微电网技术 PPT课件
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分布式发电与微电网技术.ppt
一、分布式发电
分布式发电技术的研发重点与应用前景
分布式发电技术的研究与开发的重点
分布式发电系统的数学模型和仿真技术研究
规划研究
研究具体内容
控制和保护技术研究 电力电子技术研究
微电网技术研究
分布式电源的并网规程和导则的研究与制定
二、微电网技术
分布式电源尽管优点突出,但本身存在一些问题。分布式电 源相对大电网来说是一个不可控电源,因此目前的国际规范和标 准对分布式电源大多采取限制、隔离的方式来处理,以期减小其 对大电网的冲击。IEEE P 1547标准规定:当电力系统发生故障 时,分布式电源必须马上退出运行,大大限制了其效能的充分发 挥。
靠性。此可以降低网损。
一、分布式发电
分布式发电技术
燃气轮机、内燃机、微燃机发电技术 光伏(Photo-Voltaic,PV)发电技术 燃料电池(FuelCell)发电技术 生物质(Biomass)发电技术 风力发电技术 分布式储能技术
一、分布式发电
分布式发电技术
燃气轮机、内燃机、微燃机发电技术
(5)分布式发电应配备继电器,以使其能检测何时应与电力 系统解列,并在条件允许时以孤岛方式运行。
(6)与配电网间的隔离装置应该是安全的,以免在设备检修 时造成人员伤亡。
一、分布式发电
分布式发电与并网技术
分布式发电与电能质量
与分布式发电相关的电能质量问题主要应考虑以下方面: (1)供电的短暂中断 (2)电压调节 (3)谐波问题
Transmission Network
House
Distribution Network
Factory
Commercial building
智能微电网技术与实验系统完整版课件全套ppt教程最新
(2) 采用同期或准同期装置与配电网并网时,不应造成电压过大的波 动。
(3)分布式发电的接地方案及相应的保护应与配电网原有的方式相协 调。 (4)容量达到一定大小(如几百KVA至1MVA)的分布式发电,应将其连 接处的有功功率、无功功率的输出量和连接状态等方面的信息传给配电 网的控制调度中心。
(5)分布式发电应配备继电器,以使其能检测何时应与电力系统解列, 并在条件允许时以孤岛方式运行。
②内燃机:内燃机是通过在热功转换空间内部的燃烧过程将燃料中的化 学能转变为热能,并通过一定的机构使之再转化为机械功的一种热力发 动机。内燃机发电的工作原理是将燃料与压缩空气混合,点火燃烧,使 其推动活塞做功,通过气缸连杆和曲轴驱动发电机发电。由于较低的初 期投资,在容量低于5MW的发电系统,柴油发电机占据了主导地位。 然而随着对排放的要求越来越高,天然气内燃机市场占有量不断提升, 其性能也在逐步提高。在效率方面,相同跑量和转速条件下,柴油发电 机有较高的压缩比,因而具有更高的发电效率。 ③微燃机:微燃机是指发电功率在几百千瓦以内(通常为100~200kW 以下),以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的小功率燃气轮机。微燃 机由径流式叶轮机械、单筒形燃烧室和回热器构成,可分为单轴型和分 轴型两种。
安全分析(Security Analysis)
智能电表 远程抄表系统 负荷监测系统 无功补偿系统
分布式微能源 能量管理系统
输配电系统
用户负载
智能微电网
3
第一章 概述
发展微电网的意义
4
第一章 概述
市场化前景
5
第一章 概述
微电网技术已取得了一定的理论和应用成果,但在诸 如微电网的运行与控制、微电网电能质量、微电网保护以 及微电网的接入标准等方面仍存在很多问题和不足。因此, 进一步深入推进微电网技术的研究和开发应用必须发展微 电网新技术,如大容量的多级混合微电网技术、智能微电 网技术、微电网的多代理控制技术、面向整个微电网系统 的各种仿真和应用工具软件及微电网多方向潮流交换的高 智能型继电保护技术等。
(3)分布式发电的接地方案及相应的保护应与配电网原有的方式相协 调。 (4)容量达到一定大小(如几百KVA至1MVA)的分布式发电,应将其连 接处的有功功率、无功功率的输出量和连接状态等方面的信息传给配电 网的控制调度中心。
(5)分布式发电应配备继电器,以使其能检测何时应与电力系统解列, 并在条件允许时以孤岛方式运行。
②内燃机:内燃机是通过在热功转换空间内部的燃烧过程将燃料中的化 学能转变为热能,并通过一定的机构使之再转化为机械功的一种热力发 动机。内燃机发电的工作原理是将燃料与压缩空气混合,点火燃烧,使 其推动活塞做功,通过气缸连杆和曲轴驱动发电机发电。由于较低的初 期投资,在容量低于5MW的发电系统,柴油发电机占据了主导地位。 然而随着对排放的要求越来越高,天然气内燃机市场占有量不断提升, 其性能也在逐步提高。在效率方面,相同跑量和转速条件下,柴油发电 机有较高的压缩比,因而具有更高的发电效率。 ③微燃机:微燃机是指发电功率在几百千瓦以内(通常为100~200kW 以下),以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的小功率燃气轮机。微燃 机由径流式叶轮机械、单筒形燃烧室和回热器构成,可分为单轴型和分 轴型两种。
