交直流混合微电网关键技术研究
交直流混联电力系统潮流算法研究的开题报告

交直流混联电力系统潮流算法研究的开题报告一、题目背景随着电力系统的快速发展,面对日益增多的电能需求,国内外都在加速推进交直流混联电力系统的应用研究。
混联电力系统是指在一定范围内同时采用交流和直流输电的电力系统。
该系统具有有效利用能源、提高系统可靠性和经济性的优势。
交直流混联电力系统中,由于直流系统和交流系统之间具有相互引入、相互阻塞的特性,其潮流计算和控制变得更为复杂。
因此,为实现混联电力系统中各系统之间的平稳运行,必须对其交直流混联电力系统的潮流算法进行深入研究。
二、研究目的本研究旨在探讨交直流混联电力系统潮流算法,建立混联电力系统的数学模型,深入分析不同情况下混联电力系统的潮流计算方法,为混联电力系统的稳定性和可靠性提供理论支持。
三、研究方法本研究将针对交直流混联电力系统的数学模型进行建立,分析混联电力系统中交流和直流系统之间的相互作用和影响。
通过建立混联电力系统的潮流计算模型,并运用相关的数值方法,对混联电力系统中的潮流进行计算和分析。
然后,对混联电力系统中不同情况下的潮流传输特性进行模拟分析。
四、主要研究内容(1)交直流混联电力系统数学模型的建立。
(2)交直流混联电力系统的潮流计算模型的建立。
(3)分析交直流混联电力系统中不同情况下的潮流计算方法。
(4)模拟交直流混联电力系统中不同情况下的潮流传输特性。
五、预期结果本研究将通过对交直流混联电力系统的数学模型的建立和潮流计算方法的分析,得出混联电力系统的稳定性和可靠性的结论,并为混联电力系统的实际运行提供理论依据。
六、结论本研究将对交直流混联电力系统的潮流算法进行深入研究,探讨不同情况下的潮流计算方法,加深了对混联电力系统的认识,为混联电力系统的实际应用提供可靠的理论支持。
能源互联网环境下交直流混合配电系统关键技术

能源互联网环境下交直流混合配电系统关键技术李敬如;韩丰;姜世公;李红军【摘要】交直流混合配电系统具备供电可靠性高、电能质量优质、运行控制高效、分布式电源及多元负荷灵活接入等特性,成为以电为核心的能源互联网的物理基础.在介绍交直流混合配电网在能源互联网中的主要应用特点基础上,分析了直流配电技术典型应用场景及其主要技术特点.结合目前交直流混合配电网的研究现状及能源互联网发展要求,从规划设计、关键设备、保护策略和运行控制等方面提出交直流混合配电网系统的技术需求及重点研究方向.相关研究成果对于构建交直流混合配电网发展技术框架具有重要意义.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2018(051)008【总页数】8页(P56-63)【关键词】能源互联网;交直流混合配电网;规划设计;典型供电模式【作者】李敬如;韩丰;姜世公;李红军【作者单位】国网经济技术研究院有限公司,北京 102209;国网经济技术研究院有限公司,北京 102209;国网经济技术研究院有限公司,北京 102209;国网经济技术研究院有限公司,北京 102209【正文语种】中文【中图分类】TM720 引言伴随经济社会发展和资源环境约束的矛盾日益突出,传统以化石能源为主的能源供给和消费方式已经不能适应当前经济社会发展需要,大力发展可再生能源替代化石能源、降低碳排放,实现“能源转型”已经成为共识[1-3]。
为适应“能源转型”发展需求,电力系统的物理形态呈现出如下变化趋势:在电源侧,传统火力发电比例将逐渐减少,太阳能、风能等可再生能源发电比例将逐步提高;在负荷侧,用能优化及需求响应的能力水平进一步提升,柔性负荷和主动负荷接入比例大幅增加;在电网侧,网络结构更加坚强,电源及负荷接入更加便捷,系统运行控制更加灵活,未来电网将发展成为综合多元能源、满足供需互动的多样化平台[4-6]。
伴随能源转型和电力系统物理形态变化,“能源互联网”概念应运而生。
能源互联网是指以电力为核心,以智能电网为基础,以接入可再生能源为主,采用先进信息和通信技术及电力电子技术,通过分布式动态能量管理系统对分布式能源设备实施广域优化协调控制,实现冷、热、气、水、电等多种能源互补,提高用能效率的智慧能源管控系统,是智能电网的丰富和发展[7]。
交直流混合配电技术
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交直流混合配电技术分布式电源、微电网和多元柔性负荷等新元素大规模接入配电网,给配电网的安全、高效、优质和灵活运行带来了巨大挑战,亟须通过配电网建设改造与调控模式创新,提升配电网对新型源荷的接纳能力。
与交流配电网相比,直流配电网具有更强的供电能力、更灵活的控制能力和更高的电能质量,对于提升配电网调控水平、降低运行成本、促进可再生能源高比例接入具有重要意义。
综合考虑技术可行性和经济性,交直流混合组网是当前可行的技术手段,交直流混合配电技术正在成为理论研究和实际工程应用的热点。
《供用电》2020年第10期的特别策划以“交直流混合配电技术”为主题,对国内外交直流混合配电网的规划设计、运行控制、可靠性评估及示范工程进行了梳理和总结。
