微电网控制简介 PPT
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微电网能量管理与控制策略ppt课件
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP 管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
谢谢！
一、我国微电网的发展方向
对内：有效接纳分布式电源
包容性 对外：与大电网兼容并提高辅助增值服务
技术上：包容发配用等多方面的先进电力技术
灵活性
可控，灵活调度，可作为备用电源 运行模式切换灵活
定制性
通过对负荷分级，实现分级供电 满足不同用户的多种供电需求
经济性
有利于微网用户的利益 有利于微网建设商的利益
自治性
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP 管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
三、单个微电网控制策略
对于输出功率随机的电源，一般需要采用PQ控制，达到能 源最大利用率。
对于功率可调的电源，控制比较容易，可以实现V/f的调 整和控制，可用于保证微电网频率和电压的稳定性。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP 管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
一、微电网的发展目的
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP 管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP 管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
三、微电网控制策略
所有的控制方法都应当满足下列要求： 1、新的微电源的接入不对大系统造成威胁; 2、能够自主的选择系统运行点; 3、平滑与大电网联网或解耦; 4、对有功、无功可以根据动态的要求进行独立的 结构控制。
微电网控制简介课件
、电压稳定控制等。功率平衡控制是微电网控制的核心，通过控制分布式电源 和储能装置的输出功率来实现系统功率的平衡；频率稳定控制和电压稳定控制 则是为了保证微电网的稳定运行。
02
微电网中的电力电子技术
电力电子器件及其特性
电力电子器件
包括二极管、晶体管、晶闸管、绝缘 栅双极型晶体管（IGBT）等，用于 实现电能的变换和控制。
储能系统
包括电池储能系统、超级电容储能系统、飞轮储能系统等，可实现电能的储存和 释放。
管理策略
通过对储能系统的充放电管理，实现微电网的稳定运行和优化控制，提高能源利 用效率。
03
微电网的优化控制方法
基于传统控制理论的优化方法
比例-积分-微分（PID）控制
PID控制是一种最常用的传统控制方法，通过调整比例、积分和微分三个参数，使系统输出达到期望的稳态值。 在微电网中，PID控制可用于频率和电压的稳定控制。
某高校校园微电网系统实际运行数据分析
案例3
某地储能与微电网联合调度实际运行数据分 析
案例4
某地基于需求响应的微电网调度实际运行数 据分析
THANKS
感谢观看
微电网的应用场景
微电网可以应用于居民小区、工业园区、商 业中心等场景。它可以作为分布式能源的重 要组成，提供电力和热力的供应，同时也可 以作为储能系统，实现能源的存储和利用，
提高能源的利用效率。
微电网的发展前景与挑战
要点一
微电网的发展前景
随着能源结构的转型和电力市场的开放，微电网的发展前 景非常广阔。它可以促进分布式能源的发展，提高能源的 利用效率，减少环境污染，同时也可以为用户提供更加灵 活和多样化的能源服务。
微电网的特点
微电网具有高供电可靠性、环保 性、经济性等优点，可实现新能 源的高效利用，同时具备自治运 行和并网运行两种模式。
02
微电网中的电力电子技术
电力电子器件及其特性
电力电子器件
包括二极管、晶体管、晶闸管、绝缘 栅双极型晶体管（IGBT）等，用于 实现电能的变换和控制。
储能系统
包括电池储能系统、超级电容储能系统、飞轮储能系统等，可实现电能的储存和 释放。
管理策略
通过对储能系统的充放电管理，实现微电网的稳定运行和优化控制，提高能源利 用效率。
03
微电网的优化控制方法
基于传统控制理论的优化方法
比例-积分-微分（PID）控制
PID控制是一种最常用的传统控制方法，通过调整比例、积分和微分三个参数，使系统输出达到期望的稳态值。 在微电网中，PID控制可用于频率和电压的稳定控制。
某高校校园微电网系统实际运行数据分析
案例3
