微电网中电力电子变压器与储能的协调控制策略
微电网孤岛运行模式下的协调控制策略

微电网孤岛运行模式下的协调控制策略一、概述随着分布式发电技术的不断发展,微电网作为一种新型电力系统结构,以其灵活的运行方式和较高的能源利用效率,逐渐成为解决能源问题的有效途径。
微电网孤岛运行模式是指在主电网故障或需要独立运行时,微电网能够脱离主电网并维持自身稳定运行的状态。
孤岛运行模式下的微电网面临着电源输出功率波动、负荷需求变化以及多源协调控制等诸多挑战。
研究微电网孤岛运行模式下的协调控制策略具有重要的理论价值和实践意义。
在孤岛运行模式下,微电网需要依靠内部的分布式电源和储能系统来满足负荷需求,并实现功率平衡。
分布式电源如风力发电、光伏发电等具有间歇性和随机性,导致输出功率不稳定;负荷需求也会随着时间和场景的变化而波动。
这些不确定性因素给微电网的稳定运行带来了极大的挑战。
为了应对这些挑战,需要设计一种有效的协调控制策略,以实现微电网孤岛运行模式下的稳定运行和优化管理。
该策略需要综合考虑分布式电源的出力特性、储能系统的充放电策略以及负荷需求的变化规律,通过合理的控制算法和优化方法,实现微电网内部的功率平衡、电压稳定和频率稳定,同时提高能源利用效率和经济性。
本文将围绕微电网孤岛运行模式下的协调控制策略展开研究,首先分析微电网的基本结构和孤岛运行的特点,然后探讨协调控制策略的设计原则和关键技术,最后通过仿真实验验证策略的有效性和优越性。
1. 微电网的基本概念与特点作为现代电力系统的一个重要组成部分,是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等构成的小型发配电系统。
它既可以与外部电网并网运行,也可以在孤岛模式下独立运行,实现自我控制、自我保护和能量管理,形成一个高度自治的电力网络。
微电网具备几个显著的特点。
它具备微型化的特征,电压等级低,系统规模小,通常服务于特定区域或用户群体。
这种小规模的发配电系统使得微电网更加灵活和易于部署。
微电网的电源多样,以可再生能源为主,如太阳能、风能等分布式电源,同时也可包括传统的小型发电机组和储能装置。
用于微电网的储能变流器控制策略综述

用于微电网的储能变流器控制策略综述发布时间:2022-04-19T10:30:50.487Z 来源:《中国电力企业管理》2022年1月作者:杨松涛张洋李洋洋[导读] 近年来,社会进步迅速,我国的综合国力的发展也有了提高。
微电网的储能变流器采取灵活的控制策略,将各种能源转化后供给有需求的负荷,使微电网既能作为一个可控整体单元进行并网运行,又能独立运行,其控制策略对于微电网安全稳定运行尤为重要,因此,受到业内的广泛关注和研究,并取得大量研究成果。
天津瑞能电气有限公司杨松涛张洋李洋洋天津市 300380摘要:近年来,社会进步迅速,我国的综合国力的发展也有了提高。
微电网的储能变流器采取灵活的控制策略,将各种能源转化后供给有需求的负荷,使微电网既能作为一个可控整体单元进行并网运行,又能独立运行,其控制策略对于微电网安全稳定运行尤为重要,因此,受到业内的广泛关注和研究,并取得大量研究成果。
在前人研究的基础上,对储能变流器各工作模式下的控制策略进行分析和归类,并对各控制策略优缺点进行总结,同时列出目前微电网系统及储能变流器应用中有待研究解决的问题,为应用于微电网的储能变流器控制策略的应用和深入研究提供参考。
关键词:微电网;储能变流器;控制策略综述引言微电网电能质量问题是目前学术界微电网研究的主要课题之一,保证微电网的电能质量才能满足对微电网内敏感负荷的供电需求;微电网功率不平衡产生的扰动、谐波电流超过允许值、频率波动过大且恢复较慢等情况必然对与其连接的配电网的不利影响,保证微电网的电能质量能防止产生这些影响;微电网内微电源种类多,其容量大小不同,特性不同,分布位置可能分散,都给保证微电网电能质量带来一定的困难,采取措施提高微电网的电能质量也有利于对微电源产生电能的充分利用,即提高对微电源的利用率。
1用于微电网的PCS控制策略分类根据实际应用场合及功能需求,不同的储能系统采用的PCS结构不尽相同,若根据输出电平数量,一般可分为两电平、三电平和多电平等结构;若根据变换环节数量,可分为单级式、双级式等结构。
《2024年基于多智能体的微电网功率协调控制策略研究》范文