其中,中国农业大学张璐、唐巍等对面向新型源荷接入的交直流混合配电网关键技术研究进行了综述,总结了交直流混合配电网的潮流计算、规划设计、运行控制和故障恢复4个方面的研究进展,对未来交直流混合配电技术发展趋势进行了展望;中国电力科学研究院韦涛等提出了中压直流配电和低压直流用电的系统网络结构,分析了不同换流器接线形式的特点及适用场景,提出了中、低压直流配用电系统的典型供用电模式;国网经济技术研究院金强等提出了柔性变压器组网、变压器节点改造、馈线改造3种配电台区交直流系统建设模式,分析了典型建设改造模式的运行控制方式,可为配电台区交直流升级改造提供参考;清华大学丛鹏伟、胡泽春针对含软联络开关SOP和电压源变流器VSC的交直流混合配电系统,提出了一种适用于分布式能源大规模接入的两阶段阻塞管理控制模型,充分利用配电网直接控制手段的潮流优化能力和分布式能源的灵活调节能力,有效地解决了网络阻塞问题;中国农业大学余顺江等针对双极接线的交直流混合配电网分析了直流线路单极运行对可靠性的影响,提出了基于最小割集法的交直流混合配电网可靠性评估方法;东莞南区供电局、佛山电力设计院有限公司针对我国东南沿海负荷密集地区数据中心典型用能场景,给出了具有可推广性和复制性的交直流混合系统示范方案,并对示范工程的经济性、可靠性以及短路电流等方面进行了分析;英国卡迪夫大学、苏格兰电网公司针对英国第一个33 kV中压直流工程项目“ANGLE-DC”,介绍了项目的背景、创新方法、技术挑战及直流配电技术带来的效益。
微电网混合储能系统控制策略研究及其应用

微电网混合储能系统控制策略研究及其应用摘要:微电网是一种新型的电力系统,能够有效地利用分布式可再生能源,提高电能质量和供电可靠性。
混合储能系统是微电网中的重要组成部分,能够平衡微电网中的功率波动,提高系统的稳定性和经济性。
本文综述了目前微电网混合储能系统的控制策略,分析了其优缺点,指出了面临的挑战和可能的解决方案。
同时,本文介绍了几个典型的微电网混合储能系统的实际应用案例,总结了应用中遇到的问题和解决方案。
最后,本文对微电网混合储能系统的发展前景进行了展望。
关键词:微电网;混合储能;控制策略;应用一、微电网混合储能系统的控制策略(一)现有的控制策略概述微电网混合储能系统通常由不同类型的储能装置组成,如蓄电池、超级电容器、飞轮等。
不同类型的储能装置具有不同的特性,如能量密度、功率密度、寿命、效率等。
因此,如何有效地协调和控制各种储能装置,使其发挥各自的优势,是微电网混合储能系统的关键问题。
目前,微电网混合储能系统的控制策略主要有以下几种:1.基于滤波器的控制策略利用滤波器将微电网中的功率分解为不同频率成分,然后根据不同类型的储能装置的特性,将不同频率成分分配给相应的储能装置。
例如,将低频成分分配给蓄电池,将高频成分分配给超级电容器。
这种控制策略简单易实现,但是需要考虑滤波器的参数设计和调节。
2.基于优化算法的控制策略利用优化算法来求解微电网混合储能系统的最优功率分配问题,以达到某种目标函数的最优值。
例如,最小化运行成本、最大化寿命、最小化损耗等。
这种控制策略可以考虑多种约束条件和目标函数,但是需要较高的计算复杂度和实时性。
3.基于模糊逻辑或神经网络的控制策略利用模糊逻辑或神经网络来建立微电网混合储能系统的非线性模型,并根据模型输出来调节各种储能装置的功率。
这种控制策略可以适应复杂和不确定的环境,但是需要较多的训练数据和学习过程。
(二)控制策略的优点和缺点表1列出了上述三种控制策略的优点和缺点。
(三)面临的挑战和可能的解决方案微电网混合储能系统的控制策略还面临着以下几个方面的挑战:1.微电网混合储能系统的建模问题微电网混合储能系统涉及多种储能装置和多种运行模式,其系统模型具有高度的非线性、时变性和不确定性,难以用传统的数学方法进行精确建模。
基于MMC互连的交直流混合微电网中MSI与MMC环流分析
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h y b r d c o n n e c t e d b y MMC a s r e s e a r c h o b j e c t ,t h e c i r c u l a t i n g c u r e n t m e c h a n i s m
c o n c l u d e d t h a t c i r c ul a t i ng c u re n t i s c a u s e d b y t h e v e c t o r d i f f e r e n c e b e t we e n t h e MS I o u t p u t v o l t a g e a n d t he AC s i d e v o l t a g e o f MMC.Fi n a l l y,t h e s i mu l a t i o n r e s u l t s i n di c a t e t h a t t h e p o we r c i r c u l a t i ng c ur r e n t ma i n l y a f f e c t e d b y t h e v o l t a g e a mp l i t u de d i f f e r e nc e a n d v o l t a g e p ha s e d i f f e r e n c e ma i n l y a f f e c t t he