某地储能与微电网联合调度实际运行数据分 析
案例4
某地基于需求响应的微电网调度实际运行数 据分析
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微电网的应用场景
微电网可以应用于居民小区、工业园区、商 业中心等场景。它可以作为分布式能源的重 要组成，提供电力和热力的供应，同时也可 以作为储能系统，实现能源的存储和利用，
提高能源的利用效率。
微电网的发展前景与挑战
要点一
微电网的发展前景
随着能源结构的转型和电力市场的开放，微电网的发展前 景非常广阔。它可以促进分布式能源的发展，提高能源的 利用效率，减少环境污染，同时也可以为用户提供更加灵 活和多样化的能源服务。
微电网的特点
微电网具有高供电可靠性、环保 性、经济性等优点，可实现新能 源的高效利用，同时具备自治运 行和并网运行两种模式。
新能源及微电网 PPT
储 储 储 储 储 储 SMES储 储储储储储
储 储 储 储 储 Lead- Aci d储 储 储 储 储 / 储 储 储 储 储 Ni - Cd/ Ni - MH储 储 储 储 储 储 NaS储 储 储 储 储 储 储 Li 储 i on储 储 储 储 储 储 Fl ow Bat t er y储
微电网控制系统
新能源及微电网技术
内容
新能源及分布式发电 微电网技术 系统方案
新能源
节能 环保 高效
分布式发电
随着分布式发电技术的不断创新及常规能源的逐渐衰竭和环境污 染的日益加重，世界各国日益关注分布式发电技术(Distributed Generation—DG)。
分布式发电一般是指发电功率在数千瓦至50兆瓦的小型化、模块 化、分散式、布置在用户附近为用户供电的连接到配电系统的小 型发电系统。现有研究和实践已表明，将分布式发电供能系统以 微网的形式接入大电网并网运行，与大电网互为支撑，是发挥分 布式发电供能系统效能的最有效方式。微网是指由分布式电源、 储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成 的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自 治系统，既可以与大电网并网运行，也可以孤立运行。
分布式发电的前景
2007年：全球利用风力、太阳能等可再生能 源发电的投资达到710亿美元（不包括大型水 利发电）；(世界银行报告)
2020年：美国太阳能光伏发电将占发电装机增 量的15%左右，累计安装量达到3600万千瓦； 欧盟国家可再生能源发电量将占总量的30%； （美国能源部;德国乌帕塔尔气候环境与能源研 究院）
微电网要作为一个整体参与离并网运行， 并保证微电网内负荷稳定供电，需要各 种监测设备、控制设备、保护设备及微 电网高级应用的协同工作，这些设备配 合工作形成微电网控制系统。
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微电网控制系统
新能源及微电网技术
内容
新能源及分布式发电 微电网技术 系统方案
新能源
节能 环保 高效
分布式发电
随着分布式发电技术的不断创新及常规能源的逐渐衰竭和环境污 染的日益加重，世界各国日益关注分布式发电技术(Distributed Generation—DG)。
分布式发电一般是指发电功率在数千瓦至50兆瓦的小型化、模块 化、分散式、布置在用户附近为用户供电的连接到配电系统的小 型发电系统。现有研究和实践已表明，将分布式发电供能系统以 微网的形式接入大电网并网运行，与大电网互为支撑，是发挥分 布式发电供能系统效能的最有效方式。微网是指由分布式电源、 储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成 的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自 治系统，既可以与大电网并网运行，也可以孤立运行。
分布式发电的前景
2007年：全球利用风力、太阳能等可再生能 源发电的投资达到710亿美元（不包括大型水 利发电）；(世界银行报告)
2020年：美国太阳能光伏发电将占发电装机增 量的15%左右，累计安装量达到3600万千瓦； 欧盟国家可再生能源发电量将占总量的30%； （美国能源部;德国乌帕塔尔气候环境与能源研 究院）
微电网要作为一个整体参与离并网运行， 并保证微电网内负荷稳定供电，需要各 种监测设备、控制设备、保护设备及微 电网高级应用的协同工作，这些设备配 合工作形成微电网控制系统。
直流微电网ppt课件
3.含微电网的大电网运行策略 1）短期负荷预测方法 2）调度技术与规范 3）经济运行策略 4）电能质量问题 5）并网技术与规范 6）安全紧急控制策略
；.