安全分析(Security Analysis)
智能电表 远程抄表系统 负荷监测系统 无功补偿系统
分布式微能源 能量管理系统
输配电系统
用户负载
智能微电网
3
第一章 概述
发展微电网的意义
4
第一章 概述
市场化前景
5
第一章 概述
微电网技术已取得了一定的理论和应用成果,但在诸 如微电网的运行与控制、微电网电能质量、微电网保护以 及微电网的接入标准等方面仍存在很多问题和不足。因此, 进一步深入推进微电网技术的研究和开发应用必须发展微 电网新技术,如大容量的多级混合微电网技术、智能微电 网技术、微电网的多代理控制技术、面向整个微电网系统 的各种仿真和应用工具软件及微电网多方向潮流交换的高 智能型继电保护技术等。
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。
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。
微电网PPT课件
微电网的提出
2015/9/7
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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目录
微电网概念的提出 微电网的定义 微电网的重要意义 微电网国内外的发展状况
微电网中的关键技术及相关研究
1998年1月,由于冻雨使电线冻结折断,加拿大东部 300万人在7余天中失去电力供应;
1999年12月,约360万个法国家庭由于暴风雨而遭遇停 电数日;
2003年8月14日美国东北部部分地区以及加拿大东部地 区出现大范围停电,受影响的人在加拿大有三分之一的 人口即有一千万,在美国有四千万;
我国2008年初春一场历史罕见的冰雪灾害,在全国范 围内造成36740条10kV及以上电网电力线路、2016座 35kV及以上变电站停运,导致3330多万户、约1.1亿人 口停电,给经济、社会和人民生活造成了极为严重的影 响。
9
为协调大电网与分布式电源之间的这 种矛盾,充分挖掘分布式能源的潜力, 更好地促进大规模分布式发电技术的 整合与应用,国内外众多的学者提出 了微电网的概念。
10
相比传统集中式能源系统微电网的优势
1、微电网接近负荷,不需要建设大 电网进行远距离高压或超高压输电, 可以减少线损,节省输配电建设投资 和运行费用;由于兼具发电、供热、 制冷等多种服务功能,分布式能源可 以有效地实现能源的梯级利用,达到 更高的能源综合利用效率。
5、通过微电网可以实现更佳无功功率控制,减 小谐波污染,提高电能质量,为用户提供“定 制电力技术”服务。
14
微电网与大电网结合具有明显的优势
2015/9/7
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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目录
微电网概念的提出 微电网的定义 微电网的重要意义 微电网国内外的发展状况
微电网中的关键技术及相关研究
1998年1月,由于冻雨使电线冻结折断,加拿大东部 300万人在7余天中失去电力供应;
1999年12月,约360万个法国家庭由于暴风雨而遭遇停 电数日;
2003年8月14日美国东北部部分地区以及加拿大东部地 区出现大范围停电,受影响的人在加拿大有三分之一的 人口即有一千万,在美国有四千万;
我国2008年初春一场历史罕见的冰雪灾害,在全国范 围内造成36740条10kV及以上电网电力线路、2016座 35kV及以上变电站停运,导致3330多万户、约1.1亿人 口停电,给经济、社会和人民生活造成了极为严重的影 响。
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为协调大电网与分布式电源之间的这 种矛盾,充分挖掘分布式能源的潜力, 更好地促进大规模分布式发电技术的 整合与应用,国内外众多的学者提出 了微电网的概念。
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相比传统集中式能源系统微电网的优势
1、微电网接近负荷,不需要建设大 电网进行远距离高压或超高压输电, 可以减少线损,节省输配电建设投资 和运行费用;由于兼具发电、供热、 制冷等多种服务功能,分布式能源可 以有效地实现能源的梯级利用,达到 更高的能源综合利用效率。