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Ab s t r a c t :The c i r c u l a t i ng c u r r e n t be t we e n mi c r o s o ur c e i n v e te r r a n d mo d u l a r mu l t i l e v e l c o nv e te r r 0 t a
交直流混合微电网系统能量管理的研究

交直流混合微电网系统能量管理的研究随着能源需求的不断增长和能源转型的推进,微电网系统作为一种新兴的能源供应方式,逐渐受到人们的关注。
交直流混合微电网系统作为一种融合了交流和直流能源的新型能源供应系统,具备更高的能源利用效率和更强的供电可靠性,因此在能源管理领域具有广阔的应用前景。
交直流混合微电网系统的能量管理是保证系统正常运行和提高能源利用效率的关键。
能量管理的核心任务是对系统内各种能源进行协调调度和优化控制,以实现能源的高效利用和供需的平衡。
本文将从能量管理的角度对交直流混合微电网系统的研究进行探讨。
首先,交直流混合微电网系统的能量管理需要考虑到不同能源之间的互补性。
交流能源和直流能源在供电方式、输电损耗等方面存在差异,因此在能量管理中需要合理选择能源转换和传输的方式,以最大程度地利用各种能源的优势。
同时,还需要建立能源之间的互补关系,实现能源的共享和灵活调度,从而提高能源利用效率。
其次,交直流混合微电网系统的能量管理需要考虑到供需平衡的问题。
由于能源供应的不稳定性和用户需求的多样性,能量管理需要对能源的供需进行精确的预测和调度。
通过建立合理的能源调度模型和优化算法,可以实现能源的平衡和供需的匹配,从而提高能源的利用效率和供电的可靠性。
最后,交直流混合微电网系统的能量管理需要考虑到系统的安全性和可靠性。
能量管理需要对系统的运行状态进行实时监测和分析,及时发现和处理能源故障和隐患。
通过建立健全的安全监控和预警机制,可以保证系统的安全运行,并提高能源供电的可靠性。
综上所述,交直流混合微电网系统的能量管理是实现能源高效利用和供需平衡的关键。
通过合理选择能源转换和传输的方式、建立能源之间的互补关系、实时监测和分析系统的运行状态等手段,可以提高交直流混合微电网系统的能源利用效率和供电可靠性,为能源转型和可持续发展提供有效的技术支持。
新能源接入交直流混合微电网的设备调度方法研究

新能源接入交直流混合微电网的设备调度方法研究
罗世刚;刘正英;李威武;许青;妥建军
【期刊名称】《自动化仪表》
【年(卷),期】2024(45)6
【摘要】为解决现有交直流混合微电网设备调度效果不佳的问题,提出新能源接入交直流混合微电网的设备调度方法。
首先,分析了交直流混合微电网在运行过程中的不确定因素。
然后,以提升电网运行稳定性为目标,建立了微电网优化调度的目标函数;同时,通过对交直流侧功率平衡的等式约束和对分布式电源与蓄电池的不等式约束,构建了优化调度模型。
最后,通过优化的烟花算法完成调度模型求解,在保证模型稳定性的同时实现交直流微电网设备的优化调度。
试验结果表明:应用所提方法,微电网长期处于售电状态,且调度成本始终在15元以内。
该方法可提升微电网运行的稳定性和经济性。
【总页数】5页(P111-115)
【作者】罗世刚;刘正英;李威武;许青;妥建军
【作者单位】国网甘肃省电力公司发展事业部(经济技术研究院)
【正文语种】中文
【中图分类】TH-39
【相关文献】
1.并网模式下交直流混合微电网的优化调度研究
2.高密度分布式能源接入交直流混合微电网关键技术通过验收
3.含电动汽车的交直流混合微电网优化调度研究
4.分
布式电源接入交直流混合微电网群优化规划研究5.混合储能微电网新能源多时段动态调度方法
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直流微电网关键技术研究综述

第36卷第1期中国电机工程学报V ol.36 No.1 Jan.5, 2016 2 2016年1月5日Proceedings of the CSEE ©2016 Chin.Soc.for Elec.Eng. DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.2016.01.001 文章编号:0258-8013 (2016) 01-0002-16 中图分类号:TM 71直流微电网关键技术研究综述李霞林1,郭力1,王成山1,李运帷2(1.天津大学智能电网教育部重点实验室,天津市南开区 300072;2.阿尔伯塔大学电气与计算机工程系,加拿大埃德蒙顿 T6G 2V4)Key Technologies of DC Microgrids: An OverviewLI Xialin1, GUO Li1, WANG Chengshan1, LI Yunwei2(1. Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education, Tianjin University, Nankai District, Tianjin 300072, China;2. Department of Electrical and Computer Engineering, University of Alberta, Edmonton, AB, T6G 2V4, Canada)ABSTRACT: As an important part of the future smart distribution system, microgrid can make a significant contribution to promote energy saving, emission reduction and achieve the sustainable energy pared with AC microgrids, the DC microgrid has been a promising solution for interfacing the solar/wind renewable energy sources based distributed generation systems, energy storage systems, electric vehicles and other DC loads, with less energy conversion stages. So the system can operate with improved energy conversion efficiency, economy and reliability.In this paper, firstly, the latest research and development of technologies and platforms of DC microgrids from industry and academia was summarized. Secondly, the topology structure, optimal planning, operation control, protection and communication technology of DC microgrids were described and analyzed. Finally, the future development and application of DC microgrids were described in AC/DC hybrid microgrids, hybrid distribution systems and energy internets.KEY WORDS: DC microgrid;energy internet;smart distribution system; operation and control摘要:微电网是未来智能配用电系统的重要组成部分,对推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。
交直流混合微电网建模与变流器控制技术研究的开题报告

交直流混合微电网建模与变流器控制技术研究的开题报告一、选题背景随着可再生能源技术的发展和应用,微电网得到了越来越广泛的关注。
微电网是由多种不同类型的电源和负载组成的分布式电源系统,与传统的中央电网相比,它更加灵活、可靠、节能,在应对突发事件和提高能源利用率方面具有更为优异的性能。
目前,微电网主要由直流微电网和交流微电网两种形式构成,它们在不同场合下均具有广泛的应用前景。
而随着微电网规模的不断扩大和复杂性的增加,直流和交流微电网之间的相互衔接越来越重要,发展交直流混合微电网成为必然趋势。
本课题将研究交直流混合微电网建模和变流器控制技术,为推动微电网的普及和发展提供技术支撑。
二、课题研究内容本课题将主要研究以下两个方面的内容:1. 交直流混合微电网建模针对交直流混合微电网,本课题将建立相应的电路模型,包括直流部分和交流部分,并考虑它们之间的功率转换关系。
通过数学建模和仿真分析,得出交直流混合微电网的特性和性能,为后续的控制策略设计提供依据。
2. 变流器控制技术研究目前,变流器已成为微电网中不可或缺的组件,它能够实现不同类型电源之间的转换和电能的调节。
本课题将研究基于交直流混合微电网模型的变流器控制策略,包括基本的电流控制策略、功率控制策略和最大功率点跟踪策略等。
通过仿真验证,测试不同策略在不同工况下的性能和稳定性。
三、研究意义本课题的研究成果对微电网的推广和应用有重要意义。
它能够为交直流混合微电网的优化设计提供技术支持和依据,提高微电网的能源利用效率和稳定性。
同时,本课题的研究成果也能够促进微电网和智能电网等先进能源技术的发展,推动我国电力行业的转型和升级。
交直流混合微电网互联变流器控制策略研究

交直流混合微电网互联变流器控制策略研究摘要:近年来,我国社会快速发展,对电力的需求量不断增加,对其要求也不断提升。
互联交流器是交直流混合微电网的重要部分,能够有效提高电网系统的运行效率,提高电网运行的动态性能。
相关部门要高度重视起来,结合微电网发展的需求,对系统结构进行分析,加强对交流、直流微电网的下垂控制,提高滞回控制的效率,降低安全问题发生的可能性,提高系统运行的稳定性。
本文是基于交直流混合微电网互联变流器控制策略研究来展开论述的。
关键词:交直流;微电网;仿真控制;控制策略引言:我国电网系统快速发展,分布式发电技术的应用越来越普遍,分布式电源逐渐集成互联的形式,组成微电网系统。