21
4.含微电网的大电网保护构建策略
主要研究不同类型微电网短路电流的特性、计算模型的建立、新型大电网保护系统的构建及整定计算原则的研究、 大电网保护与微电网保护的协调配合机制的研究
；.
17
对等控制模式：
指微网中所有DG在控制上都具有同等的地位，各控制器间不存在主从关系，每个DG都根据接入系统点电压和频率 的就地信息进行控制
对于这种控制模式，DG控制器的策略选择十分关键，目前经常使用的方法是下垂控制法
；.
18
分层控制：
将管理组织分成不同等级，各个层级在服从整体目标的基础上，相对独立地开展控制活动。电力系统分层控制，根 据电力系统管理体制、组织、电网结构和电压等级，各级调度按职责和任务及其管辖范围，对电网的有功-频率、无功电压、线路潮流进行的控制和管理
3.保证输出无功功率为0，实现单位功率因数控制，令无功电流参 量为0
控制任务： 1.电压、电流和频率满足并网要求
2.在并网运行状态下，维持直流母线电压恒定
3.为减少损耗，当直流微网能量平衡时，可处于空闲模式，其余情
况工作在逆变或整流模式
；.
10
光伏单元变换输出自主控制
控制特点： 1.并网运行时，光伏单元式中工作在MPPT控制模式，向 直流微网输入最大功率
基于电压变 化量的分层
控制
实现直流微网稳定运行控制的 主要手段
特点
实时监测母线电压，基于预设 电压阀值，自主选择系统运行
模式
；.
9
并网双向DC/AC变换器自主控制
；.
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4.含微电网的大电网保护构建策略
主要研究不同类型微电网短路电流的特性、计算模型的建立、新型大电网保护系统的构建及整定计算原则的研究、 大电网保护与微电网保护的协调配合机制的研究
；.
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对等控制模式：
指微网中所有DG在控制上都具有同等的地位，各控制器间不存在主从关系，每个DG都根据接入系统点电压和频率 的就地信息进行控制
对于这种控制模式，DG控制器的策略选择十分关键，目前经常使用的方法是下垂控制法
；.
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分层控制：
将管理组织分成不同等级，各个层级在服从整体目标的基础上，相对独立地开展控制活动。电力系统分层控制，根 据电力系统管理体制、组织、电网结构和电压等级，各级调度按职责和任务及其管辖范围，对电网的有功-频率、无功电压、线路潮流进行的控制和管理
3.保证输出无功功率为0，实现单位功率因数控制，令无功电流参 量为0
控制任务： 1.电压、电流和频率满足并网要求
2.在并网运行状态下，维持直流母线电压恒定
3.为减少损耗，当直流微网能量平衡时，可处于空闲模式，其余情
况工作在逆变或整流模式
；.
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光伏单元变换输出自主控制
控制特点： 1.并网运行时，光伏单元式中工作在MPPT控制模式，向 直流微网输入最大功率
基于电压变 化量的分层
控制
实现直流微网稳定运行控制的 主要手段
特点
实时监测母线电压，基于预设 电压阀值，自主选择系统运行
模式
；.
