微网,是指通过对多个小型能源系统之间的互相协调与补充,以及对能源消费的计划、调度和优化,实现对区域内小型电网的自主管理和优化。

它不仅可以支撑企业、学校、医院、社区等小型区域内的用电需求,还可以满足大型工业区、城市集中供电等多样化用电需求。

本文将分别从能源微网的概念出发,阐述其技术原理及应用前景。

一、能源微网的概念能源微网(Microgrid)是一种基于蓄电池、太阳能、微型燃气轮机等新能源技术,通过建立微网系统和智能配电应用系统,实现对区域内小型电网的自主管理和优化。

具有自主发电、自主储能、自主配电和智能化能源管理的特点,为社会和行业的可持续发展提供了可靠、高效、绿色的能源解决方案。

能源微网可以实现分布式能源的互相支持,使电网的应对动态负载变化、瞬时故障以及供电中断等现象的能力大大增强,从而可以提高传统电力系统的治理能力和安全性。

二、能源微网技术原理及应用1. 能源微网的技术原理能源微网最主要的技术原理是“能量管理系统”(EMS)。

EMS 通过管理、测量、控制和操作多种能源资源,实现对电力负载的实时响应和调节,并将不同的能源资源进行优化调度,实现电力的高效利用。

此外,能源微网还包括自主生成系统和自主储能系统两个核心部分。

自主生成系统是指通过太阳能、风能、生物质等可再生能源发电设备,或采用气体发电机等燃料发电设备,实现对分布于多个系统节点中的电力负载的供电。

自主储能系统则是通过蓄电池、超级电容等储能设备,对可再生能源发电设备产生的电力进行蓄能,然后根据需要对各节点进行调度。

2. 能源微网的应用在实际应用中,能源微网可以应用于许多领域。

例如,可以在农村地区或偏远地区建立微型电网,满足当地居民的用电需求。

此外,能源微网还可以用于大型工业园区、商业区等多样化用电场景,用于解决因区域电力供应不足、质量不稳定等问题导致的生产停工等问题。

风光储能在微电网中的控制策略

风光储能在微电网中的控制策略

风光储能在微电网中的控制策略发布时间:2023-02-21T09:11:48.975Z 来源:《科技新时代》2022年10月19期作者:余剑[导读] 储能装置在维持微电网稳定运行、提高电能质量以及调频调峰等方面发挥着巨大的作用。

微电网既可以与大电网实现并网运行,还能在检测大电网故障期间,断开与大电网连接,然后切换至独立运行模式。

余剑国网湖北省电力有限公司咸宁市供电公司湖北咸宁 437000摘要:储能装置在维持微电网稳定运行、提高电能质量以及调频调峰等方面发挥着巨大的作用。

微电网既可以与大电网实现并网运行,还能在检测大电网故障期间,断开与大电网连接,然后切换至独立运行模式。

微电网中,用到的分布式电源可作为再生能源,因其具备较强环保性,所以可促进能源循环利用。

关键词:风光储能;微电网;控制策略引言人类依靠能源而生存,国家依靠能源而强大。

随着社会发展与经济的快速增长,能源需求变得越来越紧迫,而这种趋势在未来还在持续增长。

传统的诸如煤炭、石油、天然气等化石能源随着人类的大量消耗正在逐渐枯竭,而且这些化石燃料的燃烧带来的环境污染、气候变暖、生态恶化等问题对人类的生存造成了威胁。

另一方面,与此相对的风能、太阳能、水能、生物质能、海洋能等可再生能源,由于资富、清洁无污染,满足了人们日益增长的能源消费需求和建设环境友好型国家的迫切需要。

所以对可再生能源的大力利用与开发己经成为我国的一项重要发展战略。

1微电网运行方式微电网具备离网运行与并网运行特点,离网转并网、并网转离网等两种暂态运行方式。

微电网要在两种常态下稳定运行。

2风光储能在微电网中的控制策略2.1主从控制并离切换微电网应用主从控制策略在离网与并网模式中切换,为了确保系统稳定运行,主电源可以在PQ与V/f控制键顺利切换,便于实现微电网并、离网模式无缝衔接。