微电网系统可以分为直流以及交流两种形式,直流微电网的转化率较高,控制较为简单,系统的可靠性较高,受到了人们的广泛青睐,是未来微电网发展的趋势。
传统的交流微电网系统发展到了一定程度,能够与直流式电网共存,有效提高了能源的利用率。
针对这一情况,相关部门要高度重视起来,采取有效的控制策略,提高系统运行的稳定性,满足社会发展的需求。
本文主要从系统结构与子微网控制、ILC控制策略以及仿真控制策略三个方面来展开进一步论述的。
1系统结构与子微网控制1.1系统结构该系统中一种较为典型的拓扑就是交直流混合微电网,主要由三个部分组成,即直流、交流以及互联变流器组成。
在这之中,交流母线可以充分利用静态开关,开展并网以及离网等工作。
子微网拥有各自独立的微源、储能以及负载等,在一定程度上系统在运行过程中的转换率,减少电能的损耗,实现可持续性发展的目标。
交流的子微网当中,直流微源主要是利用DC/AC转换器,交流微源则利用AC/AC转换器,通过其实现与交流母线的连接,交流的则通过直流微源主要是利用DC/DC转换器,交流微源则利用AC/DC转换器,通过其实现与直流母线的连接。
ILC是子微网中必不可少的元件,对微电网进行协调,使其功率达到平衡的状态,提高系统运行的稳定性。
交直流混合微网即插即用控制策略研究
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交直流混合微网即插即用控制策略研究
交直流混合微网是一种将交流和直流电源整合在一起,具有较高可靠性和灵活性的电力系统。
为了实现对交直流混合微网的可靠控制,即插即用控制策略研究变得尤为重要。
首先,即插即用控制策略是指在微网运行过程中,能够根据实际需求快速接入或断开某些电源或负荷。
这种策略的研究可以使得微网系统更加灵活,能够适应不同的运行模式和需求。
其次,交直流混合微网的即插即用控制策略研究需要解决的核心问题是如何实现电源和负荷的快速接入和断开,并且在控制过程中保持系统的稳定性。
为了解决这个问题,研究人员可以采用先进的电力电子设备和控制算法,实现对微网系统的精确控制。
此外,即插即用控制策略的研究还需要考虑不同电源和负荷之间的协同配合。
微网系统中的电源和负荷之间通常存在着相互影响和耦合关系,因此在控制策略中要考虑这些因素,以实现系统的整体优化。
最后,交直流混合微网即插即用控制策略的研究对于提高电力系统的可靠性和灵活性具有重要意义。
通过实现电源和负荷的快速接入和断开,微网系统能够更好地适应不同的运行需求,同时也能够更好地应对电力系统中的故障和突发事件。
综上所述,交直流混合微网即插即用控制策略的研究对于提高电力系统的可靠性和灵活性具有重要意义。
通过采用先进的电
力电子设备和控制算法,实现对微网系统的精确控制,可以使微网系统更加灵活、可靠,并适应不同的运行需求。
同时,还需要考虑电源和负荷之间的协同配合,以实现系统的整体优化。
这些研究成果将为未来的微网系统的发展提供重要的支持和指导。
《直流微电网协调控制策略研究》范文

《直流微电网协调控制策略研究》篇一一、引言随着可再生能源的广泛应用和微电网技术的不断发展,直流微电网作为新型的能源系统架构,逐渐受到人们的广泛关注。
它不仅可以实现能源的高效利用和降低损耗,而且具有较好的灵活性和扩展性。
然而,如何对直流微电网中的各个电源和负载进行有效的协调控制,提高其供电的稳定性和可靠性,成为了亟待解决的问题。
因此,本文针对直流微电网的协调控制策略进行了深入研究。
二、直流微电网系统结构与特点直流微电网主要由分布式电源、储能装置、负载以及相关的电力电子变换器等组成。
其最大的特点在于直流电源和负载之间通过直流母线进行连接,无需进行交流/直流的转换,从而减少了能量转换过程中的损耗。
此外,直流微电网还具有较好的灵活性和扩展性,可以根据实际需求进行灵活配置。
三、协调控制策略研究针对直流微电网的协调控制策略,本文主要从以下几个方面进行了研究:1. 分布式电源的协调控制在直流微电网中,分布式电源主要包括光伏、风电、燃料电池等可再生能源。
由于这些分布式电源的输出功率受到环境、气象等因素的影响,具有较大的波动性。
因此,需要对这些分布式电源进行协调控制,实现功率的平衡和优化分配。
本文提出了一种基于优化算法的分布式电源协调控制策略,通过实时监测各分布式电源的输出功率和负载需求,进行功率的优化分配,从而提高供电的稳定性和可靠性。
2. 储能装置的协调控制储能装置在直流微电网中起着平衡功率、调节电压等重要作用。
本文提出了一种基于荷电状态和功率需求的储能装置协调控制策略。
通过实时监测储能装置的荷电状态和功率需求,进行充放电的控制,实现功率的平衡和电压的稳定。
3. 电力电子变换器的协调控制电力电子变换器是直流微电网中实现电能变换和控制的关键设备。
本文提出了一种基于电压和电流控制的电力电子变换器协调控制策略。
通过实时监测母线电压和负载电流,进行电力电子变换器的控制,实现电能的稳定输出和分配。
四、实验与结果分析为了验证所提出的协调控制策略的有效性,我们进行了实验验证。
微电网技术的关键技术及系统设计研究

微电网技术的关键技术及系统设计研究随着能源需求的不断增加和环保意识的提高,微电网技术自然成为了学术界和产业界关注的热点。
微电网技术是指利用可再生能源和传统能源,通过分散式能源管理系统进行本地供电的一种电力配送模式。