《基于多智能体的微电网功率协调控制策略研究》篇一一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益严重,微电网作为一种新型的能源利用方式,逐渐成为国内外研究的热点。
微电网通过集成分布式能源资源,如风能、太阳能、储能系统等,实现能源的高效利用和优化配置。
然而,微电网中的功率协调控制问题一直是研究的难点和重点。
本文提出了一种基于多智能体的微电网功率协调控制策略,旨在解决微电网中功率分配和优化的问题。
二、微电网概述及挑战微电网是一种集成了多种分布式能源资源的智能能源系统,具有较高的能源利用效率和环保性能。
然而,微电网中的功率协调控制问题却是一个复杂的挑战。
由于微电网中包含了多种不同类型的能源资源,其输出功率具有随机性和波动性,因此需要一种有效的功率协调控制策略来保证微电网的稳定运行和高效能源利用。
三、多智能体系统概述多智能体系统是一种由多个智能体组成的分布式系统,每个智能体具有自主性、学习性和协调性等特点。
在微电网中应用多智能体系统,可以实现分布式能源资源的协调控制和优化配置。
每个智能体可以根据自身的能源资源和环境信息,进行局部决策和行动,并通过协调机制实现整个系统的优化。
四、基于多智能体的微电网功率协调控制策略本文提出的基于多智能体的微电网功率协调控制策略,主要包括以下几个方面:1. 智能体设计和分配在微电网中,每个分布式能源资源可以作为一个智能体。
首先需要对每个智能体进行设计和分配,包括智能体的功能、信息获取和决策机制等。
每个智能体需要能够获取自身的能源资源和环境信息,并根据这些信息进行局部决策和行动。
2. 通信机制设计智能体之间的通信机制是实现协调控制的关键。
在微电网中,需要设计一种可靠的通信机制,使得智能体之间能够实时地交换信息和协调行动。
通信机制需要考虑通信延迟、数据传输和信息安全等问题。
3. 协调控制策略设计基于多智能体的协调控制策略需要考虑整个微电网的优化目标。
通过设计合适的协调控制策略,可以实现微电网中功率的优化分配和高效利用。
微电网的协调控制与能量管理策略

微电网的协调控制与能量管理策略前言:在当代社会,能源危机和环境问题愈发突出,推动着新能源的发展与普及。
微电网作为一种新兴的能源系统,具备可靠性高、灵活性强、环境友好等优势,被广泛应用于小区、工业园区等场景。
然而,微电网的协调控制和能量管理策略是实现其优化运行的关键。
本文将探讨微电网在协调控制和能量管理策略上的相关问题和解决方案。
一、微电网协调控制1. 分布式能源资源管理微电网中各种分布式能源资源(如太阳能、风能、蓄电池等)分布广泛,接入方式多样,如何协调和管理这些分布式能源资源成为一个亟待解决的问题。
可以通过建立优化模型,考虑系统的经济性、可靠性、环境友好性等因素,以实现分布式能源的最优分配和管理。
2. 多能流之间的协调与转换微电网内有多种能流之间需要协调与转换,包括电能、热能和气能等。
为了实现各种能流之间的高效利用,可以引入多能流集成技术,将不同能源互补和转化,提高能源的利用效率。
同时,通过智能开关、电力电子器件等控制手段,实现能流的高效、无损转换。
3. 网联与脱离运行模式切换微电网可以与公共电网相互连接,实现网联运行;也可以脱离公共电网,实现独立运行。
在不同的运行模式之间切换时,需要实现平稳过渡和无缝切换,确保微电网的稳定运行。
可以通过引入能量存储系统、智能控制算法等手段,提高微电网的运行模式切换能力。
二、微电网能量管理策略1. 优化能源的供需关系微电网中多种能源的供需关系需要进行动态管理和优化,以尽量减少能源的浪费和排放。
可以通过预测用户的用能需求和能源的产生情况,预测微电网的能源供需状况,进而采取相应的调整措施,以实现能源的有效利用。
2. 能量存储与分配机制能量存储是微电网能量管理的重要手段之一,可以通过蓄电池、储热系统等方式进行能量存储。
通过优化能量的存储和分配机制,可以提高微电网的自供能力和供能可靠性。
同时,合理利用能量存储系统的剩余能量,参与电力市场的调度,实现电力的双向流动。
3. 能量的系统调度和控制微电网中的能量管理需要进行系统调度和控制。
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。
用于微电网的储能变流器控制策略研究

