微电网中的分布式电源及其特性

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微电网是什么_微电网的概念及技术特点

微电网是什么_微电网的概念及技术特点

微电网是什么_微电网的概念及技术特点微电网的概念微电网(Micro-Grid)也称为微网,是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。

微电网是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统,它作为完整的电力系统,依靠自身的控制及管理供能实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面的功能。

微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用,解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。

开发和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,使传统电网向智能电网过渡。

微电网中的电源多为容量较小的分布式电源,即含有电力电子接口的小型机组,包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。

它们接在用户侧,具有成本低、电压低以及污染小等特点。

由于环境保护和能源枯竭的双重压力,迫使我们大力发展清洁的可再生能源。

高效分布式能源工业(热电联供)的发展潜力和利益空间巨大。

提高供电可靠性和供电质量的要求以及远距离输电带来的种种约束都在推动着在靠近负荷中心设立相应电源。

通过微电网控制器可以实现对整个电网的集中控制,不需要分布式的就地控制器,而仅采用常规的量测装置,量测装置与就地控制器之间采用快速通讯通道。

采用分布式电源和负荷的就地控制器实现微电网暂态控制,微电网集中能量管理系统实现稳态安全、经济运行分析。

微电网集中能量管理系统与就地控制器采用弱通讯连接。

微电网的特点微电网系统结构图微电网系统由于包含有数量众多、特性各异的多种分布式电源而成为一个大规模、非线性、多约束和多时间的多维度复杂系统,具有复杂性、非线性、适应性、开放性、空间层次性、组织性和自组织性、动态演化性等复杂系统特征,属于一类变量众多、运行机制复杂、不确定性因素作用显著的特殊的复杂巨系统。

微电网储能技术研究综述

微电网储能技术研究综述

微电网储能技术研究综述一、本文概述1、微电网的定义与特点微电网(Microgrid)是一种集合了分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护设备的小型发配电系统,它可以实现自我控制、保护和管理的自治系统。

微电网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,这主要取决于系统的运行策略和实际的电网条件。

微电网的出现,不仅提高了电力系统的供电可靠性和灵活性,还促进了可再生能源的大规模接入和高效利用。

(1)自治性:微电网可以作为一个独立的系统运行,实现电能的自给自足。

在孤岛模式下,微电网可以通过内部的分布式电源和储能装置满足负荷的需求,确保电力系统的稳定运行。

(2)灵活性:微电网可以灵活地接入不同类型的分布式电源,包括风能、太阳能、生物质能等可再生能源,也可以接入柴油发电机、燃气轮机等传统能源。

这种灵活性使得微电网可以根据实际需求和环境条件调整电源结构,实现最优的能源利用。

(3)可靠性:微电网内部通常配备了先进的监控和保护设备,可以实时监测系统的运行状态,预防和处理各种故障。

在外部电网出现故障时,微电网可以迅速切换到孤岛模式,确保关键负荷的供电不中断。

(4)经济性:微电网可以实现能源的梯级利用和优化配置,提高能源利用效率。

微电网还可以降低用户的电费支出,提高电力系统的经济效益。

随着能源结构的转型和电力系统的智能化发展,微电网将成为未来电力系统的重要组成部分。

深入研究微电网储能技术,对于推动微电网的发展和应用具有重要意义。

2、储能技术在微电网中的重要性在微电网系统中,储能技术的重要性不容忽视。

储能系统如同微电网的“心脏”,对于稳定电力供应、调节能量波动、优化资源配置等方面发挥着至关重要的作用。

储能技术能够平滑微电网中的功率波动。

由于微电网中的分布式电源(如风力发电、光伏发电等)受到自然条件的限制,其输出功率具有不稳定性。

储能系统可以通过吸收和释放能量,有效地平抑这种波动,保证微电网的稳定运行。

电力系统中的分布式电源与微电网研究

电力系统中的分布式电源与微电网研究

电力系统中的分布式电源与微电网研究随着能源需求的不断增长和对可持续能源的追求,分布式电源和微电网成为了电力系统领域的研究热点。

本文将对电力系统中的分布式电源和微电网进行研究,并探讨其在能源转型中的潜力和应用。

一、分布式电源的概念与分类分布式电源(Distributed Generation,简称DG)是指分布于电网低压侧、中压侧或高压侧的小型电力发电装置。

与传统的集中式发电方式不同,分布式电源能够近距离接近用户,提供可靠的电力供应。

根据发电设备的种类,分布式电源可分为燃料电池、太阳能光伏、风力发电等多种形式。

二、分布式电源的优势和挑战分布式电源具有以下优势:1. 能源效率高:由于分布式电源可以近距离供电,能够减少输电过程中的能量损耗,提高了能源的利用效率。

2. 减少线路投资:传统的电力系统需要大量的线路、变压器等设备进行输电,而分布式电源可以减少对传输线路和升压设备的需求,降低了投资成本。

3. 提高供电可靠性:分布式电源可以接近用户,减少了电力故障传播范围,提高了供电的可靠性和稳定性。

然而,分布式电源也面临一些挑战:1. 调度和运行难题:由于分布式电源的分布广泛且规模较小,调度和运行相对复杂,需要解决能量匹配、频率稳定等问题。

2. 电力质量问题:分布式电源的接入可能造成电力质量波动、谐波等问题,需要进行电力质量的监测和控制。

三、微电网的概念与特点微电网是指由多个分布式电源和负荷组成的小型独立电力系统。

微电网可以独立运行,也可以与主电网进行互联。

微电网通过分布式发电和电能储存技术实现电力的自给自足,具有一定的灵活性和可调度性。

微电网的特点如下:1. 自主性:微电网可以独立运行,不依赖于主电网,当主电网故障时能够保持供电。

2. 灵活性:微电网可以根据需求进行灵活调度,适应不同的负荷和能源供应。

3. 可靠性:微电网通过多个分布式电源和电能储存设备的组合,提高了供电的可靠性和稳定性。

4. 智能化:微电网通过智能能源管理系统进行集中监测和控制,实现电力的优化调度和能源的高效利用。

微电网 新能源分布式能源系统的发展

微电网 新能源分布式能源系统的发展

微电网新能源分布式能源系统的发展微电网:新能源分布式能源系统的发展随着能源需求的增加和环境问题的日益突出,全球各国都在寻求减少对传统化石能源的依赖,转向可再生能源的开发和利用。