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并网双向DC/AC变换器自主控制
智能微电网简介 ppt课件
PPT课件
5
一、工作原理及组成
微电网能量管理系统的特点： 管理范围小； 管理电源多（风电，光伏，储能电池等）； 管理情况复杂（并网运行、离网运行及过渡过程等）； 对稳定性的要求高，要求恒压、恒频； 微电网能量管理系统的组成： 发电功率预测模块； 微网需求侧管理模块； 微网储能管理模块； 微网潮流计算模块； 微网无功电压优化模块； 威望经济运行优化模块。
光伏组件 光伏逆变器
风机机组
风电变流器
柴油机
微网双向 变流器 电池储能 用户 用户
电池储能
双向变流器
用户
用户
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3
一、工作原理及组成
微网的控制结构：（分为三层）
配网调度层 配网调度 中心 配网变 电站
集中控制层
监控中心
就地控制层 光伏发电 风电 柴油机 储能 用户负载
PPT课件
4
一、工作原理及组成
PPT课件 10
二、发展及应用情况
日本： 拥有全球最多的海岛独立电网，发展集成 可再生能源的海岛微电网，替代成本高昂、污 染严重的内燃机发电是日本微电网发展的重要 方向和特点。另外，日本地震、台风、海啸等 自然灾害频发，提升电力供应在自然灾害下的 可靠性是日本微电网发展的另一个重要方向和 特点。特别是在经历大地震造成的核电站事故 之后，日本更加重视微电网的研究和建设，以 提高其电力供应的抗灾害能力及弥补核电关停 造成的电力缺口。 日本则侧重于研究微电网的控制与储能技 术。
PPT课件 6
一、工作原理及组成
微电网能量管理系统各模块间关系：
PPT课件
7
一、工作原理及组成
微网强弱电系统间பைடு நூலகம்关系
PPT课件
微电网控制简介PPT
微电网的特点：
并网针对公共连接点 以非集中的方式协调分布式电源，减轻 电网负担 提高大电网的黑启动速度
微电网的运行和控制
微电网的由两种典型的运行模式--并网模式和孤岛模式
并网模式的定义：微电网运行正常状态时，微电网与常规电网联网 运行时向电网提供多余的电能或由电网补足自身发电的不足。 孤岛模式的定义：微电网运行在非正常状态时，微电网与常规电网 脱离运行，此时由自身的微电源和储能元件协调控制提供一段时间电 能以满足微电网内部需求和稳定。 微电网控制的主要目标 • 调节微电网内的功率潮流，实现功率解耦控制 • 调节微电源出口电压，保证局部电压稳定 • 孤岛模式下，提供电压频率参考，实现微电源快速响应和功率负担 • 平滑自主实现与主网分离、并联或者二者过度
微电网具有控制、协调、管理等功能，并由以下系统来实现。
（1）微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主 网的解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且响应 是毫秒级的。
（ 2）保护协调器饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。当主 网故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微 电网中 重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网 分离。当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。 （ 3）能量管理器能量管理器按电压和功率的预先整定值对系统进行调度，相应时 间为分钟级。
该方法对保证孤网运行下的电能质量具有一定的作用但其不能实现使微电网运行在诸如电能质量经济性稳定性等多目标最优的状态这与广义上的协调控制是不符合的对等控制对等控制侧率是基于电力电子技术中的即插即用和对等的控制思想根据外特性下降法分别将频率和有功功率电压和无功功率关联起来通过相关的控制算法模拟传统电中的有功频率曲线和无功电压去向事项电压和频率的自动调节无需借助于通信
并网针对公共连接点 以非集中的方式协调分布式电源，减轻 电网负担 提高大电网的黑启动速度
微电网的运行和控制
微电网的由两种典型的运行模式--并网模式和孤岛模式
并网模式的定义：微电网运行正常状态时，微电网与常规电网联网 运行时向电网提供多余的电能或由电网补足自身发电的不足。 孤岛模式的定义：微电网运行在非正常状态时，微电网与常规电网 脱离运行，此时由自身的微电源和储能元件协调控制提供一段时间电 能以满足微电网内部需求和稳定。 微电网控制的主要目标 • 调节微电网内的功率潮流，实现功率解耦控制 • 调节微电源出口电压，保证局部电压稳定 • 孤岛模式下，提供电压频率参考，实现微电源快速响应和功率负担 • 平滑自主实现与主网分离、并联或者二者过度