5、通过微电网可以实现更佳无功功率控制,减 小谐波污染,提高电能质量,为用户提供“定 制电力技术”服务。
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微电网与大电网结合具有明显的优势
智能微电网解决方案(40页 PPT)
网调及各省调应每年编制一次本系统的低频减负荷方案,网调于每年元十二月份完成并下达各省调。各省调应在于次年二月一月完成方案的编制,并下达到各地区及厂站,要求于三月末完成实施。低频自动减负荷装置的运行管理,低频减负荷装置正常均应投入使用,不得自行退出。若低频减负荷装置因故停运,所在省调应及时向网调汇报。在系统频率降到该装置的启动值时,所在厂站值班人员应手动切除该装置所控制的线路负荷。
目录
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智能微电网
01
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历 程
03
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智能微电网技术
02
智能电网的定义
智能电网是以物理电网为基础将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网 1 硬件基础:电网和建立在集成的、高速双向通信网络。2 软件基础:智能的控制技术,是指诊断电网状态,防止供电中断,改善电能质量扰动的装置和算法。
按照分级管理的原则,各省调调管范围内发电机组一次调频功能的试验、监督和考核工作,由相应省调负责。第33条 全网频率二次调整主要由网调及其直调发电机组负责。西北电网第一调频厂由网调指定,一般由直调水电厂担任,网调其它直调水电厂以及AGC投频率调节模式的火电机组担任第二调频厂。西北电网的AGC控制策略和发电机组的AGC控制模式由网调确定。当网调直调发电机组AGC投入频率调节模式运行时,正常频率主要首先靠AGC来调整。
智能电网的功能
特征
传统电网
智能电网
激励/包括电力用户
电价不透明,缺少实时定价,选择很少
充分的电价信息,实时定价,有许多方案和电价可供选择
提供发电/储能
中央发电占优,少量分布式发电, 储能或可再生能源
大量“即插即用”的分布式电源补助中央发电(节能、环保)
目录
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智能微电网
01
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历 程
03
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智能微电网技术
02
智能电网的定义
智能电网是以物理电网为基础将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网 1 硬件基础:电网和建立在集成的、高速双向通信网络。2 软件基础:智能的控制技术,是指诊断电网状态,防止供电中断,改善电能质量扰动的装置和算法。
按照分级管理的原则,各省调调管范围内发电机组一次调频功能的试验、监督和考核工作,由相应省调负责。第33条 全网频率二次调整主要由网调及其直调发电机组负责。西北电网第一调频厂由网调指定,一般由直调水电厂担任,网调其它直调水电厂以及AGC投频率调节模式的火电机组担任第二调频厂。西北电网的AGC控制策略和发电机组的AGC控制模式由网调确定。当网调直调发电机组AGC投入频率调节模式运行时,正常频率主要首先靠AGC来调整。
智能电网的功能
特征
传统电网
智能电网
激励/包括电力用户
电价不透明,缺少实时定价,选择很少
充分的电价信息,实时定价,有许多方案和电价可供选择
提供发电/储能
中央发电占优,少量分布式发电, 储能或可再生能源
大量“即插即用”的分布式电源补助中央发电(节能、环保)
智能微电网简介ppt课件
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14
结束
——Thank You!
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15
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
.
13
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
.
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; 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。
.