在这一背景下,微电网作为一种新型的能源分布式能源系统逐渐崭露头角。

本文将探讨微电网的定义、特点、发展动态以及未来前景。

一、微电网的定义与特点微电网,又称为微网或小型电网,是指通过集成多种可再生能源、储能技术和传统能源传输系统,形成的一种小型能源分布式系统。

与传统电网相比,微电网具有以下几个显著特点。

首先,微电网实现了电力的局部供应与互联互通。

由于微电网采用分布式发电系统,可以将电力供应局限于特定的区域,从而避免了传统电网长距离输电的能量损耗问题。

同时,微电网还具备自身互联互通的能力,当某个区域供电不足时,可以实现与其他微电网的互联互通,从而实现能源的共享。

其次,微电网具备自主调节和故障隔离恢复的能力。

由于微电网采用分布式能源系统,可以根据需求对能源的产生和供应进行调节,从而满足用户的不同需求。

另外,微电网还拥有故障隔离恢复的能力,当某个部分发生故障时,系统可以自动隔离故障区域,不影响其他区域的供电。

最后,微电网具备环境友好和经济可行的特点。

微电网的多元化能源结合了太阳能、风能等可再生能源,减少了对化石燃料的依赖,从而减少了对环境的污染。

与此同时,微电网的建设和维护成本相对较低,能够提供经济可行的能源解决方案。

二、微电网的发展动态近年来,微电网正迅速发展,并在许多国家和地区得到广泛应用。

以下是微电网在世界各地的发展动态的几个案例。

美国是微电网发展的领头羊之一。

在美国,微电网已经在一些大城市和农村地区得到应用。

例如,纽约市的布鲁克林区已经建立了一个由太阳能和风能组成的微电网,为该区域提供可靠的清洁能源。

中国也在积极推进微电网的建设。

特别是在一些偏远地区和岛屿地区,微电网可以解决传统电网无法覆盖的痛点。

例如,中国福建省的一个小岛上就建立了一个微电网系统,解决了该岛居民的供电问题。

分布式电源与微网

分布式电源与微网

Qref
Q
控制方法需要系统中有维持电压和频率的DG或电网
DG的控制策略 ☞DROOP控制
f(Hz)
f0 f1
控制目的是使DG输出的频率和输出有功、电
Droop=4%
A
2Hz
压和输出无功成线性关系
B f 例如当DG输出有功和无功功率分别增加时,
P
DG的运行点由A点向B点移动
V(V)
V0 V1
直流微网系统-环形
配电网
DG1
电力电 子接口
DGn
电力电 子接口
直接联 网DG
G
DG
储能
AC DC
电力电 子接口
电力电 子接口
直流母线

DC AC
DC DC


交流负荷
直流负荷

储能 电力电 子接口
交流母线
电压动 态调节
交直流混合微网系统
微网结构特征
简单结构与复杂结构微网
简单结构微网
配电网
其它远端负荷
20kW
蓄电池
模拟 PV
DC AC
DDCC AC
DDCC AC
复杂结构微网
逆变接口的DG电源与大型发电机组的区别
原动机
AC/DC
Pin DC/AC
Pout
Z
Vout
发电机
储能 mv
mf
分布式电源与接入大电网的电源特性明显不同,后者为同步发电机, 具有自同步性,前者很多采用电力电子逆变装置上网,不具自同步性。 储能单元影响。
PQ P-f & Q-V f 下垂控制
V
V,I测量
droop 控制器2
本地 负荷2

分布式电源的概述及应用

分布式电源的概述及应用

分布式电源的概述及应用随着电力需求的迅猛增长和传统电力网络的逐渐落后,分布式电源技术愈发受到关注。

分布式电源作为一种新型能源,在电力系统的可靠和安全运行中扮演着不可或缺的角色。

本文将介绍分布式电源的概念、组成、分类、优缺点及应用。

一、概念:分布式电源是指把由微电力系统等电源组成的电源单元,分布在用电负荷侧、配电网侧或输电网侧,逐步实现与电网互联并参与到电力系统运行中的电源设施。

它是指能够灵活地同时向电力系统输送电能和提供服务的小功率电源,可以在不同类型、不同规模和分散的位置生成电能,向电力系统提供电能时不仅能满足自身用电需求,还能向电力系统输送电能,增加电力系统的供应能力。

二、组成:分布式电源包含发电机组、储能设施、逆变器、智能控制器和通信网络五部分。

发电机组是分布式电源的基础,它包括利用太阳能、风能、水能、生物质能等清洁能源的发电机以及使用传统燃料的内燃机组。

储能设施主要是存储分布式电源所获得的电能,以便在需要时供应电网。

逆变器用于将分布式电源中发电机所产生的直流电转化为电网所需的交流电。

智能控制器则是分布式电源运行的大脑,它可以对分布式电源的运行状态进行监视和控制,使其保持正常工作状态。

通信网络可以实现分布式电源之间的联络和协调,保证电力系统的稳定运行。

三、分类:分布式电源通常分为三种类型:可再生能源、传统燃料和混合能源。

1.可再生能源类型的分布式电源是利用清洁能源,如风能、太阳能和水能等进行发电,具有环保、节能和可再生等优点。

2.传统燃料也被广泛应用于分布式电源中,包括天然气、煤、石油等,具有可靠、易于获取等优点。

3.混合型分布式电源兼具可再生能源和传统燃料的优点,可以实现高效可靠的发电。

四、优缺点:分布式电源有以下几个优点:1.节约能源,提高能源利用效率。

2.适应性强,可以根据需要随时增减容量。

3.提供可靠的备用电源,为电力系统的可靠性提升作出贡献。

4.减少传输和配电线路的损失。

分布式电源也有以下几个缺点:1.建设和运行成本较高,需要投入大量资金进行建设。

微电网系统

微电网系统

微电网系统目录1.微电网系统概述1.1 微电网系统微电网系统是一种新型网络结构,是由分布式电源、负载、储能系统和控制装置构成的系统单元。

微电网系统是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。

微电网系统是相对传统大电网系统的一个概念,是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络,并通过开关连接至常规大电网。