本文将探讨微电网技术的关键技术及系统设计研究。
一、微电网技术的优势微电网技术比传统的中央发电向周边供电的模式更为智能、灵活,具有以下明显的优势:1. 可靠性:每个微电网都是由多个分布式节电站组成,互相之间可以联动,形成一种备用供电系统,有效提升电力供应的稳定性和可靠性。
2. 灵活性:微电网的组成可根据实际需求进行灵活调整,能够快速适应能源需求的变化,满足能源需求多样化的需求。
3. 绿色环保:微电网技术使用的主要是可再生能源,如太阳能、风能等,能够有效减少CO2的排放,降低能源消耗的成本。
4. 经济性:微电网技术能够很好地节约能源,降低能源的浪费,同时提供有竞争力的能源成本,减少整体成本。
二、微电网技术的关键技术微电网技术涉及多个领域的技术,如电力管理、电力电子、能量存储以及通讯和网络互联等。
以下将列举几个关键技术进行讨论。
1. 能量存储技术:能量存储技术是微电网技术的核心技术,它能够有效地存储过剩的能源以备使用。
目前常用的能量存储技术主要有电池、储水池、储能压缩空气等。
2. 电力管理技术:电力管理是微电网技术所需要的一种全面性的管理能力,主要包括电力转换、电力负载平衡、能量存储、安全监控和故障诊断等。
3. 电力电子技术:电力电子技术是微电网技术中最为重要的一个方面,它包含了很多特殊的功率和信号处理器件,如DC/DC和DC/AC变换器、能量转移电路以及电能质量控制等。
4. 通讯和网络互联技术:互联技术是微电网中不可或缺的一部分,它能够有效地实现微电网集成和互联,通过信息交换和数据传输实现微电网设备之间的交互和调整。
微电网中应用的通讯和网络互联技术主要包括网络协议、接口标准和数据传输模式等。
交直流混合主动配电网关键技术研究
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交直流混合主动配电网关键技术研究作者:庄德强彭洪强来源:《科技信息·上旬刊》2018年第03期摘要:许多分配式能源资源被接入到了配电网中,给配电网的应用性能提出了更高的要求,只有不断提高配电网的安全性和可靠性才能满足目前的发展需求。
传统电网在应用的过程中只能进行单向传输,而分配式电源的接入为配电网提出了更多的可能性,但是由于分配式电源的随机性特点,无法对其进行有效的控制。
而交直流混合主动配电网的建设,可以提高对电源的控制能力,实现对能源的配送和优化,保证了配电网中能源输送的可靠性。
关键词:交直流混合;主动配电网;关键技术一、组网技术1、柔性组网技术柔性组网使用柔性直流装置等电力电子技术,在适当的区域选择合适的电网连接方式及设备结构型式,并采用负载均衡、潮流调整等控制技术,使交流、直流、交直流混合等多种网络结构发挥各自优势,互联共存,提升分布式能源接纳能力、提高可靠性和供电能力,支撑未来配电网的广泛互联。
2、能量路由器能量路由器是未来配电网能量和信息广泛互联的主要节点设备,通过柔性变压、双向潮流控制、有功无功解耦控制、电能质量治理、电压支撑、不间断供电等多种柔性控制技术,为电网提供灵活调节能力。
并结合感知元件和信息交互,采用自检测、自诊断、自保护等技术,提升设备安全和互动能力。
3、即插即用的标准接口即插即用的标准接口在未来配电网中有着不可替代的作用,在应用的过程中可以实现对数据和电源的交流和共享。
这类接口的应用原理是将信息技术与物理技术相结合,还有一些先进的技术比如模型技术、实时感应技术、拓展性信息技术等,可以将某地区的本地电力数据与配电网数据联系在一起,可以实现电力资源的双向流动,还可以让接口中的电流被配电网识别出来,可以进行自动管理。
二、单元级综合感知技术1、智能传感器网络技术智能传感器也是未来配电网的主要设备之一,可以对各种信息进行精确性的感知,其中也包括空间信息,并可以将其转化为其他可以应用的数据;利用智能传感器可以建立自动化通信网络,可以进灵活运用,广泛收集电网中的数据,为配电网的运行提供参考数据。
交直流混合电力系统研究
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交直流混合电力系统研究随着电力需求的增加以及可再生能源的不断发展,交直流混合电力系统逐渐成为一种重要的电力系统配置方式。
本文将对交直流混合电力系统的研究进行探讨,包括其概念、优势与挑战,以及当前的研究方向和未来的发展趋势。
一、概述交直流混合电力系统是一种将交流系统和直流系统相结合的电力系统配置方式。
在传统的电力系统中,交流系统被广泛应用,而直流系统主要用于特定的领域,如高压长距离输电和众多的直流电器设备。
然而,随着大规模可再生能源接入电网,交直流混合电力系统成为了一种解决技术和经济问题的有效方式。
二、优势交直流混合电力系统具有以下几个优势:1. 能源互补性:交流和直流系统各自具有不同的特点和适用范围。
交直流混合电力系统可以充分利用两者之间的互补性,提高电力系统的资源利用率和供电可靠性。
2. 可再生能源集成:可再生能源如太阳能和风能通常以直流形式产生,而传统的电力系统主要采用交流形式传输和分配电能。
交直流混合电力系统可以有效地集成大规模可再生能源,降低能源浪费和传输损耗。
3. 灵活性和可控性:交直流混合电力系统可以通过灵活配置交流和直流设备,实现对电力流的有效控制和调节,提高电力系统的稳定性和可控性。