9
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ppt课件
微电网
彭李昕 2017年11月
1
目录
➢ 微电网概念及特征 ➢ 国内微电网发展情况 ➢ 微电网商业运营模式——二连浩特可再生能源微电网示范
项目 ➢ 微电网项目盈利分析 ➢ 湖南省内微电网发展情况 ➢ 湖南省内微电网市场潜在发展空间 ➢ 下一步行动建议
2
微电网概念及特征(1/2)
➢ 微电网概念:
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。
微电网项目盈利分析(1/3)
➢ 根据最新颁布的《试行办法》,微电网项目有利可图:
微电网可作为第二类售电公司,面向用户开展售电业务。微电网运营主体在具 备售电公司准入条件、履行准入程序后,作为拥有配电网经营权的售电公司 (第二类售电公司),开展售电业务。
其次,微电网可以根据用户冷热电需求和网内分布式能源建设,开展冷热电综 合能源服务。《试行办法》明确鼓励购售双方构建冷、热、电多种能源市场交 易机制。
取得售电许可的意义在于:项目公司在微电网区域内具有经营权、管理权和售电权,成 为拥有配电网运营权的售电公司。
5
国内微电网发展情况(2/2)
➢ 2017年5月,国家发改委和能源局公布了28个新能源微电网示范项目名 单,其中包括四个独立项目,合计新增光伏装机899MW。
新能源微电网可以作为独立的售电主体,与配电网内的电力用户以及微网外的新 能源发电项目直接开展电力交易;
根据《内蒙古自治区发展和改革委员会关于二连浩特可再生能源微电网示范项 目有关电价和结算办法的批复》(内发改价字[2017]1162号),批复主要内容 如下:
✓ 二连浩特可再生能源微电网示范项目中新能源发电项目按程序列入国家可再生能源电价附加补 助目录,享受可再生能源价格补贴。
彭李昕 2017年11月
1
目录
➢ 微电网概念及特征 ➢ 国内微电网发展情况 ➢ 微电网商业运营模式——二连浩特可再生能源微电网示范
项目 ➢ 微电网项目盈利分析 ➢ 湖南省内微电网发展情况 ➢ 湖南省内微电网市场潜在发展空间 ➢ 下一步行动建议
2
微电网概念及特征(1/2)
➢ 微电网概念:
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。
微电网项目盈利分析(1/3)
➢ 根据最新颁布的《试行办法》,微电网项目有利可图:
微电网可作为第二类售电公司,面向用户开展售电业务。微电网运营主体在具 备售电公司准入条件、履行准入程序后,作为拥有配电网经营权的售电公司 (第二类售电公司),开展售电业务。
其次,微电网可以根据用户冷热电需求和网内分布式能源建设,开展冷热电综 合能源服务。《试行办法》明确鼓励购售双方构建冷、热、电多种能源市场交 易机制。
取得售电许可的意义在于:项目公司在微电网区域内具有经营权、管理权和售电权,成 为拥有配电网运营权的售电公司。
5
国内微电网发展情况(2/2)
➢ 2017年5月,国家发改委和能源局公布了28个新能源微电网示范项目名 单,其中包括四个独立项目,合计新增光伏装机899MW。
新能源微电网可以作为独立的售电主体,与配电网内的电力用户以及微网外的新 能源发电项目直接开展电力交易;
根据《内蒙古自治区发展和改革委员会关于二连浩特可再生能源微电网示范项 目有关电价和结算办法的批复》(内发改价字[2017]1162号),批复主要内容 如下:
✓ 二连浩特可再生能源微电网示范项目中新能源发电项目按程序列入国家可再生能源电价附加补 助目录,享受可再生能源价格补贴。
直流微电网PPT课件
直流微电网
电气工程
目 录
1 . 直流微电网的含义 2 . 国内外直流微电网发展
3 . 直流微电网的关键技术
4 . 直流微电网的前景展望
1 直流微电网的含义
定义:直流微电网是以直流配电的形式,通过直流 母线很好地将各分布式电源融合起来并加以协 调控制,同时又能将直流电直接输送给对电能 质量要求高的直流负荷。
●2012年,由德国、荷兰等国的 高效和企业联合开展一项为期3 年的名为“DC Components and Grid”(DCC+G)的研究项 目,旨在通过高效的半导体和电 力电子技术,设计和发展380V 直流配用电系统的高能效建筑。
2.4 中国直流微电网发展
2013
●由深圳供电局承担的国家863项目“基于柔性直流的智能配电关键技术研究与应用”正式启动,研究重点集中 在以直流微电网为核心的低压直流配电网方面。
①交流型微电网
按配电方式划分为 ②直流型微电网
③交直混合型微电网
1 直流微电网的含义
交流母线
PCC 并网和孤岛模式切换
图1.1 交流型微电网
1 直流微电网的含义
PCC 直流母线
图1.2 直流型微电网
1 直流微电网的含义
直流母线
交流母线
PCC 图1.3 交直混合型微电网
1 直流微电网的含义
交流微电网
2014
●中丹联合研究国家政府间国际科技合作专项《智能直流微电网设计与实证》第一次中丹双方技术交流会在北京 召开。该项目中方由中国电科院、华北电力大学和丹方团队奥尔堡大学组成,旨在推动智能直流微电网技术在未 来住宅和工业园区等方面的发展和应用。