用于微电网的储能变流器控制策略研究
随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,微电网作为一种新型的分布式能源系统,受到了广泛的关注和研究。
储能技术作为微电网的重要组成部分,可以有效地解决可再生能源的间歇性和不稳定性问题,提高能源利用效率和供电可靠性。
储能变流器作为储能系统的核心设备,起着将电能从储能装置转化为可供微电网使用的交流电能的作用。
因此,储能变流器的控制策略对于微电网的运行和性能具有重要影响。
目前,已经有许多储能变流器控制策略被提出和应用,例如电压源控制、电流源控制和功率控制等。
在微电网中,储能变流器的控制策略需要考虑多个因素。
首先,要考虑到储能装置的状态和电网的需求,根据电网的负荷变化调整储能变流器的输出功率。
其次,由于微电网中存在多种能源输入和输出,储能变流器的控制策略还需要考虑到不同能源之间的协调和平衡,以实现能源的高效利用。
此外,为了保证微电网的稳定运行,储能变流器的控制策略还需要考虑到电网的电压和频率等因素。
目前,针对储能变流器的控制策略研究已经取得了一定的进展。
例如,一些研究者提出了基于电流源控制的储能变流器控制策略,通过控制储能变流器的输出电流来实现对微电网的功率调节。
另外,还有一些研究者提出了基于功率控制的储能变流器控
制策略,通过控制储能变流器的输出功率来实现对微电网的电压和频率的控制。
总之,储能变流器的控制策略对于微电网的运行和性能具有重要影响。
未来的研究应该进一步完善储能变流器的控制策略,以实现微电网的高效、稳定和可靠运行。
此外,还需要考虑到实际应用中的经济性和可行性等因素,为储能变流器的控制策略提供更加全面和可行的解决方案。
并网模式下MMC串联结构微电网系统功率协调控制

并网模式下MMC串联结构微电网系统功率协调控制并网模式下MMC串联结构微电网系统功率协调控制一、引言随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,微电网系统作为新一代分布式电力系统已经越来越受到关注。
微电网系统能够以可靠、高效和可持续的方式提供能源,逐渐成为解决能源供应和环境保护问题的重要途径。
而在微电网系统中,微电网的功率协调控制是一个重要的研究内容。
近年来,多级换流器(MMC)逐渐成为微电网系统中电力转换和功率控制的关键技术之一。
MMC采用了模块化设计和串联结构,具有灵活的控制特性和高性能的电力转换能力。
同时,MMC能够实现高效的电力控制和优化的功率协调,因此在微电网系统中具有广泛的应用前景。
二、MMC串联结构微电网系统概述MMC串联结构微电网系统是一种将多个MMC电力模块级联起来的系统,每个MMC电力模块都由大量的电容和半导体器件构成。
通过使用适当的控制策略和算法,MMC串联结构微电网系统可以实现高效的功率协调,提高能源利用效率。
MMC串联结构微电网系统的主要组成部分包括光伏发电机组、风力发电机组、储能系统、MMC电力模块和负荷。
光伏发电机组和风力发电机组作为微电网系统的主要能源来源,能够将太阳能和风能转化为电能。
储能系统能够存储多余的电能,以应对功率波动和能源需求峰值。
MMC电力模块用于将直流电能转化为交流电能,并将其输出到负荷端。
负荷用于消耗电能,满足用户需求。
三、MMC串联结构微电网系统功率协调控制策略在MMC串联结构微电网系统中,功率协调控制策略主要包括源侧功率控制、负荷侧功率控制和储能系统功率控制。
源侧功率控制用于控制光伏发电机组和风力发电机组的输出功率,使其在整个系统中保持稳定。
负荷侧功率控制用于控制负荷端的功率需求,以满足用户的能源需求。
储能系统功率控制用于控制储能系统的充放电功率,以平衡系统中功率波动。
在源侧功率控制方面,可以采用基于功率预测的控制策略。
通过对光伏发电机组和风力发电机组的输出功率进行预测,可以根据系统需求调整其输出功率,以实现高效的功率协调。
微电网储能系统控制策略的研究