三、挑战然而,交直流混合电力系统也面临一些挑战:1. 技术难题:交直流系统的集成和调度需要克服技术难题,如不同电压等级的互联、直流和交流系统的互通等。
2. 资源分配问题:交直流混合电力系统中的资源分配和调度问题比传统的电力系统更为复杂,需要综合考虑各种因素,如电能质量、系统安全和运行效率等。
3. 经济可行性:交直流混合电力系统的建设与运营成本相对较高,需要进行经济评估和可行性研究,以确保其在实际应用中的可行性和经济性。
四、研究方向目前,交直流混合电力系统的研究主要集中在以下几个方向:1. 电力系统拓扑与控制:研究交直流混合电力系统的拓扑结构和控制策略,实现交直流系统的协调运行和优化调度。
2. 可再生能源和储能技术:研究可再生能源的接入和集成技术,开发高效的储能技术,提高交直流混合电力系统的可再生能源利用率和供电可靠性。
基于主从控制的交直流混合微电网多模式运行与切换策略
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基于主从控制的交直流混合微电网多模式运行与切换策略谈竹奎;徐玉韬;班国邦;谢百明;吴家宏【摘要】随着直流用电设备的逐步增加,交直流混合微电网成了新的发展趋势.本文在分析交直流混合微电网的典型结构和基本运行方式的基础上,基于某实际交直流混合微电网的抽象模型提出了基于主从控制的包含交直流联合并网、交流并网直流离网、交直流联合离网、交直流独立离网等4种子模式的多模式运行方法,并研究了多模式间的切换控制策略.实验结果证明了所提方法的有效性.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2018(019)009【总页数】5页(P60-64)【关键词】多模式运行;交直流混合;微电网;主从控制【作者】谈竹奎;徐玉韬;班国邦;谢百明;吴家宏【作者单位】贵州电网有限责任公司电力科学研究院,贵阳 550002;贵州电网有限责任公司电力科学研究院,贵阳 550002;贵州电网有限责任公司电力科学研究院,贵阳 550002;贵州电网有限责任公司电力科学研究院,贵阳 550002;北京四方继保自动化股份有限公司,北京 100085【正文语种】中文由于化石能源的日益枯竭、环境保护压力的不断加大,可再生能源和分布式能源的发展受到空前重视。
微电网作为分布式能源的一种接入形式,也得到了迅猛的发展。
随着社会发展的信息化与智能化,本质直流用电设备日益增多,已经形成了交流设备和直流设备大量共存的局面,在单纯的交流电网或者直流电网中均需要多重交直流变换来满足分布式电源和负荷的接入需求。
为了减少多重AC/DC或DC/AC变换环节带来的能量损耗、抑制谐波电流以及降低控制复杂度,建设分布式能源友好接入型电网,并提高系统的可靠性和经济性,交直流混合供电系统应运而生[1-3]。
在众多交直流混合供电系统形式中,交直流混合微电网因具有可接入电源和负荷种类多样、用户需求多样化等特点,成为学术界的研究热点[4-11]。
1 交直流微电网典型结构与基本运行模式文献[1]给出了一种并网至交流公共电网的交直流混合微电网的典型结构。
交直流混合微网功率关键控制技术
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电力电子• Power Electronics226 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】交直流混合网 微电网 控制技术 功率控制技术 智能电网1 微电网技术的优势1.1 提高主动配电网可靠性配电网的可靠性也会受到分布式电源并网使用情况的影响,这会大大降低用户的用电质量,而且功率双向流动也会使潮流分布的不确定性增加,致使在实际用电时出现常规继电保护装置被误动的问题。
在配电网并网运行过程中使用微电网技术,可以在很大程度上保证用户用电的需求以及质量,当用户在用电时,遇到电网故障时,可以及时切换到孤岛状态,确保分布式电源供电具有一定的连续性;微电网技术还可以有效的调控电力电子固态开关,保证电网达成转移负荷的目的,除此之外,还可以有效的防止电网检修问题及故障问题,促进配电网供电的可靠性。
1.2 降低主动配电网运行管理难度目前我国配电网的运营管理难度还很大,也难以控制各种电网能量信息,微电网技术的出现就可以很好地解决这一难题。
微电网技术可以把分布式电源和相关用户进行有效整合微电网技术可以有效地整合,在职能主体电网模块中接入微电网技术,便能够很好地降低主动配电网对分布式电源和用户的控制难度,同时通过术配电网传递的相关参数,也可以对相关参数进行实时监控,保证电网运行的安全性和可靠性。
与此同时微电网技术还可以根据配电网的运行的目的和需求,进行有效调控微电网的主动配电网能量的传输,根据各种需求,对电网中电源以及储能装置的负荷进行调节。
再加上微电网技术中的监控系统可以将监控信息及时传递给电网控制中心,也可以大大降低工作人员的任务。
2 直流配电技术的现状我国电力传输技术经过了很多年的发展,相关企业积累了大量经验,并且在国外也有着交直流混合微网功率关键控制技术文/李邦松广泛的应用。
在某些情况下,只能通过直流传输技术来达到电流传输的目的,而从配电角度出发,我国早期直流换流器有两大缺点:“功耗大,造价高”,这也直接在很大程度上限制了直流技术的发展。
交直流混合分布式电源微网示范应用解决方案