微电网系统中的核心装备即分布式电源以及储能系统,包括光伏并网逆变器、风力并网逆变器、柴油机、PCS以及BMS等。

1.1.1 光伏并网逆变器①光伏并网逆变器的发展概况光伏并网逆变器的发展源来已久,如今已经发展的十分成熟,其作用在于将PV组件产生的直流电转换为与电网同频同相的交流电,在传统的光伏发电系统有着广泛的应用。

近年来,随着微电网系统的快速发展,并网逆变器又被赋予了一种新的定义:分布式光伏电源。

它可以作为微电网系统的主电源,成为整个微网系统最核心的技术之一,又由于其电源性质的特殊性(电流源),它又可作为微网系统的补充电源。

②光伏并网逆变器的类型划分并网逆变器的拓扑结构纷繁复杂,一般分为半桥、全桥、两电平、多电平,以及单级式、双级式等类型,按照控制方式亦可分为SPWM控制型、SVPWM 控制型、CSPWM控制型等,按照电气隔离类型又可分为隔离型与非隔离型。

③三相光伏并网逆变器运行原理介绍图1三相并网逆变器控制框图图1所示为单级式非隔离三相并网逆变器的主电路拓扑及控制算法,本文所搭建的三相三电平并网逆变器的主电路及控制拓扑结构图如图1所示,由MPPT算法计算出最大功率点时的PV电压,然后控制系统使PV组件的电压维持在该电压处以保证系统能够输出最大功率(电压外环)。

并网电流经过dq 坐标变换后转变为Id与Iq分量,图1中Iq*即为有功功率轴的电流给定值,Id*即为无功功率轴的电流给定值,改变Iq*与Id*的值即可改变逆变器的输出有功功率与无功功率,而Iq*由电压外环产生,Id*由人为给定。

分布式电源故障特性分析及微电网保护原理的研究共3篇

分布式电源故障特性分析及微电网保护原理的研究共3篇

分布式电源故障特性分析及微电网保护原理的研究共3篇分布式电源故障特性分析及微电网保护原理的研究1分布式电源故障特性分析及微电网保护原理的研究随着社会的发展和人类对环境保护需求的不断提高,分布式电源和微电网逐渐成为了未来电力系统的主要发展方向。

在分布式电源和微电网中,电力设备和电气元件之间的连接和交互变得更加复杂,因此,对于分布式电源故障特性的分析和微电网保护原理的研究变得更加重要。

一、分布式电源故障特性分析分布式电源在运行过程中可能会出现各种不同类型的故障,例如短路故障、地故障等。

为了准确地诊断和排除这些故障,需要进行分布式电源故障特性分析。

通常,分布式电源的故障特性分析可以分成两个部分:一是分布式电源的设备特性分析;二是分布式电源电网接口特性分析。

在分布式电源中,故障设备的类型很多,包括发电机、变压器和逆变器等。

在分析设备特性时,需要对这些设备进行分类,并进行具体的参数分析。

例如,在分析逆变器故障时,需要关注逆变器的参数,如逆变器的开关转移速度、逆变器输出电压等;而在分析发电机故障时,则需要关注发电机的额定功率、特性曲线等参数。

除了设备特性分析,还需要进行分布式电源电网接口特性分析。

分布式电源通常是通过电网接口与电网相连的,因此在发生故障时,需要对电网接口的特性进行分析。

例如,在分析电网短路故障时,需要关注电网的短路电流和短路电压等参数,而在分析电网接地故障时,需要关注电网的接地电阻和接地电流等参数。

二、微电网保护原理的研究对于微电网系统,其保护原理相对于传统电力系统而言更加复杂。

除了要考虑传统保护原理外,还需要考虑微电网的特性。

因此,微电网保护原理的研究变得尤为重要。

微电网的保护问题主要包括四个方面:一是微电网内部保护,主要考虑微电网内部设备故障的保护;二是微电网对外保护,主要保护微电网和传统电网之间的接口;三是微电网的动态稳态保护,主要保护微电网的动态和稳态性能;四是微电网的智能保护,主要利用智能化技术优化微电网保护方案。

微电网典型特征及关键技术

微电网典型特征及关键技术

参考内容二
摘要
微电网作为一种灵活、高效的能源管理系统,近年来受到了广泛。本次演示 将综述微电网关键技术的现状和发展趋势,以及未来可能的研究方向。首先,我 们将介绍微电网的背景和重要性,并阐述其研究现状和争论焦点。然后,我们将 分别综述微电网技术中的分布式电源、储能技术、控制策略等核心技术的现状和 存在的问题。
3、高效可靠:微电网具有高效、可靠的能源供给能力,不仅可以满足用户 的用电需求,还可以在主电网故障时,保障重要负荷的持续供电。
4、节能环保:微电网中的分布式能源资源具有清洁、低碳的特点,可以有 效降低能源消耗和减少环境污染。
二、关键技术
微电网的成功建设和运营离不开一系列关键技术的支持。下面将介绍微电网 中的一些核心技术及其实现和应用。
3、储能技术:储能技术是微电网实现自治运行的重要手段。蓄电池、超级 电容等设备可以存储电能并在需要时释放,达到调节电力供需平衡的目的。
4、保护与控制技术:微电网的保护与控制技术是其稳定运行的重要保障。 这包括继电保护、自动重合闸、防雷保护等,以应对各种可能的异常和故障。
三、案例分析
以某海岛微电网为例,该微电网依托分布式能源资源建立了独立于主电网的 电力供给系统。其中包括风力发电、太阳能发电和燃气发电等多类型的能源资源, 以及储能装置和先进的能量管理系统。
2、商业领域:微电网关键技术在商业领域的应用主要是商业楼宇的微电网 建设。商业楼宇的用电负荷较大,通过微电网建设可以实现对楼宇内能源的有效 管理和监控,提高能源利用效率。
3、工业领域:微电网关键技术在工业领域的应用主要是工厂、车间的微电 网建设。工厂、车间的用电负荷较大,且对用电的稳定性和可靠性要求较高。通 过微电网建设,可以实现对工厂、车间内能源的有效管理和监控,提高能源利用 效率,同时保证用电的稳定性和可靠性。