微电网具有控制、协调、管理等功能，并由以下系统来实现。
（1）微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主 网的解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且响应 是毫秒级的。
（ 2）保护协调器饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。当主 网故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微 电网中 重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网 分离。当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。 （ 3）能量管理器能量管理器按电压和功率的预先整定值对系统进行调度，相应时 间为分钟级。
该方法对保证孤网运行下的电能质量具有一定的作用但其不能实现使微电网运行在诸如电能质量经济性稳定性等多目标最优的状态这与广义上的协调控制是不符合的对等控制对等控制侧率是基于电力电子技术中的即插即用和对等的控制思想根据外特性下降法分别将频率和有功功率电压和无功功率关联起来通过相关的控制算法模拟传统电中的有功频率曲线和无功电压去向事项电压和频率的自动调节无需借助于通信
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结束
——Thank You！
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二、发展及应用情况
日本：
拥有全球最多的海岛独立电网，发 展集成可再生能源的海岛微电网，替代 成本高昂、污染严重的内燃机发电是日 本微电网发展的重要方向和特点。另外， 日本地震、台风、海啸等自然灾害频发， 提升电力供应在自然灾害下的可靠性是 日本微电网发展的另一个重要方向和特 点。特别是在经历大地震造成的核电站 事故之后，日本更加重视微电网的研究 和建设，以提高其电力. 供应的抗灾害能11
本。 范例：广东珠海东澳岛智能微网；三沙市
永兴岛微电网
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二、发展及应用情况
城市微电网： 包括集成可再生分布式能源、提供高质
量及多样性的供电可靠性服务、冷热电综合 利用等。另外还有一些发挥特殊作用的微电 网示范工程。 范例：天津生态城二号能源站综合微电网；
北京延庆智能微电网； 西安世园会智能电网展示项目
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一、工作原理及组成
微电网能量管理系统的特点： 管理范围小； 管理电源多（风电，光伏，储能电池等）； 管理情况复杂（并网运行、离网运行及过渡过程等）； 对稳定性的要求高，要求恒压、恒频；
微电网能量管理系统的组成： 发电功率预测模块； 微网需求侧管理模块； 微网储能管理模块； 微网潮流计算模块； 微网无功电压优化模块； 再生分布
式能源、提高供电可靠性及作为一个可
控单元为电网提供支持服务。
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二、发展及应用情况
欧洲：
欧洲重视可再生清洁能源的发展， 是开展微电网研究和示范工程较早的地 区，1998年就开始对微电网开展系统 的研发活动。欧盟的众多高校和企业， 针对分布式能源集成、微电网接入配电 网的协调控制策略、经济调度措施、能 量管理方案、继电保护技术，以及微电 网对电网的影响等内容开展重点研究， 目前已形成包含分布式发电和微电网控 制、运行、保护、安全. 及通信等基本理10
微电网运行与控制ppt课件
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3.2、微电网控制方式
（一） 主从控制
以中心控制器作为主控制单元
上层中心控制器 根据分布式电源原动 机的输出功率和微网 内的负荷需求变化调 节底层分布式电源控 制器的稳态设置点和 切联负荷。
微网内供需平衡 动态调节依靠底层分 布式电源控制器来完 成。底层的分布式电 源控制器可以采用主 从控制也可采用对等 控制。
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3.2、微电网控制方式
（一） 主从控制
恒功率控制
控制目的是使分布式电源输出的有功功率和无功功率等于其参考功率。