●厦门大学建立全国首个光伏发电/直流微电网珠海东澳岛微电网项目。
电气工程
目 录
1 . 直流微电网的含义 2 . 国内外直流微电网发展
3 . 直流微电网的关键技术
4 . 直流微电网的前景展望
1 直流微电网的含义
定义:直流微电网是以直流配电的形式,通过直流 母线很好地将各分布式电源融合起来并加以协 调控制,同时又能将直流电直接输送给对电能 质量要求高的直流负荷。
●2012年,由德国、荷兰等国的 高效和企业联合开展一项为期3 年的名为“DC Components and Grid”(DCC+G)的研究项 目,旨在通过高效的半导体和电 力电子技术,设计和发展380V 直流配用电系统的高能效建筑。
2.4 中国直流微电网发展
2013
●由深圳供电局承担的国家863项目“基于柔性直流的智能配电关键技术研究与应用”正式启动,研究重点集中 在以直流微电网为核心的低压直流配电网方面。
①交流型微电网
按配电方式划分为 ②直流型微电网
③交直混合型微电网
1 直流微电网的含义
交流母线
PCC 并网和孤岛模式切换
图1.1 交流型微电网
1 直流微电网的含义
PCC 直流母线
图1.2 直流型微电网
1 直流微电网的含义
直流母线
交流母线
PCC 图1.3 交直混合型微电网
1 直流微电网的含义
交流微电网
2014
●中丹联合研究国家政府间国际科技合作专项《智能直流微电网设计与实证》第一次中丹双方技术交流会在北京 召开。该项目中方由中国电科院、华北电力大学和丹方团队奥尔堡大学组成,旨在推动智能直流微电网技术在未 来住宅和工业园区等方面的发展和应用。
●厦门大学建立全国首个光伏发电/直流微电网珠海东澳岛微电网项目。
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
;.
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
;.
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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
;.
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
微电网控制简介PPT
控制方法
PQ控制
VF控制
下垂控制
2020/7/23
PQ控制
PQ控制指的是逆变器输出的有功功率P和无功功率Q的大小可控,均可以根据 设定。
通常PQ控制方式用于微电网联网运行状态。在该状态下,微电网内负荷功率 波动、频率和电压的扰动由大电网承担,微电源不参与频率调节和电压调节,直 接采用电网频率和电压作为支撑。中小型的分布式电源以很功率拟负荷的外特性 为宜,关系上类似负荷,但并不完全吸收功率。
2020/7/23
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。
采用对等控制策略是,所有的DG地位“平等”,以预先设定的控制模式参与有功和无功 的调节吗,以位置系统电压和频率的稳定。当有DG因故障退出运行时,不会影响其他正常 运行的DG;当负荷增加是,可以直接加入新的采用下垂控制方法的发电机组,控制方式和 保护措施无需变化,这就是“即插即用”思想。
2020/7/23
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 电机采用二次调节恢复电压和频率,二次 控制主要指P/f下垂特性的移动实现控制。 可采用如下两个方法: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。
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
PQ控制
VF控制
下垂控制
2020/7/23
PQ控制
PQ控制指的是逆变器输出的有功功率P和无功功率Q的大小可控,均可以根据 设定。
通常PQ控制方式用于微电网联网运行状态。在该状态下,微电网内负荷功率 波动、频率和电压的扰动由大电网承担,微电源不参与频率调节和电压调节,直 接采用电网频率和电压作为支撑。中小型的分布式电源以很功率拟负荷的外特性 为宜,关系上类似负荷,但并不完全吸收功率。
2020/7/23
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。
采用对等控制策略是,所有的DG地位“平等”,以预先设定的控制模式参与有功和无功 的调节吗,以位置系统电压和频率的稳定。当有DG因故障退出运行时,不会影响其他正常 运行的DG;当负荷增加是,可以直接加入新的采用下垂控制方法的发电机组,控制方式和 保护措施无需变化,这就是“即插即用”思想。
2020/7/23
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 电机采用二次调节恢复电压和频率,二次 控制主要指P/f下垂特性的移动实现控制。 可采用如下两个方法: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。