微电网中的分布式电源及其特性

微电网中的分布式电源及其特性

微电网中的分布式电源及其特性摘要:本文讨论了分布式发电及微电网技术产生的背景,归纳了微电网中分布式电源的种类及特点,并分析了微电网中几种主要分布式电源的特性。

关键词:微电网分布式电源特性0 引言微电网本身结构具有复杂性和多样性的特点,由于开展研究的时间还不长,目前在理论和技术上还不够成熟,需要进一步开展研究。

本文探讨了微电网中分布式电源的种类及特性,对于微电网工程的分布式电源设备选型提供了依据。

1 分布式发电及微电网数十年来,电力系统主要依靠大型发电厂及超高压长距离输电线路,集中向中心供电,以满足快速增长的电力需求。

这种方式需要较长的工程建设时间,耗资巨大,消耗大量的一次能源,并且影响生态环境。

另一方面,集中供电模式存在大停电的可能性,一旦发生会导致巨大的经济损失,近年来国内外的若干大停电事故证明了这一点。

因此,利用风力、太阳能等清洁能源发电的分布式发电(Distributed Generation, DG)技术开始受到重视。

分布式发电具有灵活、分散、小型、靠近用户和合理使用清洁能源的特点,能够减少输电损耗、提高一次能源的利用率以及减少废气排放,具有很好的应用前景。

然而,大量分布式发电并网有可能造成电力系统对其不可控制的局面,并引发相应的电能质量、电网安全稳定性等诸多问题。

为了解决电力系统与分布式发电间联网运行的相关问题,充分发挥分布式发电为电力系统用户所带来的技术经济效益,进一步提高电力运行的灵活性、可控性和经济性,以及更好地满足电力用户对电能质量和供电可靠性的更高要求,微电网(Microgrid, MG)的概念应运而生,并很快成为国内外工程研究领域的最新前沿课题之一。

与常规的分布式发电直接并网相比,微电网灵活、系统地将分布式电源与本地负荷组为一个整体,通过柔性控制可大大降低分布式电源并网运行对电力系统的影响。

将分布式电源以微电网形式接入到电网中并网运行,与局部电网互为支撑,可提高分布式电源的利用率,有助于电网灾变时向重要负荷持续供电,避免间歇式电源对周围用户电能质量的直接影响,有助于可再生能源的优化利用。

电力系统中的分布式发电与微电网技术

电力系统中的分布式发电与微电网技术

电力系统中的分布式发电与微电网技术随着全球对可再生能源的需求不断增加,电力系统正经历着一场革命性的变革。

分布式发电与微电网技术成为了电力系统转型的关键。

本文将探讨分布式发电与微电网技术在电力系统中的应用,并分析其对电力系统可靠性、经济性和可持续性的影响。

一、分布式发电技术的概念与分类分布式发电是指将发电设备分布在电力系统中的各个节点,与传统的集中式发电相对应。

根据发电设备的类型和规模,分布式发电技术可以分为小型分布式发电和中型分布式发电。

小型分布式发电包括太阳能光伏发电、风能发电、生物质能发电等,而中型分布式发电则包括燃气轮机发电、微型水电站等。

二、微电网技术的概念与特点微电网是由多种分布式发电设备、储能装置和负荷组成的小型电力系统。

与传统的电力系统相比,微电网具有自主运行、互联互通和可控性强的特点。

微电网技术的核心是能量管理系统(EMS),通过智能控制和优化算法,实现对微电网内部各种能源的协调运行。

三、分布式发电与微电网技术的应用1. 提高电力系统可靠性传统的集中式发电系统存在单点故障的风险,一旦发生故障,将导致大面积停电。

而分布式发电和微电网技术将发电设备分布在多个节点,降低了单点故障的风险,提高了电力系统的可靠性。

2. 促进电力系统的经济性分布式发电和微电网技术可以降低电力系统的输电损耗和传输成本。

由于分布式发电设备接近负荷,输电损耗减少,同时可以减少对远距离输电线路的依赖,降低传输成本。

3. 推动电力系统的可持续发展分布式发电主要利用可再生能源,如太阳能和风能,减少对传统化石燃料的依赖,降低碳排放。

同时,微电网技术可以实现对多种能源的灵活调度和优化利用,提高能源利用效率,推动电力系统向可持续发展方向发展。

四、分布式发电与微电网技术的挑战与展望1. 技术挑战分布式发电和微电网技术面临着电网接入、系统稳定性和运行控制等方面的技术挑战。

如何实现分布式发电设备与传统电力系统的无缝衔接,确保系统的稳定运行,是当前亟待解决的问题。

分布式电源与微电网

分布式电源与微电网
point of common coupling PCC 公共连接点
微电网结构示意图
智能微电网模拟系统图
微网的控制结构:(分为三层)
微电网能量管理系统各模块间关系
某风电场监测
振动信号
定子、转子电压、电流动态同步信号 振动信号
配网设备、线路、变电站局放、 温度、外观等
覆冰、腐蚀、外 观、场景 图像
发展及应用情况
国外发展情况: 美国:
美国是最早提出了微电网概念的国家,在世界微电网的研究和实践中居 于领先地位,拥有全球最多的微电网示范工程。美国微电网示范工程地域分 布广泛、投资主体多元、结构组成多样、应用场景丰富,主要用于集成可再 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。
北京延庆智能微电网; 西安世园会智能电网展示项目
发展及应用情况
上海、北京、广州等大城市,10多年前就尝试分布式供电,已有成功 范例。
2005年,我国首个分布式电力技术集成工程中心落户广州,标志着我 国分布式供电技术进入实质性发展阶段。
冷热电三联供技术应用最广泛,发展前景较好,我国大部分地区的住 宅、商业大楼、医院、公用建筑、工厂等,都有供电、供暖及制冷需 求,而且很多地方配有自备发电设备,这些都为冷热电三联供提供了 市场。
冷热电三联供 CCHP(Combined Cooling, Heating and Power)
分布式系统的储能
由于自然资源的特性,可再生能源用于发电时其功率输出具有明显的 间歇性和波动性,其变化甚是可能是随机的,容易对电网产生冲击, 严重时会引发电网事故。 为充分利用可再生能源并保障其供电可靠性,就要对这种难以准确预 测的能量变化进行及时的控制和抑制。 储能装置,就是用来解决这一问题。