以控制器状态跟随微电网平滑切换控制法,但与此同时,还应切换控制器参数。

文章当中对微电网运行模式切换动态规律进行研究,然后优化切换控制器,便于减少切换中的暂态振荡。

智能微电网系统的能量管理及运行控制分析

智能微电网系统的能量管理及运行控制分析

智能微电网系统的能量管理及运行控制分析沈洋;赵志刚【摘要】针对我国电网特点,对智能微电网系统的结构和微源的接入方式进行了简要叙述,从接入控制层、微电网控制层、就地控制层三方面对智能微电网的运行控制体系进行了分析,讨论了包括并离网切换策略、并离网控制策略、负荷控制策略等在内的几种智能微电网高级控制策略,最后探讨了智能微电网未来研究的相关问题,为微电网的研究和产业化提供了参考。

%Combined with the characteristics of power grid in our country,the smart micro-grid system is analysed in the paper,emphatically on the running system,monitoring system,control and management strategies. Finally,the relat-ed smart micro grid questions in the future are discussed to provide a literature reference for micro-grid research and industrialization.【期刊名称】《沈阳工程学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P336-340)【关键词】智能微电网;分散式电源;能量管理策略;控制管理策略【作者】沈洋;赵志刚【作者单位】沈阳工程学院研究生部;沈阳工程学院电力学院,辽宁沈阳110136【正文语种】中文【中图分类】TM761 智能微电网结构1.1 系统结构如图1所示,该微网涵盖发电、用电、储能、智能控制等部分设备,并且系统具有灵活的可扩展性。

该智能微电网可对不同分布式可再生电源进行充分利用与调控,具有离网运行能力和极高的可靠性,能与配电网络进行配合,是具有信息化、自动化、互动化特征的可靠、自愈、灵活、经济、兼容、高效、集成的智能小区微电网系统。