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
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7
微电网电能质量的影响 谐波
微电网中含有大量新能源电源,而新能源大都以电压源换流器作为并 网接口。换流器在能量变化过程中产生的谐波会对系统电能质量产生负面 的影响。另外,系统中存在的一些非线性负荷也会对系统电能质量产生一 定的影响。这些影响如果不能被及时应对,那么会导致主电网公共接口电 压的严重谐波畸变,并且这种电压畸变会通过电网接口渗入到主电网中, 威胁电网的安全稳定运行。
13
IBDG补偿控制算法的实现
IBDG接入电网典型形式
14
IBDG补偿控制算法的实现
IBDG控制方法及仿真电路示意图
15
IBDG补偿控制算法的实现
具体的IBDG补偿控制过程如下:首先提取IBDG接入母线的三相电压 ,计算出基波正序电压的相位,并将其导入到修正后的派克变换矩阵T’ 中,然后提取母线进线上的三相系统电流,并进行修正派克变换,将直 轴的直流分量去除后进行PI控制,并将PI控制器的输出作为逆变器的基 准输出电流。当系统电流中不包含无功、谐波、负序、零序分量时,PI 控制器的输出达到稳定。同时,直流侧电容电压达到稳定时,IBDG也可 以稳定的输出有功功率,微电网的补偿控制算法得以实现。
6
微电网电能质量的影响 三相电压不平衡
微电网运行过程中产生的兰相不平衡与负荷不平衡或配电网三相不平 衡方式运行有关。当微网处于并网状态时,如果此时配电网正在以不平衡 方式运巧,那么其引起的负序和零序电流将对微电网的电能质量产生影响 。但微电网处于孤岛运行时,如果系统中的负荷出现三相不平衡,那么同 样会产生正、负、零序分量。这种不平衡将会使得公共连接点电压出现三 相电压的不平衡。
17
PA参考RT S文I献X18 Nhomakorabea 参考文献
Compatibility E. Part 4: 30: Testing and measurement techniques–Power
1 quality measurement methods[R]. IEC 61000-4-30 Std, 2008.
3
PA电能RT TW质量O
4
微电网电能质量的影响 电压偏差
微电网电压偏差与负荷无功功率波动密切相关。另外,微电网中电 源输出无功功率的扰动也会引起节点电压的波动。当微电网并网运行时, 微电网中的电压波动很小,因为主系统可以为微电网提供很多的短路容 量;然而,当微电网孤岛运行时,由于没有主电网的支撑,微电源功率 波动大,且微电网功率调节能力弱,电压偏差可能变得比较严重。
5
微电网电能质量的影响 频率偏差
当微电网处于并网运行状态时,系统电能质量与其工作状态具有密切 的关系。微电网与主系统连接点的开关控制方式是否合理会直接影响系统 电能质量的好坏。微电网孤岛运行时,微电网中首要考虑的电能质量问题 是频率偏差,为保证频率保持在允许限值之内,微电网需要通过调频保证 有功功率的时平衡。调频工作由主系统和微电网共同完成。
8
PA研究RT th现r状ee
9
不对称系统中的补偿技术研究现状
• 目前针对微电网的研究都是建立在三相平衡的基础上的,但在实际 中,单相负载大量存在于400V的低压配电网中,因此三相不平衡是 常见现象。微电网由于电压等级及自身特性的原因一般位于低压配 电网的末端,不可避免的要工作在三相不对称的网络环境下,为了 给用户提供高质量的电能,就必须要对三相不对称电压、谐波以及 无功功率进行补偿和抑制。
波补偿。改造谐波源是指设法提高电力系统中主要的谐波源,即整流装置 的相数,或是采用高功率因数整流器。谐波补偿是指安装谐波补偿设备, 如LC滤波器或有源电力滤波器。
12
三相电压不平衡度的补偿 三相电压不对称现象主要是由系统元件参数不对称或是三相线路及负
载不对称造成的。三相电压不对称的程度可以用三相电压不平衡度来描述 。对三相电压不平衡度的补偿主要可以采用以下三种补偿策略:(1)将 不对称的三相负载补偿为一个等效的三相对称纯阻性负载,其中比较有代 表性的算法是单周控制(One-cycle Control)算法;(2)补偿为三相功率 平衡;(3)将非线性或不对称负载的馈线电流补偿为基波正序有功电流 ,常见的算法有基于瞬时无功功率理论的p-q算法和Ip-Iq算法,以及基于 派克变换的补偿算法。
16
结论
微电网技术由于将众多的逆变型分布式电源组合在一起加以统一的能 量控制,具有很高的供电灵活性和可靠性,同时还可以提高电能质量,降 低网损和远距离供电所带来的稳定问题,为大电网提供有力的补充和支撑 。因此,微电网技术成为当前电力系统的发展方向之一。微电网电能质量 的治理主要从两个方面入手,一是使用配置电能质量治理装置如有源电力 滤波器、静止无功发生器、动态电压恢复器、统一潮流控制器等对电能质 量问题进行被动治理;二是从微电源控制策略出发主动提高电能质量。
2 肖湘宁, 韩民晓, 徐永海, 等. 电能质量分析与控制[M]. 中国电力出版社,
2004.