电力系统中的分布式能源与微电网技术

电力系统中的分布式能源与微电网技术

电力系统中的分布式能源与微电网技术电力系统一直是现代社会发展的基石,但传统的中央化电力系统也面临着一系列的挑战,如供电可靠性、能源效率、环境污染等问题。

为了克服这些问题,分布式能源和微电网技术应运而生。

分布式能源指的是利用可再生能源和能源储备设备在电力系统的边缘进行能源生产和消费。

而微电网则是将分布式能源与传统电力系统相结合,形成一个相对独立的小型电力系统,具备一定的自主调节和自主供电能力。

1. 分布式能源的定义与种类分布式能源是指按照地理方位分散部署的小型能源发电装置。

常见的分布式能源设施包括太阳能光伏发电、风力发电、生物质发电等。

这些能源装置通常安装在用户终端或就近安装,实现电力的本地化生产和消费。

2. 分布式能源的优势分布式能源具有以下几点优势:(1)提高供电可靠性:由于分布式能源的本地化生产和消费特点,可以减少长距离输电所带来的电力损耗和供电不稳定性。

(2)促进能源可持续发展:分布式能源主要利用可再生能源,如太阳能和风能等,不仅减少对传统能源的依赖,还能降低环境污染。

(3)促进能源效率:分布式能源可以在供电的同时进行能源储备,避免能源过剩或浪费。

(4)降低运营成本:与传统电力系统相比,分布式能源的运作和维护成本相对较低。

3. 微电网技术的概念与构成微电网是指由多个分布式能源系统组成的小型独立电力系统。

它可以与传统电力系统相互连接,同时也可以独立运行,具备一定的自主供电能力。

微电网的构成主要包括能源生产单元、能源储备单元、能源转换单元和能源消费单元等。

4. 微电网技术的优势微电网技术具有以下几点优势:(1)能量互联互通:微网内各个节点之间可以相互互通能源,实现能源的共享和利用效率的最大化。

(2)适应多样化需求:微电网可以根据不同地区和用户的需求进行定制化设计,满足其多样化的能源需求。

(3)提高能源供应可靠性:微电网可以根据需求自主调节供电方式,远离传统电力系统的供电不稳定性。

(4)有效降低能源消耗和环境污染:微电网主要利用可再生能源,减少对传统能源的依赖,同时减少二氧化碳等环境污染物的排放。

微网与分布式能源系统研究

微网与分布式能源系统研究

微网与分布式能源系统研究1. 介绍随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提高,对于能源的需求也越来越大。

传统的化能源系统存在诸多问题,比如能源浪费、环境污染等。

而微网与分布式能源系统作为一种新兴的能源供应形式,受到了越来越多的关注和研究。

本文将就微网与分布式能源系统进行深入研究,探讨其在能源领域的应用和前景。

2. 微网的概念及特点微网是一种小规模、独立运行的电力系统,通常由分布式能源、贮能设备、智能控制系统等组成。

与传统的化能源系统相比,微网具有以下特点:(1)灵活性强:微网可以根据实际情况对能源进行灵活调度,提高能源利用率。

(2)可靠性高:微网采用分布式能源技术,一旦某个部分出现故障,其他部分仍能保持正常运行。

(3)环保节能:微网主要采用清洁能源,减少了对传统能源的依赖,降低了能源消耗和环境污染。

3. 分布式能源系统的构成分布式能源系统是微网的核心组成部分,主要包括太阳能、风能、地热能等清洁能源。

这些能源可以通过光伏发电、风力发电、生物质发电等方式进行转换,然后输出给微网供电。

此外,分布式能源系统还包括贮能设备、智能控制系统等,以提高系统的稳定性和可靠性。

4. 微网与传统能源系统的比较传统的化能源系统存在能源浪费、环境污染等问题,而微网则具有更高的能源利用率、更低的排放量等优势。

与传统能源系统相比,微网有以下优点:(1)资源利用更充分:微网采用分布式能源技术,可以更好地利用可再生能源资源,减少对传统能源的消耗。

(2)能源传输更高效:微网建立在小范围内,能够减少线路损耗,提高能源传输效率。

(3)对环境更友好:微网采用清洁能源,降低了对环境的破坏,有助于减少温室气体排放。

5. 微网在城市中的应用随着城市化进程的加快,城市能源需求不断增加,微网作为一种新型的能源供应模式,为城市能源转型提供了新的思路。

在城市中,微网可以通过多种形式应用,比如微型电网、微型城市等,大大提高了城市能源利用效率。

6. 微网在乡村中的应用相对于城市,乡村地区的电力供应更为脆弱,传统的化能源系统存在输电损耗大、稳定性差等问题。

微电网技术与分布式能源系统

微电网技术与分布式能源系统

微电网技术与分布式能源系统一、引言随着能源危机的日益严重以及对环境保护的重视,人们对于可再生能源的利用率和可持续性提出了更高的要求。

在传统的集中式电网模式下,难以解决能源的高效利用和安全稳定供应的问题。

为了应对这些挑战,微电网技术和分布式能源系统逐渐受到关注和应用。

本文将深入探讨微电网技术与分布式能源系统的相关知识和应用。

二、微电网技术的概念和原理1. 微电网技术的定义微电网技术是指将可再生能源发电设备、储能系统和电网网络有机地结合在一起的电力系统。

其主要目的是为了提高能源的利用率、安全性和可靠性。

2. 微电网技术的原理微电网技术采用了分布式能源系统,在系统中包含了可再生能源发电设备(如太阳能电池板、风力发电机等)、储能系统(如电池、超级电容器等)以及传统能源发电设备(如燃气发电机、燃油发电机等)。