分布式能源系统微网的规划与运营策略研究

分布式能源系统微网的规划与运营策略研究

分布式能源系统微网的规划与运营策略研究随着能源需求的增长和环境问题的日益突出,分布式能源系统(DER)成为解决能源问题的重要途径。

分布式能源系统可以将可再生能源、储能技术和智能电网技术有机地结合起来,形成微网。

微网作为一个独立的能源网络,具备自主运行和自我修复的能力,在能源安全、可靠性和可持续性方面有很大的潜力。

然而,微网的规划和运营策略至关重要。

本文将研究分布式能源系统微网的规划和运营策略,探讨如何最大限度地提高微网的效率和可靠性。

首先,微网的规划需要考虑多个因素,包括经济性、可持续性和环境影响。

在经济性方面,微网的规划需要考虑投资和运营成本。

合理选择微网的规模和组成,可以降低建设和运营成本,提高微网的经济效益。

同时,可持续性是微网规划的重要目标。

通过整合可再生能源和储能技术,微网可以减少对传统能源的依赖,达到低碳和环保的目标。

此外,还需要评估微网对周边环境的影响,确保微网的建设不会对周边生态环境造成负面影响。

其次,微网的运营策略需要注意能源优化配置、安全性和可靠性。

能源优化配置是指合理分配微网内部能源资源的策略。

通过分析和预测负荷需求和可再生能源产生情况,可以实现电力的高效分配,最大限度地提高微网的自给自足能力。

安全性是微网运营的核心关注点之一。

首先,需要考虑对微网的供电和能源系统进行保护,以防止黑客攻击和其他安全威胁。

其次,还需要制定应急预案,以应对突发情况和自然灾害。

最后,可靠性是微网运营的基础要求。

通过实施合理的维护计划和监控措施,可以确保微网的稳定运行,并及时发现和修复故障,保障能源供应的可靠性。

此外,微网的规划和运营策略也需考虑与宏观电网的协同运行。

微网作为一个独立的能源系统,需要与宏观电网进行有效的互联和协同运行。

在微网与宏观电网的接口设计上,需要考虑能量交换和能源调度的机制。

另外,还需要建立实时通信和监控系统,以实现微网与宏观电网的双向信息传输和协调控制。

最后,微网的规划和运营策略需要充分考虑技术和政策的支持。

智能电网中的智能微网管理技术

智能电网中的智能微网管理技术

智能电网中的智能微网管理技术智能电网是指通过信息通信技术实现电力系统智能化、高效化、安全可靠的电力系统。

智能电网的发展已经成为全球能源领域的发展趋势,其中智能微网作为智能电网的一部分,扮演着重要的角色。

智能微网是由本地的可再生能源、储能装置、传统的火力发电等多种能源设备构成的小型电力系统。

智能微网管理技术是智能电网中的重要组成部分,它可以使微网的运行更加高效、安全和可靠。

本文将就智能微网管理技术进行讨论。

智能微网管理技术对于智能电网的发展至关重要。

首先,智能微网管理技术能够实现微网内部各种设备的协同运行。

在智能微网中,不同的能源设备需要高效协同运行,以实现微网的稳定供电和优化能源利用。

智能微网管理技术可以通过智能控制系统,协调各种能源设备的运行,使其在不同的情况下实现最佳运行状态,提高微网整体的能源利用率。

其次,智能微网管理技术可以实现对微网的实时监测和控制。

微网中的各种设备和能源源需要进行实时监测和控制,以应对突发情况,确保微网的运行安全和稳定。

智能微网管理技术可以通过智能监测系统,对微网内部的设备和能源进行实时监测,并在发现异常情况时进行及时控制和调节,以保障微网的正常运行。

再次,智能微网管理技术可以实现对微网的远程监控和操作。

随着智能电网的发展,微网的规模越来越大,运行环境也越来越复杂,需要远程监控和操作。

智能微网管理技术可以通过互联网等通信技术,实现对微网的远程监控和操作,使微网的管理更加便捷和高效。

最后,智能微网管理技术还可以实现对微网的智能调度和优化。

微网中的能源设备和储能设备需要进行智能调度和优化,以实现微网的最优运行状态。

智能微网管理技术可以通过智能调度算法和优化技术,对微网的各种设备进行智能调度和优化,最大程度地提高微网的能源利用效率,降低微网运行成本。

综上所述,智能微网管理技术在智能电网中起着至关重要的作用。

通过实现微网内部设备的协同运行、实时监测和控制、远程监控和操作、智能调度和优化等功能,智能微网管理技术可以提高微网的整体运行效率,实现微网的高效、安全和可靠供电。