有功功率控制器调整频率下垂特性曲线使分布式电源输出的有功功率始终维持在参考 值附近；无功功率控制器则调整电压下垂特性曲线使无功功率也维持在相应 的参考值附近。
13
3.2、微电网控制方式
7
3.1 微电网运行状态
• 切换状态 微网运行在两种模式之间切换的暂态时，维持微网稳定
是其最主要的问题。 如果微网在联网运行时吸收或输出功率到电网，当微网
突然从联网模式切换到孤岛模式时，微网产生的电能和负荷 需求之间的不平衡将会导致系统不稳定，此时设计合理微网 结构和采用恰当的控制方法是非常重要的。
当系统的频率减小，且分布式电源的端口电压幅值减 小，分布式电源运行点将由 B 点向 C 点移动，输出的有功 和无功依然为 Pref、Qref；
该控制方法需要系统中有维持电压和频率的分布 式电源或电网
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3.2、微电网控制方式
（一） 主从控制
以中心控制器作为主控制单元
上层管理系统管理底层多个分布式电源和各类负荷的一种控制方法 ，所以底层分布式电源与上层管理系统之间亦需要通信联系。但是这种 通信联系是弱联系，即使短时间通信失败，微网仍能正常运行。
3.2、微电网控制方式
（一） 主从控制
以中心控制器作为主控制单元
上层中心控制器 根据分布式电源原动 机的输出功率和微网 内的负荷需求变化调 节底层分布式电源控 制器的稳态设置点和 切联负荷。
微网内供需平衡 动态调节依靠底层分 布式电源控制器来完 成。底层的分布式电 源控制器可以采用主 从控制也可采用对等 控制。
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3.2、微电网控制方式
（一） 主从控制
恒功率控制
控制目的是使分布式电源输出的有功功率和无功功率等于其参考功率。
有功功率控制器调整频率下垂特性曲线使分布式电源输出的有功功率始终维持在参考 值附近；无功功率控制器则调整电压下垂特性曲线使无功功率也维持在相应 的参考值附近。
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3.2、微电网控制方式
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3.1 微电网运行状态
• 切换状态 微网运行在两种模式之间切换的暂态时，维持微网稳定
是其最主要的问题。 如果微网在联网运行时吸收或输出功率到电网，当微网
突然从联网模式切换到孤岛模式时，微网产生的电能和负荷 需求之间的不平衡将会导致系统不稳定，此时设计合理微网 结构和采用恰当的控制方法是非常重要的。
当系统的频率减小，且分布式电源的端口电压幅值减 小，分布式电源运行点将由 B 点向 C 点移动，输出的有功 和无功依然为 Pref、Qref；
该控制方法需要系统中有维持电压和频率的分布 式电源或电网
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3.2、微电网控制方式
（一） 主从控制
以中心控制器作为主控制单元
上层管理系统管理底层多个分布式电源和各类负荷的一种控制方法 ，所以底层分布式电源与上层管理系统之间亦需要通信联系。但是这种 通信联系是弱联系，即使短时间通信失败，微网仍能正常运行。
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对等控制
对等控制侧率,是基于电力电子技术中的“即插即用”与“对等”的控制思想,依照外 特性下降法,分不将频率与有功功率、电压与无功功率关联起来,通过相关的控制算法,模拟 传统电中的有功-频率曲线与无功-电压去向,事项电压与频率的自动调节,无需借助于通信。
采纳对等控制策略是,所有的DG地位“平等”,以预先设定的控制模式参与有功与无功 的调节不,以位置系统电压与频率的稳定。当有DG因故障退出运行时,可不能影响其她正常 运行的DG;当负荷增加是,能够直截了当加入新的采纳下垂控制方法的发电机组,控制方式与 保护措施无需变化,这就是“即插即用”思想。
负荷频率二次控制理论
当微电网运行在孤岛运行时,微电网 内负荷不平衡,储存单元就类似于同步发 电机采纳二次调节恢复电压与频率,二次 控制主要指P/f下垂特性的移动实现控制 。可采纳如下两个方法:本地二次控制通 过每一个可控微电源的控制器来实现,有 MGCC主导的集中二次控制。两种情况的原 动机的无功功率目标值都由频率偏差来 确 定。
更重要的是可用来补偿某些新能源,如风能与太阳能发电的间歇性。
常用微电网的控制策略
01 主从控制
02 对等控制
03 04 负荷频率二次控制
联络线控制
主从控制