这些设备通过智能控制系统相互配合,实现能源的互补和优化利用。

三、分布式能源系统的组成和特点1. 分布式能源系统的组成分布式能源系统由可再生能源发电设备、储能设备、能量转换设备、能量管理系统和智能控制系统等组成。

其中,可再生能源发电设备是分布式能源系统的核心。

2. 分布式能源系统的特点分布式能源系统具有以下特点:(1)灵活性和可扩展性。

分布式能源系统可以根据实际需求进行灵活配置和扩展,适应不同规模和应用场景。

(2)可靠性和可持续性。

由于分布式能源系统采用多种能源并行供应,能够提高电力供应的可靠性和可持续性。

(3)协同性和互补性。

分布式能源系统中的各个设备能够协同工作,实现能源的互补和优化利用。

四、微电网技术和分布式能源系统的应用领域1. 电力系统的供应保障微电网技术和分布式能源系统可以为偏远地区、岛建设和抢修等特殊需求提供灵活和可靠的电力供应保障。

2. 城市建设和能源转型微电网技术和分布式能源系统可以对城市的能源结构进行优化和改造,实现能源的多元化和可持续发展。

3. 工业生产和商业用电微电网技术和分布式能源系统可以为大型工业企业和商业建筑提供可靠的电力供应,降低其对传统电力网的依赖。

微电网中的分布式发电系统优化

微电网中的分布式发电系统优化

微电网中的分布式发电系统优化微电网是指基于可再生能源、分布式发电与电储能技术的电力系统,具有自主供电和互联互通的特点。

在现代社会中,对于稳定、可靠的电力供应有着日益增长的需求。

而微电网作为一种新型的电力系统,其分布式发电系统的优化对于提高电力供应的质量和效率具有重要意义。

本文将从微电网中的分布式发电系统优化的角度进行探讨。

一、分布式发电系统简介分布式发电系统是指将电力产生装置分布在用户侧,通过近距离输电、供电,实现小型电力系统的供电需求。

它相对于传统的中央发电站方式,具有电力供应更加灵活、可靠性更高等优点。

分布式发电系统采用的可再生能源主要包括太阳能、风能、水能等,以及传统的燃气和燃油发电。

其通过电储能技术,将多种电源进行优化组合,以满足用户的实际需求。

二、分布式发电系统优化的意义1. 提高电力系统的可靠性:将电源分布在多个点上,减少了单一故障对整个系统的影响,提高了电力系统的可靠性。

2. 降低线路损耗:分布式发电系统将电源近距离输送给用户,减少了输电线路的长度,降低了线路损耗。

3. 促进可再生能源利用:分布式发电系统可以更好地利用分散分布的可再生能源,减少对传统能源的依赖,实现能源的可持续利用。

4. 支持电网重构:分布式发电系统可以与传统中央电力系统结合,实现互联互通,支持电网重构。

三、分布式发电系统优化的技术手段1. 基于智能控制的优化:通过智能控制技术,可以实时监测和管理分布式发电系统中的各个组件,实现对电力的调度和控制,提高系统的效率。

2. 储能技术的应用:电储能技术可以平衡分布式发电系统的供需差异,提高系统的稳定性和可靠性。

3. 技术升级与改造:对于旧有的发电设备,可以通过技术升级和改造来提高其效率和可靠性。

同时,引入新技术,如光伏、风能等,以提高系统的整体性能。

4. 数据分析与预测:通过对历史数据的分析与预测,可以预测电力需求和发电能力,并进行优化调度,实现系统的最佳运行状态。

四、微电网中的分布式发电系统优化实践案例1. 中国某地项目:该项目采用太阳能、风能和储能技术相结合的方式,实现了微电网的自主供电。

浅析分布式发电及其电网特性

浅析分布式发电及其电网特性

试验与研究浅析分布式发电及其电网特性郭丹/中国水利水电第十二工程局有限公司【摘要】随着我国经济建设的快速发展,电能的需求量与日俱增,传统的电网也在一定程度上表现出了局限性。

随着化石能源的日益衰竭,环境压力也越来越大。

分布式发电作为一种新的资源利用方式,应用范围 越来越广,也越来越受到社会与行业的重视。

本文简单介绍了分布式发电的定义、优势、所造成的影响及解决方案等内容,对分布式发电技术及其电网特性进行了分析及探讨,为其在电力系统中的广泛应用提供了参考。

【关键词】分布式发电分布式电网微型电网1引言随着我国经济建设的快速发展,电能的需求量与日 俱增,传统的电网也在一定程度上表现出了局限性。

供 电网络的可靠与否、化石能源日益衰竭、环境压力的加 大等已成为电力工业所面临的严峻挑战。

人们也已经认 识到大力发展可再生清洁能源的重要性,尽可能多地接 纳可再生能源并网运行是智能电网建设的重要内容 之一。

近几年来,我国可再生清洁能源发电的应用发展迅 速.大量可再生能源发电系统建成并投人运营,特别是 光能和风能的应用。

微网理论的提出为可再生能源的分 布式利用提供了便利的条件。

微网融合分布式可再生能 源、负荷、储能以及监控设备等,构成完整的微型电 网,不但具备独立运行的能力,也能够与电网并联运 行。

这样不仅提高了可再生能源的利用效率,同时增强 了供电的可靠性。

由于中国水利水电第十二工程局有限公司所处的华 东地区水电开发较早,新建常规水电站越来越少,公司 传统的水电施工业务受到了制约,目前公司也逐步向非 水电新能源建设领域拓展,比如近几年公司承建的华润 新能源河南邙山30MW风电项目、浙能宁夏中卫香山 120MW风力发电工程、凤台县经济开发区顾桥工业聚 集区21MW等分布式屋顶光伏发电项目、凤台县凤凰镇桂集镇等12个乡镇40MW屋顶分布式光伏发电项目 等,这些都是分布式发电技术的案例。