微网系统的运行优化与能量管理研究

微网系统的运行优化与能量管理研究

微网系统的运行优化与能量管理研究随着能源结构和需求的不断变化,微网系统作为一种新型的能源管理系统日益受到。

微网系统主要由分布式能源、储能装置、电力电子设备等组成,具有提高能源利用效率、降低能源损耗、减轻环境负担等优势。

然而,微网系统的运行优化和能量管理仍面临许多挑战。

本文将探讨微网系统的运行优化与能量管理问题,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

微网系统的运行优化旨在实现能源的高效利用和系统的稳定、安全运行。

具体来说,优化目标包括:提高能源利用效率,降低系统运行成本,确保系统供电可靠性,优化系统调度与控制等。

(1)系统结构优化:对微网系统的结构进行优化设计,合理配置分布式能源和储能装置,实现能源的互补利用和系统效率的提升。

(2)控制策略优化:改进微网系统的控制策略,提高系统的响应速度和稳定性。

例如,采用先进的预测控制、模糊控制等策略,实现对系统运行的精确调控。

(3)能源管理优化:通过能源需求预测、能源调度等手段,实现对微网系统能源的优化配置。

例如,根据用电负荷情况,合理调度分布式能源的运行,降低能源损耗。

当前,微网系统的运行优化主要集中在系统结构优化和控制策略优化方面。

然而,仍存在一些问题,如能源管理方面的优化不足、缺乏全面的优化评价体系等。

未来,微网系统的运行优化将朝着更加智能化、自适应化的方向发展,通过引入人工智能、大数据等技术,实现对系统运行的全过程优化。

微网系统的能量管理主要是指对系统中的能量存储、传输、分配等进行优化调控,以提高能源的利用效率和管理水平。

能量管理对于保障微网系统的稳定运行、降低能源损耗具有重要意义。

(1)能量存储管理:通过合理配置储能装置,实现对能量的有效存储。

例如,采用电池储能、超级电容储能等手段,满足系统高峰负荷时期的能源需求。

(2)能量传输管理:优化能量传输路径和方式,降低传输过程中的能源损耗。

例如,采用先进的输电技术,提高能量传输效率。

(3)能量分配管理:通过对分布式能源和负荷的优化调度,实现能量的合理分配。

可再生能源微网的智能调度技术

可再生能源微网的智能调度技术

可再生能源微网的智能调度技术近年来,随着全球气候变化问题的愈发严重,可再生能源微网技术备受关注。

可再生能源微网是指由多个分布式可再生能源发电设备组成的小型能源系统,通常由太阳能光伏、风力等设备组成,能够独立运行并实现能源的自给自足。

在可再生能源微网的运行过程中,智能调度技术发挥着至关重要的作用。

本文将就可再生能源微网的智能调度技术进行探讨。

首先,可再生能源微网的智能调度技术需要具备对多种可再生能源发电设备的智能管理能力。

这些设备包括太阳能光伏、风力发电等,由于受自然条件的限制,这些设备的发电量会有所波动。

因此,智能调度技术需能够根据天气情况和发电设备的工作状态,及时调整供电策略,确保微网能够在不同情况下保持正常运行。

其次,可再生能源微网的智能调度技术还需要具备对微网内各种能源设备的监测和诊断功能。

通过实时监测微网内各个设备的运行状态和发电量,智能调度技术可以及时发现并解决设备故障,提高微网的可靠性和稳定性。

此外,智能调度技术还能通过对各设备性能数据的分析,为微网的维护和升级提供数据支持,提高微网的整体运行效率。

再者,可再生能源微网的智能调度技术还需要具备对能源负荷的预测和优化调度功能。

通过对用户用电模式和用电需求的分析,智能调度技术可以预测微网未来一段时间的负荷情况,进而制定合理的发电调度策略,优化能源分配,降低用电成本,提高微网的经济效益。

同时,智能调度技术还能在紧急情况下快速调整供电策略,确保微网能够在最短时间内恢复正常运行。

此外,可再生能源微网的智能调度技术还需要具备对储能设备的智能管理和调度能力。

储能设备在微网中扮演着至关重要的角色,可以存储多余的能源,也可以在能源供应不足时释放能源。

智能调度技术可以根据微网用电负荷和能源供应情况,智能地控制储能设备的充放电过程,最大限度地提高储能设备的利用效率,保障微网长期稳定运行。

最后,可再生能源微网的智能调度技术还需要具备对微网的运行数据进行实时监控和反馈能力。

智能微电网期末总结

智能微电网期末总结

智能微电网期末总结一、引言智能微电网是一种新型的电力系统模式,它整合了可再生能源、分布式能源和电力网络的智能化管理技术,使得电力系统具备可靠性、经济性和可持续性等优势。