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示范应用解决方案一.直流配电网发展背景二.江苏同里示范工程介绍三.直流配电工程技术四.示范工程运行及推广一.直流配电网发展背景二.江苏同里示范工程介绍三.直流配电工程技术四.示范工程运行及推广托马斯爱迪生直流系统的奠基人GE尼古拉特斯拉交流系统之父Westinghouse✓直流电网最早出现于19世纪80年代,较目前广泛采用的交流系统更早✓直流系统受远距离传输、变压、灭弧、电机维护等难题制约,发展缓慢✓随着电力电子等技术的发展,上述问题均已基本得到解决《中国电力行业年度发展报告2019》全国规模以上电厂新能源发电量5435亿千瓦时,占比7.8%,风电、光伏发电量分别为3660亿千瓦时和1775亿千瓦时。
新能源电能转换效率提升1%,节约电能超过500亿kWh ,相当于三峡半年发电量!2018年三峡电站发电量达到1016亿千瓦时!2018年全国新能源发电装机首次超水电!2018年12月21日8时25分21秒《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》预计2030、2050年中国非化石能源占一次能源消费比重将超过20%和50%。
电源清洁低碳化电网高效主动化负荷广义直流化电能从供给和需求两端都在召唤直流配电技术发展!近年来,江苏新能源发展迅速,截至2019年6月底,江苏分布式光伏装机为705万千瓦(其中380/220伏电压等级接入392万千瓦)。
终端负荷直流化趋势明显。
地铁、通信、数据中心、电动汽车等均为直流供电,工厂电机、空调系统等传统工频交流电机负荷变频改造趋势显著。
终端负荷直流化占比逐渐提高,相关研究机构指出,终端负荷中直流约占总比例的70%。
直流配电优势满足用电需求的前提下,电压选取相比交流用电更低,用户人身安全提高。
没有无功损耗及集肤效应,降低电压损失;无谐波、频率偏差等问题;储能的接入更有效相比交流电网,设备投入降低,中间变流器环节减少,运行损耗降低。
在直流配电网情况下,实现分布式新能源并网接入和直流负荷接入相对简单。
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交直流混合微电网关键技术研究
本文是中新国际合作项目“含分布式电源的微电网运行与优化控制的合作研究”(2010DFB63200)的主要研究内容之一,它针对当今中国日益加剧的环境污染、日趋匮乏的一次能源及低效的可再生资源利用率而提出的。
交直流混合微电网(Hybrid Micro-grid)为解决大电网的很多问题带来了巨大便利和契机,同时也
为各种分布式电源的高效利用提供新的思路。
近几年国内外学者对交直流混合微电网相关课题进行了大量研究,很多方面已取得一定成果。
然而,交直流混合微电网是极其复杂的配电网形式,整个系统的协调控制、系统的经济性、系统的可靠性及优化配置等方面均存在很多问题,技术尚不成熟。
因此,对交直流混合微电网上述存在问题等关键技术的研究具有重要的理论价值和现实意义。
针对交直流混合微电网存在的上述问题,本文采用理论分析、结构建模、仿真及实验相结合的方法,从控制策略,经济性、效率及优化配置等方面对交直流混合微电网进行了深入研究。
主要研究内容如下:搭建交流、直流及交直流混合微电网的模型结构,并详细分析三种微电网的工作原理。
分析比较混合微电网常用的P/Q控制、V/f控制和Droop控制三种控制方式,指出了其使用场合,描绘了各自的下垂曲线并详细分
析研究了它们的控制原理,以仿真对其原理进行验证。
针对传统下垂控制按微电源额定功率比例分配功率的问题,在建立发电单元成本函数的基础上,提出了改进的最大成本线性下垂控制函数,即最大发电成本
与最小频率及最大发电成本与电压的关系。
搭建实验电路,对于各个微源,验证发电功率与成本的反比关系;对于微电网,验证频率波动小、运行稳定及发电成本小。
多层控制策略解决直流微电网中各种电源级别不同,投入运行的时间顺序也不同的问题。
而由于传输线阻值是决定功率分配的重要因素,提出改进的多模控制方式,即V/P下垂控制。
基于直流微电源及直流负载电压等级的不同,提出多阶直流微电网概念,构建了电路模型并详细分析各种模式工作原理,以相邻俩母线为例,深入研究了相邻母线间功率传输问题。
搭建二阶直流配电网,实验表明多阶直流配电网可节约变换器数量及提高效率。
针对交直流混合微电网协调控制存在的问题,深入分析并网及孤岛模式的运行原理。
并网工作时,以直流侧母线电压为参考,提出改进的直流下垂控制策略,推导出双向交直流变换器功率传输的大小及方向。
孤岛工作时,以交流侧频率为参考,提出改进的交流下垂控制策略,推导出双向变换器功率传输大小及方向。
综合上述两种情况,本文提出归一化处理方法,详细推导功率传输公式,研究出控制流程图。
仿真和对实验均验证了上述所提控制方法的优越性。
针对混合微电网中电源优化配置方面存在的问题,基于改进粒子群算法并结合精英非支配排序遗传算法(NSGA-II)中的几种优势,提出混合智能优化配置算法。
以三种基本测试函数验证所提算法最优解寻优及收敛性。
应用于微电网,选取合适的目标函数和约束条件,采用TOPSIS策略得到最优配置方案。
以分布式发电单元和储能电池选址定容为例对所提算法进行验证。