2分布式电网的定义分布式电网是一种相对集中供能的分散式供能方 式。

微电网-分布式电源

微电网-分布式电源

能源供给综合管理系统等。
分布式电源
可提供的服务
前期 咨询
提供一站式优质解决方案和服务
项目申报咨询 并网接入咨询 投资商业模式咨询 合同能源管理方案咨询 能源综合利用技术咨询 分布式发 …… 勘察 初步设计 施工图设计 并网接入设计 …… 运营管理咨询 运行管理方案编制 电站代维服务 电站运营托管 ……
位立体式调度管理、监测和运行控制; 支持全类型分布式电源
典型案例
至2013年底,分布式电源接入控制系列产品先后在北京、天津、
扬州、杭州、青岛、南京等30多个分布式发电接入工程中得到实践应
DGM8000分布式电源接入管理系统
用,累计接入容量30MW以上。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 推广工程项目名称 扬州智能电网综合示范工程10kV分布式光伏并网子项目 江苏溧阳智能化农村配电台区系统分布式发电及微电网示范工程 杭州配电自动化分布式电源接入控制系统 山西万达公馆智能小区分布式发电子项目 石家庄配网自动化主站分布式电源接入控制系统 河北电力研究院光、储、热一体化试验研究平台开发及试制 江西共青城分布式电源接入控制系统 浙江温州洞头县鹿西岛并网型微网示范工程 西宁智能电网综合展示项目微电网子项目 成都配网自动化监控工作站项目分布式电源接入控制系统 内蒙古智能小区展示间建设一期工程分布式发电子项目 ……
NMC1000微电网能 量管理系统
NMC81xx微电网运 行控制系统
NMC86xx微电网保护控 制系列装置
NMC82xx分布式能源供 给综合管理系统
NMC8608微电网站域稳 NMC8661多样性负荷管 定控制装置 控设备
NMC制系统
智能微电网
能提供微电网整体保护解决方案;

2011分布式发电及微电网技术

2011分布式发电及微电网技术

分布式电源的技术类型
太阳能光伏发电
分布式电源的技术类型
太阳能光伏发电
分布式电源的技术类型
太阳能光伏发电
分布式电源的技术类型
太阳能热发电
太阳能热发电是利用集热器(太阳锅炉)将太阳辐射能转换 成热能,产生蒸汽推动汽轮发电机组发电. 目前有槽式、塔 式等多种发电形式
分布式电源的技术类型
槽式太阳能热发电系统
分布式发电对配电系统的影响
分布式电源及微电网出现将产生一些新的研究方向 分布式电源及微电网并网标准 微电网的控制 微电网的保护 微电网的经济性 分布式电源及微电网接入后对电网的影响等
谢谢!
分布式发电对配电系统的影响
分布式发电对配电系统的影响
分布式发电对配电系统的影响
分布式发电的孤岛问题
与远距离输电和大电网互联的电力系统相区别, 称之为分布式发电。
分布式发电的概念
含有分布式电源的电力系统
分布式发电的概念
含有分布式电源的电力系统
分布式发电的概念
分布式发电的特点 清洁 、高效、能源多样性 发电容量小,分散在负荷附近 电源具有间歇性、随机性的特点 CCPH能源利用效率高
分布式发电的概念
分布式电源的技术类型
分布式电源的技术类型
分布式电源的技术类型
分布式电源的技术类型术类型
分布式电源的技术类型
分布式电源的技术类型
潮汐发电(Tidal Energy)力发电
分布式电源的技术类型
潮汐发电(Tidal Energy)力发电
分布式电源的技术类型
潮汐发电(Tidal Energy)力发电
分布式电源的技术类型
波浪发电(Wave Energy)
分布式电源的技术类型
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微电网中的分布式电源及其特性摘要:本文讨论了分布式发电及微电网技术产生的背景,归纳了微电网中分布式电源的种类及特点,并分析了微电网中几种主要分布式电源的特性。

关键词:微电网分布式电源特性
中图分类号:u665.12 文献标识码:a 文章编号:
0 引言
微电网本身结构具有复杂性和多样性的特点,由于开展研究的时间还不长,目前在理论和技术上还不够成熟,需要进一步开展研究。

本文探讨了微电网中分布式电源的种类及特性,对于微电网工程的分布式电源设备选型提供了依据。

1 分布式发电及微电网
数十年来,电力系统主要依靠大型发电厂及超高压长距离输电线路,集中向中心供电,以满足快速增长的电力需求。

这种方式需要较长的工程建设时间,耗资巨大,消耗大量的一次能源,并且影响生态环境。

另一方面,集中供电模式存在大停电的可能性,一旦发生会导致巨大的经济损失,近年来国内外的若干大停电事故证明了这一点。

因此,利用风力、太阳能等清洁能源发电的分布式发电(distributed generation, dg)技术开始受到重视。

分布式发电具有灵活、分散、小型、靠近用户和合理使用清洁能源的特点,能够减少输电损耗、提高一次能源的利用率以及减少废气排放,具有
很好的应用前景。

然而,大量分布式发电并网有可能造成电力系统对其不可控制的局面,并引发相应的电能质量、电网安全稳定性等诸多问题。

为了解决电力系统与分布式发电间联网运行的相关问题,充分发挥分布式发电为电力系统用户所带来的技术经济效益,进一步提高电力运行的灵活性、可控性和经济性,以及更好地满足电力用户对电能质量和供电可靠性的更高要求,微电网(microgrid, mg)的概念应运而生,并很快成为国内外工程研究领域的最新前沿课题之一。

与常规的分布式发电直接并网相比,微电网灵活、系统地将分布式电源与本地负荷组为一个整体,通过柔性控制可大大降低分布式电源并网运行对电力系统的影响。

将分布式电源以微电网形式接入到电网中并网运行,与局部电网互为支撑,可提高分布式电源的利用率,有助于电网灾变时向重要负荷持续供电,避免间歇式电源对周围用户电能质量的直接影响,有助于可再生能源的优化利用。

2 微电网中分布式电源的种类及特点
以往的分布式电源有用户紧急备用的小型柴油发电机、燃煤的自备电厂小发电机组等,由于技术性能差、效率低、影响环保,已逐渐被淘汰或取代。