本文将对智能微网的概念、组成部分、运行机理、发展现状以及未来的发展方向进行总结和分析。

二、智能微电网的概念智能微电网是一种集成可再生能源、分布式能源和电力网络的电力系统,它将多种能源资源在本地范围内进行有效的配电与管理。

智能微电网可以采用先进的信息通信技术和智能控制策略,实现对电力系统的分布式监控、管理和优化,提高电力系统的可靠性、经济性和可持续性。

三、智能微电网的组成部分智能微电网主要由能源节点、负载节点、储能节点和智能控制系统等组成。

1. 能源节点:包括可再生能源、传统发电机组和电力网络等,可再生能源主要指太阳能、风能、水能等,传统发电机组主要指燃气机组、燃油机组等。

2. 负载节点:包括商业负载、住宅负载、工业负载等。

3. 储能节点:主要包括电池、超级电容器等,用于存储过剩的电能。

4. 智能控制系统:包括数据采集系统、通信系统和智能控制算法等,用于实现对电力系统的智能化监控、管理和优化。

四、智能微电网的运行机理智能微电网采用分布式能源和储能技术,通过智能控制系统实现对电力系统的智能化监控和管理。

在能源供应不足时,智能微电网可以自主调整能源的分配与优化,从而实现对负载的持续供电;在能源供应过剩时,智能微电网可以将过剩的能源存储起来,以备不时之需。

同时,智能微电网可以根据用户需求和能源价格等因素,实现对电力系统的灵活调度和优化,提高电力系统的运行效率和可靠性。

五、智能微电网的发展现状智能微电网在国内外得到了广泛的关注和应用。

国内各地区已经建设了一大批智能微电网示范项目,如成都天府国际机场智能微电网示范项目、上海市宝山区智能微电网示范项目等。

国外也有许多智能微电网项目,如美国加州莱斯诺市的洛杉矶国家实验室微网项目、德国弗赖堡智能电网示范项目等。

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电力自动化设备Electric Power Automation EquipmentVol.32No.3Mar.2012第32卷第3期2012年3月0引言微网是以分布式发电技术为基础,以靠近分散型资源或用户的小型电站为主,结合终端用户电能质量管理和能源梯级利用技术形成的小型模块化、分散式的供能网络[1-3]。

储能是微网中非常重要的组成部分,其对微网的作用可以体现为组网运行、稳定控制、电能质量改善,以及适度的容量可信度等。

储能可以克服微网惯性小、抗扰动能力弱的问题[4-10],消减风电和光伏等可再生能源发电的间歇性对系统的影响,并使微网具有一定的可预测性和可调度性,可以视为大电网的“可控单元”[1-2]。

此外,储能还可以使微网满足多样化的用电需求,如增强局部供电可靠性,降低馈电损耗,支持当地电压,或作为不间断电源[5-8]。

目前微网已经成为解决电力系统众多问题,实现能源利用多元化、高效、清洁的重要手段,也将是未来智能电网的重要功能单元和管理方式[9]。

微网与大电网之间的无缝切换,被美国CERTS列为支撑微网概念的三大重要技术之一[10],国内外学者纷纷开展相关技术的研究与开发。

目前无缝切换大多集中于单台逆变器带本地负载与大电网之间的无缝切换[11-14]。

由美国CERTS 资助建设、美国电力公司运行的微网实验测试平台,分布式电源由3台热电联供微燃机承担,每台微燃机的直流母线上并联一定容量的蓄电池,通过调整逆变器输出电压的幅值与相位,并控制静态开关,实现与大电网的无缝切换[12]。

对于含多种分布式电源的微网与大电网间的无缝切换,目前还缺乏系统的研究与实验验证。

本文针对典型可再生能源微网,分析其在运行过程中的离网运行、并网运行,以及2种模式间的无缝切换;基于LCL 滤波器的储能电压源型变换器(VSC ),提出可以灵活实现微网组网和离网/并网无缝切换的储能控制策略;并通过搭建的包含光伏、风电、储能的微网研究与测试平台,对理论分析进行验证。

1可再生能源微网典型结构图1给出了本文所研究的微网结构,包括异步风摘要:建立了包括光伏、风电、储能和能量管理系统(EMS )的典型微网结构,给出了基于储能的微网组网方案和运行控制方式,分析了储能在微网离网运行、并网运行及无缝切换等过程中的控制作用。

基于LCL 滤波器的储能电压源型变换器,提出了包含逆变器滤波电感电流环、滤波电容电压环和并网电感电流环的三环控制策略,通过保持内部两环的稳定性实现微网运行模式的平滑转换。