GUINDO W C M. Three-phase Unbalanced Radial Distribution Power Flow
10
无功补偿 在无功功率补偿方面,目前主要存在两种方法:一种静态补偿方法,
一种是动态无功补偿方法。无功补偿电容器就是传统的静态功补偿装置, 其阻抗是固定的,不能跟踪负荷无功需求的变化,即不能实现对无功功率 的跟踪和动态补偿。随着电力系统的发展,对无功功率进行快速动态补偿 的需求越来越大。
11
谐波抑制 对谐波抑制主要有两种方法:一种是改造谐波源无源滤波,一种是谐
关于微电网中电能质量的研究
汇报人:硕电力152 杨智伟
1
PA研究RT O背N景E
2
研究背景
电能质量关系到电网的安全运行、国民经济的发展、人民 的生活等,良好的电能质量不仅可以减小电网运行风险,提高 运行效率,还可以延长电气设备的寿命,减少电能损耗。由于 新能源发电技术的快速发展,电能质量问题在微电网中显得尤 为突出,微电网中电能质量问题如果得不到有效改善,将严重 威胁人们工作和生活的各个方面,因此,深入分析和研究微电 网电能质量的各种问题,有效改善微电网电能质量将推动微电 网技术进一步的发展,为民生福祉做出巨大贡献。
微电网电能质量的影响 谐波
微电网中含有大量新能源电源,而新能源大都以电压源换流器作为并 网接口。换流器在能量变化过程中产生的谐波会对系统电能质量产生负面 的影响。另外,系统中存在的一些非线性负荷也会对系统电能质量产生一 定的影响。这些影响如果不能被及时应对,那么会导致主电网公共接口电 压的严重谐波畸变,并且这种电压畸变会通过电网接口渗入到主电网中, 威胁电网的安全稳定运行。
13
IBDG补偿控制算法的实现
IBDG接入电网典型形式
14
IBDG补偿控制算法的实现
IBDG控制方法及仿真电路示意图
15
IBDG补偿控制算法的实现
具体的IBDG补偿控制过程如下:首先提取IBDG接入母线的三相电压 ,计算出基波正序电压的相位,并将其导入到修正后的派克变换矩阵T’ 中,然后提取母线进线上的三相系统电流,并进行修正派克变换,将直 轴的直流分量去除后进行PI控制,并将PI控制器的输出作为逆变器的基 准输出电流。当系统电流中不包含无功、谐波、负序、零序分量时,PI 控制器的输出达到稳定。同时,直流侧电容电压达到稳定时,IBDG也可 以稳定的输出有功功率,微电网的补偿控制算法得以实现。
6
微电网电能质量的影响 三相电压不平衡
微电网运行过程中产生的兰相不平衡与负荷不平衡或配电网三相不平 衡方式运行有关。当微网处于并网状态时,如果此时配电网正在以不平衡 方式运巧,那么其引起的负序和零序电流将对微电网的电能质量产生影响 。但微电网处于孤岛运行时,如果系统中的负荷出现三相不平衡,那么同 样会产生正、负、零序分量。这种不平衡将会使得公共连接点电压出现三 相电压的不平衡。
17
PA参考RT S文I献X18 Nhomakorabea 参考文献
Compatibility E. Part 4: 30: Testing and measurement techniques–Power
1 quality measurement methods[R]. IEC 61000-4-30 Std, 2008.