随着科技的发展、设备性能的提高、环保意识的进步及能源政策的引导,分布式电源朝着多样化、节能环保的方向发展。

目前在微电网中主要应用的分布式电源包括:风力发电系
统、光伏发电系统、柴油发电机、微型燃气轮机等。

另外,燃料电池、生物质发电装置、地热发电装置等分布式电源在微电网中也有应用。

微电网中的分布式电源通常称为微电源。

微电源与传统大电网中的常规电源有很大的不同,主要有以下特点:
(1)微电源形式多样,主要包括风力发电、太阳能发电、微型燃气轮机、柴油发电机、燃料电池等。

随着科技的发展、设备性能的提高、环保意识的进步、能源政策的引导,微电源朝着多样化、节能环保的方向发展;
(2)微电源容量较小,通常为功率数千瓦至数兆瓦的小型模块式、与环境兼容的独立电源,就近布置在负荷附近;
(3)微电源一般通过电力电子装置接入微电网,具有即插即用的特点,这为微电网中多种分布式电源的协调控制提供了基础;
(4)微电源的稳态和暂态特性,不同于常规大型同步发电机。

微电网中主电源主要是微型燃气轮机、柴油发电机等分布式电源,无功电压支撑能力弱、转动惯量小。

电源通常还包括风力发电、光伏发电等不具备电压调节能力和转动惯量的电源。

微电网的频率和电压稳定控制难度大;
(5)大部分微电源是存在波动性、不完全可控电源,如风力发电、光伏发电。

这些电源受自然条件的限制,波动幅度和速度常常大于微电网中负荷的变化,对电网稳定性带来的扰动也常大于负荷
波动带来的扰动。

3 微电网中主要分布式电源的特性
3.1 风力发电的特性
风力发电是目前技术最成熟、最适宜大规模开发的新能源利用形式,是微电网中分布式电源的重要类型。

由于风力发电系统对风能资源要求高,且风轮运行时对环境会带来视觉和听觉上的影响,风力发电机组通常应用于海岛型微电网和偏远地区孤网运行的微电网中。

在城市中,风力发电通常以风光互补路灯的形式出现在园区型微电网中。

风具有随机变化的特性,而风电机组的输出功率与风速的立方成正比,因此风力发电机组的输出功率通常随着风速大幅快速变化。

若将大量风电接入电网,将会对电网的电能和电网稳定性产生影响。

并网型风力发电对于电网稳定性的主要威胁一方面是风速的波动性和随机性引起风电出力随时间变化且难以准确预测,从而导致风力发电接入电力系统时存在安全隐患;另一方面是弱电网中风电注入功率过高引起的电压稳定性降低。

风力发电对电网电压的影响主要有稳态电压波动、电压闪变、谐波、电压不平衡、瞬态电压跌落或凹陷等。

3.2 光伏发电的特性
太阳能光伏发电是最具可持续发展特征的可再生能源发电技术
之一,是微电网中最主要的新能源发电形式之一,通常以屋顶光伏或地面光伏的形式应用于微电网中。

太阳能电池组件的输出电流与电压之间呈非线性关系。

在一定的光照辐射强度和温度的条件下,伏安特性曲线上的任何一点都是工作点。

通常,不同的工作点对应的输出功率也不同,但总可以找到一个工作点,其工作电压和电流的乘积最大,此时太阳能电池的输出功率也最大,该点即是最大功率点。

在一定的光照辐射强度和温度条件下,太阳能电池所处的工作点取决于所带负载的电阻值,通过改变负载的电阻值便可以改变太阳能电池的工作点。

通常太阳能电池所标明的功率是指在标准工作条件下最大功率点所对应的功率。

标准状态指的是太阳能电池组件表面温度25℃,光谱分布am1.5,辐射照度为1000w/m2的情况。

实际工作时,光伏阵列往往并不是在标准状态下,而且温度和光照辐照强度也在不断变化,所以光伏阵列能够达到额定输出功率的时候很少。

太阳能电池组件输出功率与太阳辐射强度及温度等自然条件有关。

太阳能电池的输出功率受光照强度的影响明显,光照辐射强度越大,输出功率也就越大。

太阳能电池组件输出功率呈现负的温度特性,即当温度升高时,虽然太阳能电池的工作电流有所增加,但工作电压却下降的更多,因此总的输出功率是下降的,所以应尽量使太阳能电池工作在较低的温度下。

太阳能电池的输出功率与日照、温度、负载的变化有关,即其
输出特性具有非线性关系。

在一定光照强度和环境温度下,光伏电池可工作在不同的输出电压下,但只有在某一输出电压值下,光伏电池的输出功率才能达到最大值,这时光伏电池的工作点就达到了输出功率—电压曲线的最高点,即最大功率点。

3.3 柴油发电机的特性
柴油发电机组是以柴油等为燃料,以柴油机为原动机带动同步发电机发电的电源设备。

柴油发电是微电网中可以稳定运行的支撑电源。

柴油发电机具有以下特性:
(1)可以快速自起动和稳定运行;
(2)柴油发电机在接起动指令后一般可在几秒内自起动成功,10秒钟左右加至满载;
(3)柴油发电机组在带功率因数为0.8~1.0的负载,负载功率在0~100%内渐变时可达到:
静态电压调整率: 0.5%;
稳态频率调整率: 1%;
电压波动率:0.15%;
频率波动率:0.5%。

3.4 微型燃气轮机的特性
微型燃气轮机属内燃机,是以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型汽轮机,具有体积小、质量轻、效率高、污染小、运行
维护简单等特点,是目前最成熟、最具商业竞争力的分布式电源,也是微电网中主要的电源形式。

微型燃气轮机发电系统具有以下主要特性:
(1)微型燃气轮机以燃料作为一次能源,不受天气和环境的局限,是微电网中重要的电源支撑;
(2)微型燃气轮机调节性能优越,具有节能环保及可实现双模式运行等特点;
(3)微型燃气轮机并网时,总体电能质量较好。

4 结语
本文探讨了微电网中几种主要分布式电源的特性。

随着技术的不断进步,可以应用到微电网中的分布式电源种类正在不断增加。

比如在海岛上进行微电网建设,则可以将波浪能发电装置或小型抽水蓄能等较新型的分布式电源接入微电网。

参考文献
[1] 汪少勇. 基于分布式电源的微网的设计与运行[j]. 电力自动化设备, 2011, 31(4): 120~ 123.
[2] 周渝慧主编. 智能电网——21世纪国际能源新战略[m]. 北京:清华大学出版社,2009.
[3] 李瑞生,周逢权,李燕斌. 地面光伏发电系统及应用[m]. 北京:中国电力出版社,2011.。

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