最后,搭建了微网研究与测试平台,验证了上述控制策略的有效性。

关键词:微网;储能;电压源型变换器;离网/并网无缝切换;控制中图分类号:TM 761文献标识码:A 文章编号:1006-6047(2012)03-0099-05基于储能的可再生能源微网运行控制技术唐西胜,邓卫,李宁宁,齐智平(中国科学院电工研究所,北京100190)收稿日期:2011-03-27;修回日期:2012-01-17基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2012CB215204);中国科学院知识创新工程重要方向项目(KGCX2-EW-330)Project supported by the Special Fund of the National Basic Research Program of China (2012CB215204)and the Key Project of the CAS Knowledge Innovation Program (KGCX2-EW -330)图1微网仿真模型结构图Fig.1Structure of micro -grid simulation model线路1负荷1负荷2R +j X =0.03874+j0.0069(Ω)储能线路2R +j X =0.0116+j0.0021(Ω)光伏线路3负荷3配电网0.4∶10保护控制功率测量/控制EMS异步风力发电机光伏阵列DC /ACVSC储能装置S grid第32卷电力自动化设备-U 1/(sL )+-u 1/(sC )+R d1/(sL g )e ++-i gi 图5储能VSC 的滤波器模型Fig.5Output filter of energystorage VSC 力发电单元、光伏及其并网发电单元、储能单元、能量管理系统(EMS )及负荷等。

微源通过3条辐射状馈线给负荷供电,其中负荷1为阻性负荷,负荷2为电动机负载,负荷3为整流负荷。

微网在公共连接点(PCC )处与配电网通过静态开关S grid 连接。

为了提高研究的灵活性、通用性和经济性,本文所研究的风电和光伏发电单元采用模拟平台。

以仿真软件精确模拟风电和光伏阵列的输出特性,并通过发电控制装置模拟发电过程。

1.1异步风力发电单元异步风力发电机主要由风轮、传动装置、鼠笼式异步发电机以及桨距控制系统组成。

其中,风速、风轮和传动装置可以通过风速-功率模拟器模拟,并通过实际异步发电机发电,如图2所示。

通过风轮角速度ωw 和风速v wind 可以求得叶尖速比λ,定桨距风力发电机桨叶节距角β=0°,根据C P (λ,β)函数计算可得功率系数C P ,再通过功率计算模块可得风轮的输出功率。

异步风力发电机运行时,在输出有功功率的同时需要吸收一定的无功功率,通常配备一定容量的无功补偿电容器来提高其端口的功率因数。

1.2光伏发电单元模拟光伏发电单元由光伏阵列模拟器和并网逆变器组成。

光伏阵列模拟器通过DC /DC 斩波器模拟光伏阵列的输出特性,根据随机发生器产生随机变化的光照强度和环境温度条件,形成近似的光伏阵列I -U 曲线。

光伏逆变器将光伏阵列的直流变换成交流,并通过升压变压器并网;同时还具有最大功率点跟踪(MPPT )的功能,能够自动寻找光伏阵列的最大功率点,其结构如图3所示。

1.3蓄电池储能单元储能单元在微网中担任着组网和运行控制的基本功能。

储能采用VSC ,如图4所示。

储能VSC 采用三相半波逆变电路、三相四线制、LCL 型滤波器。

将直流母线电容中点与逆变器输出中点相连形成中线,该拓扑可获得较为稳定的直流母线电压,而且在逆变器的三相控制上相对独立。

LCL 型滤波器能够以较小的电感和电容获得较好的滤波效果,技术经济性好[15-16],而且其谐振频率相对固定,谐振较易消除。

图5为LCL 滤波器的单相等效模型,其中U 为VSC 侧电压;e 为电网电压;u 为电容支路电压;i 为VSC 输出电流;i g 为并网电流;L 为VSC 侧电感;L g 为电网侧电感;C 为滤波电容;R d 为滤波电容支路的阻尼电阻,用以提高系统的稳定性。