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PA电能RT TW质量O
4
微电网电能质量的影响 电压偏差
微电网电压偏差与负荷无功功率波动密切相关。另外,微电网中电 源输出无功功率的扰动也会引起节点电压的波动。当微电网并网运行时, 微电网中的电压波动很小,因为主系统可以为微电网提供很多的短路容 量;然而,当微电网孤岛运行时,由于没有主电网的支撑,微电源功率 波动大,且微电网功率调节能力弱,电压偏差可能变得比较严重。
5
微电网电能质量的影响 频率偏差
当微电网处于并网运行状态时,系统电能质量与其工作状态具有密切 的关系。微电网与主系统连接点的开关控制方式是否合理会直接影响系统 电能质量的好坏。微电网孤岛运行时,微电网中首要考虑的电能质量问题 是频率偏差,为保证频率保持在允许限值之内,微电网需要通过调频保证 有功功率的时平衡。调频工作由主系统和微电网共同完成。
8
PA研究RT th现r状ee
9
不对称系统中的补偿技术研究现状
• 目前针对微电网的研究都是建立在三相平衡的基础上的,但在实际 中,单相负载大量存在于400V的低压配电网中,因此三相不平衡是 常见现象。微电网由于电压等级及自身特性的原因一般位于低压配 电网的末端,不可避免的要工作在三相不对称的网络环境下,为了 给用户提供高质量的电能,就必须要对三相不对称电压、谐波以及 无功功率进行补偿和抑制。
波补偿。改造谐波源是指设法提高电力系统中主要的谐波源,即整流装置 的相数,或是采用高功率因数整流器。谐波补偿是指安装谐波补偿设备, 如LC滤波器或有源电力滤波器。
12
三相电压不平衡度的补偿 三相电压不对称现象主要是由系统元件参数不对称或是三相线路及负
载不对称造成的。三相电压不对称的程度可以用三相电压不平衡度来描述 。对三相电压不平衡度的补偿主要可以采用以下三种补偿策略:(1)将 不对称的三相负载补偿为一个等效的三相对称纯阻性负载,其中比较有代 表性的算法是单周控制(One-cycle Control)算法;(2)补偿为三相功率 平衡;(3)将非线性或不对称负载的馈线电流补偿为基波正序有功电流 ,常见的算法有基于瞬时无功功率理论的p-q算法和Ip-Iq算法,以及基于 派克变换的补偿算法。
16
结论
微电网技术由于将众多的逆变型分布式电源组合在一起加以统一的能 量控制,具有很高的供电灵活性和可靠性,同时还可以提高电能质量,降 低网损和远距离供电所带来的稳定问题,为大电网提供有力的补充和支撑 。因此,微电网技术成为当前电力系统的发展方向之一。微电网电能质量 的治理主要从两个方面入手,一是使用配置电能质量治理装置如有源电力 滤波器、静止无功发生器、动态电压恢复器、统一潮流控制器等对电能质 量问题进行被动治理;二是从微电源控制策略出发主动提高电能质量。
2 肖湘宁, 韩民晓, 徐永海, 等. 电能质量分析与控制[M]. 中国电力出版社,
2004.
GUINDO W C M. Three-phase Unbalanced Radial Distribution Power Flow
10
无功补偿 在无功功率补偿方面,目前主要存在两种方法:一种静态补偿方法,
一种是动态无功补偿方法。无功补偿电容器就是传统的静态功补偿装置, 其阻抗是固定的,不能跟踪负荷无功需求的变化,即不能实现对无功功率 的跟踪和动态补偿。随着电力系统的发展,对无功功率进行快速动态补偿 的需求越来越大。
11
谐波抑制 对谐波抑制主要有两种方法:一种是改造谐波源无源滤波,一种是谐
关于微电网中电能质量的研究
汇报人:硕电力152 杨智伟
1
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2
研究背景
电能质量关系到电网的安全运行、国民经济的发展、人民 的生活等,良好的电能质量不仅可以减小电网运行风险,提高 运行效率,还可以延长电气设备的寿命,减少电能损耗。由于 新能源发电技术的快速发展,电能质量问题在微电网中显得尤 为突出,微电网中电能质量问题如果得不到有效改善,将严重 威胁人们工作和生活的各个方面,因此,深入分析和研究微电 网电能质量的各种问题,有效改善微电网电能质量将推动微电 网技术进一步的发展,为民生福祉做出巨大贡献。