主从站控制方式是指在微电网由于强制或计划与大电网脱离运行,工作在孤 岛状态时,一个微电源以主站的方式运行在VSI模式提供参考电压与频率,其她微 电源以从站的方式运行在PQ模式提供恒定出力。该控制方式简单、易实行,同时 对孤网运行时保证供电质量有较强的优势。但该方法也有较多的局限性: (1) 其要求选择一个电源作为主站,来负责孤网时的电压频率的稳定问题。 该主 站的选择有较大的限制性:其一,其必须具备较快的出力调节能力;其二, 其必须 具备足够大的出力。 (2) 该方法对保证孤网运行下的电能质量具有一定的作用,但其不能实现使微电 网运行在诸如电能质量、经济性、稳定性等多目标最优的状态,这与广义上的协 调控制是不符合的
微电网提出的背景与意义
分布式发电 优势
满足负荷增长需求、提供可靠性高、经济学好、多样性供电 污染少、能源综合利用率高、安装地点灵活 与大电网互为备用
缺点 单机接入成本高、控制困难 分布式电源的不可控性、电网出现故障时,限制隔离来处置
微电网定义与特点
微电网(Micro-Grid)也译为 微网,是一种新型网络结构,是 一组微电源、负荷、储能系统 与控制装置构成的系统单元。 微电网是一个能够实现自我控 制、保护与管理的自治系统, 既能够与外部电网并网运行, 也能够孤立运行。微电网是相 对传统大电网的一个概念,是 指多个分布式电源及其相关负 载依照一定的拓扑结构组成的 网络,并通过静态开关关联至 常规电网。 开发与延伸微电 网能够充分促进分布式电源与 可再生能源的大规模接入,实 现对负荷多种能源形式的高可 靠供给,是实现主动式配电网 的一种有效方式,是传统电网 向智能电网过渡。
微电网的特点:
并网针对公共连接点
以非集中的方式协调分布式电源,减轻电
网负担
提高大电网的黑启动速度
微电网的运行与控制
微电网的由两种典型的运行模式--并网模式与孤岛模式
并网模式的定义:微电网运行正常状态时,微电网与常规电网联网运 行时向电网提供多余的电能或由电网补足自身发电的不足。
孤岛模式的定义:微电网运行在非正常状态时,微电网与常规电网脱 离运行,此时由自身的微电源与储能元件协调控制提供一段时间电能 以满足微电网内部需求与稳定。
(2)保护协调器饱与协调器既适用于主网的故障,也适用于微电网的故障。当主网故 障时,保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微电网 中 重要负荷允许电压短时暂降,在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网分离。 当故障发生在微电网内,该保护应该在尽估计小的范围内将故障段隔离。
(3)能量管理器能量管理器按电压与功率的预先整定值对系统进行调度,相应时间为
当微电网运行在孤岛状态 时 ,通过 MGCC预先设定的频率特性曲线如图所示, 满足微电网的内功率平衡,通过在孤岛与 短路条件下验证,频率能够快速恢复,满足 要求
联络线控制理论
联络线指主网与微电网之间的链接馈线(PCC),联络线控制器负责 管理连接馈线的潮流与电压,协调微电网中个分布电源的出力,如微电 源、储能设备与可控负荷。从连接点来看微电网是一个可分离的整体 ,即微电网是电网的好市民。联络线控制方法调节微电网内部的潮流 并与大电网进行功率交换,也能对PCC点提供电压支持,还能够对主网 与微电网交换的有功与无功功率进行控制,并允许微电网的孤岛运行,
微电网控制的主要目标 • 调节微电网内的功率潮流,实现功率解耦控制 • 调节微电源出口电压,保证局部电压稳定 • 孤岛模式下,提供电压频率参考,实现微电源快速响应与功率负担 • 平滑自主实现与主网分离、并联或者二者过度
微电网具有控制、协调、管理等功能,并由以下系统来实现。
(1)微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主网 的解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能,控制主要依赖于就地信号,且响应是毫 秒级的。
分钟级。
微电网的控制策略
微网的控制技术是微网运行中的一个关键部分。成熟的控制技术 能够提高微网的运行灵活性与提供高质量的电能。由于微网内部的电 源多为可再生能源,不可控性强,电源容量小、数目多且分散,因此传统 大电机控制方法将不再适用。同时,微网内部的电源多通过电力电子装 置连接到微网系统中,这对微网内部针对电力电子装置例如逆变器的控 制也提出了更精确的要求。因此,所有微网的特性都要求设计出针对微 网自身的控制策略。
微电网控制简介
主要内容
微电网提出的背景与意义 微电网的定义与特点 微电网的运行与控制 微电网的控制策略 微电网的控制方式
微电网提出的背景与意义
集中式发电
优势 实现大规模,远距离的电能传输 资源优化配置与电能的统一调度 利于电力市场的开放
弊端 成本高,运行难度大 不能灵活的跟踪负载的变化 关于偏远地区的负荷不能理想供电 难以满足供电可靠性、安全性、多样性需求 不能满足节能与环保的要求