由LCL 滤波器模型,并假定电网电压波形为理想正弦波,可得储能并网电流i gabc 与VSC 侧输出电压U abc 及输出电流之间的传递函数:i g (s )/U (s )=sCR d +1s 3CLL g +s 2CR d (L +L g )+s (L +L g )(1)i g (s )/i (s )=sCR d +1s 2CL g +sCR d +1(2)系统的谐振频率为:f res =1/2πLL g L+LgC姨姨姨(3)设置LCL 滤波器参数如下:滤波电感值0.6m H ,滤波电容值100μF ,电网侧电感值0.5m H 。

依据式(1),可得储能VSC 的LCL 滤波器的输入输出传递函数Bode 图,如图6所示。

LCL 滤波器在低频区域以20dB /10倍频程的斜率衰减,与L 型滤波器相似;但在高频区域却以60dB /10倍频程的斜率衰减,其高频衰减效果远优于L 型滤波器。

由图6可见,阻尼电阻对谐振点处的谐振峰值具随机发生器电网三相不控整流DC /DC 斩波器MPPTDC /AC 逆变器变压器微电网DSP 2控制电路PWM PWM I dc U dcDSP 1控制电路i abcu abcT C图3模拟光伏发电单元Fig.3Structure of PV simulation unit图2风速-功率模拟器Fig.2Wind speed -power simulatorv wind传动装置计算λ桨距控制ωwC Pλ功率计算×P T m P e 异步发电机取倒数ωβO图6带阻尼电阻的LCL 滤波器Bode 图Fig.6Bode plot of LCL filter with damping resistor1000-1000-90-180102103104105ω/(rad ·s -1)M /d Bφ/(°)……R d =0.5Ω,—R d =0.1ΩR d =2Ω,图4储能VSC 主电路结构Fig.4Power circuit of energy storage VSCu c Ci c L g L i a i有抑制作用,能够增强系统的稳定性,阻尼电阻越大,效果越好。

在系统设计中,需要在阻尼效果和系统损耗之间平衡。

在实际装置中,由于功率变换器、滤波电感以及线路等的内阻和集肤效应,可以等效为阻尼电阻。

1.4EMS微网EMS 通过对微网内各单元的运行控制和调度,实现微网的多目标优化运行,其结构图如图7所示。

EMS 由数据采集监控(SCADA )、高级自动管理软件(MG -PAMS )、实时控制软件(MG -RTCS )等构成。

SCADA 通过功率测量模块读取微网内微源和负载的电力运行数据,经高速数据传输网络与EMS 通信;MG -PAMS 完成系统目前、未来运行状态的连续观测与分析评估,根据各发电单元输出功率及负荷变化的各项指标,制定发电计划、控制规则与系统级调度指令、安全和故障对策等;MG -RTCS 则根据MG -PAMS 产生的If -then 反应式规则,对微网进行实时控制,同时将指令及时间断面数据返回校验,由MG -PAMS 进行动态修正。

2微网运行模式微网存在着离网运行和并网运行2种工作模式,同时为了确保微网内负荷的供电连续性和电能质量,微网还要实现离网/并网模式的无缝切换,这也是支撑微网内涵的重要技术特征。

对于图1所示的微网,以储能作为组网单元,风电和光伏作为并网单元。

微网在完成系统启动后,需要根据实际情况在离网运行和并网运行2种模式之间切换,其运行控制过程如图8所示。

2.1并网运行模式转入离网运行模式当电网出现故障时,微网能够快速识别并迅速切换到离网运行模式。

切换的时间应足够短,最大限度地减少电网故障对微网负荷和微源的影响。

当电网进行计划检修而需要停电时,微网EMS 接收到停电通知后,能够主动地转至离网运行模式,以确保微网内负荷的供电连续性,维持微源的正常运行。

2.2离网运行模式转入并网运行模式微网处于离网运行模式时,能够实时检测电网的状态,当判断出电网恢复供电时,微网能够逐渐调整自身电压的状态(幅值和相位),在输出电压和电网电压同步之后,触发静态开关,实现并网运行。

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