微电网储能系统控制策略的研究摘要:随着经济的发展,传统化石能源的大规模使用导致了自然环境的恶化,传统化石能源的使用也是一个伴随着日益枯竭的问题。
分布式能源具有灵活的位置、环保和投资成本低的特点,可以通过大电力网提高电力的可靠性。
目前,单一储能微电网的电能质量难以提高,稳定性难以控制。
基于此,本文通过将分布式储能系统引入到微电网控制系统中,首先对储能系统结构进行设计,随后对储能系统控制策略和算例分析,优化储能系统设计,最后通过算法的引入,达到优化微电网控制运行的目的,解决运行过程中的削峰填谷问题,提高微电网运行效率。
关键词:微电网;储能;控制策略1绪论1.1 研究背景及意义随着电网规模的不断扩大,超大型电力系统的弊端也越来越明显,同时传统资源的短缺矛盾越来越突出。
微电网具有灵活的电源位置、环保和投资成本低的特点,可以适应分布式电源的需求。
从电网的观点来看,分散能源是无法控制的能量。
为了减少分布式发电对大电力网的影响,分布式发电机的处理常常受到限制和孤立,一定程度限制分布式能源效率的充分发挥,削弱了分布式发电的优势性和潜在力。
微电网系统能实现自身的控制、管理、保护,并将分布式发电单元、能源储能系统、电力电子装置一体化进行能源转换,并且多负荷和监视保护装置。
由于容量和规模的限制,微电网很容易受到内部能源分布和负荷变动的影响。
这种情况在微电网的运行中尤为明显,因此微电网的输出非常多变,难以控制。
储能系统能有效地克服分布式微电网发电机和负载的功率波动。
目前,我国的微电网分布能源系统最显著的问题是:①微电网的可靠性和安全性问题。
传统的大电力网运行稳定,要求供电可靠,优化运行时必须考虑这一点,最优化微电网的运行也关注着这个问题。
在经济研究中,考虑可靠性和安全性是微电网结构经济运行的重要特征。
在电力市场的环境下,以更灵活的方法体现着安全、稳定、经济、可靠性的特征。
譬如,在微电网增加能源电池,电动汽车等的能源储藏设备,有效地解决高峰谷充足问题,实现了经济的稳定,整个电网正常运行。
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电工技术学报
2019 年 6 月
storage are controlled as voltage sources, the microgrid can still operate stably when one of them fails. The proposed control strategy can ensure the maximum efficiency of intermittent distributed energy resource, and enhance the stability, reliability and friendliness of the microgrid operation. The results of simulation and hardware in loop semi physical experiment verify the correctness and feasibility of the proposed control strategy.
关键词:微电网 电力电子变压器 储能 虚拟同步电机 中图分类号:TM464
Coordinated Control Strategy of Power Electronic Transformer and Energy Storage in Microgrid
Tu Chunming1 Huang Hong1 Lan Zheng2 Meng Yang1 Xiao Fan1 (1. National Electric Power Conversion and Control Engineering Technology Research Center
Hunan University Changsha 410082 China 2. College of Electrical and Information Engineering Hunan University of Technology
Zhuzhou 412007 China)
Abstract Microgrid can effectively improve the consumption of grid for the distributed energy resource, and the new development of microgrid is a configuration with power electronic transformer (PET) as its energy management core. Based on this new configuration of microgrid, the paper proposes a coordinated control strategy between of PET and energy storage. To guarantee the fixed voltage and frequency of microgrid, the interface converter of energy storage adopts the constant-voltage constant-frequency (CVCF) control. The low-voltage AC interface converter of PET adopts virtual synchronous generator control to adjust the mechanical reference power in real-time according to the state of charge of energy storage. The energy storage can quickly respond to power fluctuation. The PET can maintain the stability of energy storage capacity through bidirectional power regulation, and ensure the friendly exchange between the microgrid and grid. Moreover, because the PET and energy
协调控制策略
涂春鸣 1 黄 红 1 兰 征 2 孟 阳 1 肖 凡 1
(1. 国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 长沙 410082 2. 湖南工业大学电气与信息工程学院 株洲 412007)
摘要 微电网可以有效提升电网对分布式能源的消纳能力,以电力电子变压器(PET)为能 量管理核心的新型结构是微电网新的发展方向。提出一种 PET 与储能协调运行的微电网控制策 略,储能的接口变换器采用恒压恒频控制维持微电网电压和频率的稳定,PET 连接微电网的低压 交流接口融合虚拟同步发电机控制,根据储能荷电状态实时调节机械参考功率。储能迅速响应微 电网内功率波动,PET 则通过双向功率调节来维持储能容量稳定,同时保证微电网与电网功率的 “柔性”交换。由于储能和 PET 同时被控制为电压源型接口,其中一个出现故障时微电网仍然可 以平稳运行。微电网运行在此控制策略下,可以保证间歇性分布式能源的最大效率利用,同时提 高微电网运行的稳定性、可靠性和并网友好性。仿真和硬件在环半实物实验结果验证了所提控制 策略的正确性和有效性。
2019 年 6 月 第 34 卷第 12 期
电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ技术学报
TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY
DOI: 10.19595/ki.1000-6753.tces.180529
Vol.34 No. 12
Jun.
2019
微电网中电力电子变压器与储能的