微电网文献综述

合集下载

微电网技术综述

微电网技术综述
国内
我国在微电网技术方面也积极开展研究,已有多个试点项目在全国范围内展 开,并取得了一定的成果。同时,国家也出台了相关的政策和规划,为微电 网技术的发展提供了支持。
微电网技术的应用场景
偏远地区
能源需求多样化的场景
由于地理位置偏远,无法接入大电网,微电 网技术可解决当地居民的用电问题。
微电网能够支持可再生能源的使用,满足用 户多样化的能源需求。
重要设施
电力调峰
重要设施如医院、军事基地等需要可靠的电 力供应,微电网技术可以保障其电力供应的 稳定性和可靠性。
微电网技术可以参与电力调峰,减轻大电网 的运行压力。
02
微电网系统的构成与分类
微电网系统的构成
分布式电源
包括太阳能、风能、生物质 能等可再生能源发电系统。
储能装置
如电池、超级电容等用于平 衡能量供需的装置。
要点二
Hale Waihona Puke 保护和控制问题微电网系统中的保护和控制问题需要 解决,以确保系统在故障情况下的安 全性和稳定性。
要点三
能效和环境影响
微电网技术需要考虑能效和环境影响 ,以降低能源消耗和减少对环境的影 响。
微电网技术的市场挑战
01
投资成本和回报周期
02
市场接受度和认知度
微电网技术需要解决投资成本高、回 报周期长的问题,以实现商业化运营 。
04
微电网技术的能量管理系统
能量管理系统的定义与功能
定义
微电网能量管理系统是指以先进的控制技术、电力电子技术 和储能技术为基础,对微电网内的能源进行合理调度、优化 配置和实时控制,实现能源的高效利用和系统运行的经济性 、安全性和环保性。
功能
微电网能量管理系统主要具有能源调度、能源管理、能源保 护和能源利用四个方面的功能。

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。

微电网国内外研究现状综述

微电网国内外研究现状综述

表2.微电网研究对比 4. 微电网在我国的发展 分布式发电在电力系统中所古的份额还比较小 但是随着电力负荷的 快速增长,电力市场的推行,以及分布式发电技术和电力电子技术的发 展,分布式发电在未来十年内将会有实质性的发展,主要体现在以下几 个方面: a 为城市配电网的工业、商业、企事业以及居民等用户提供电力 主 要发电形式为小型燃气轮机、燃料电池以及太阳能发电等。 b 为农业、山区、牧区以及偏远用户提供电力 主要发电形式为小型 燃气轮机、风力发电、化学能发电以及太阳能发电等。 c 用于能源的综合利用 在城市主要表现在为居民小区、商用楼宇等 提供制冷、供热以及供电等综合的能源解决方案;在农村主要表现在为 住户实现废物处理利用、供气以及供电等生态能源循环体系的建立。 d 利用分布式发电启动快、分布广、发电调节容易等特点,为电力 系统的紧急控制提供后备容量以及事故后的支撑点和启动点,通过分布 式电源与大电网的相互补充、协调 能够有效地提高系统的鲁棒性。 中国尚未提出明确的微电网概念, 但微电网的特点适应中国电力发 展的需求与方向, 在中国有着广阔的发展前景, 具体体现在 a 微电网是中国发展可再生能源的有效形式。“十一五”规划已将 积极推动和鼓励可再生能源的发展作为中国的重点发展战略之一。一方 面 充分利用可再 生能源发电对于中国调整能源结构、保护环境、开发西部、解决农村用 能及边远 区用电、进行生态建设等均具有重要意义另一方面, 中国可再生能源的
表1.三菱公司对微电网的分类
பைடு நூலகம்
从表中可看出, 以传统电源供电的独立电力系统也被归人微电网研 究范畴, 大大扩展了美国CERTS对微电网的定义范围。基于该框架, 目 前日本已在其国内建立了多个微电网工程。此外, 日本学者还提出了灵 活可靠性和智能能量供给系统 FRIENDS-----flexible reliability and intelligent electrical energy delivery system , 其主要思 想是在配电网中加人一些灵活交流输电系统(FACTS)装置, 利用FACTS控 制器快速、灵活的控制性能, 实现对配电网能源结构的优化, 并满足用 户的多种电能质量需求。目前, 日本已将该系统作为其微电网的重要实 现形式之一。 多年来, 新能源利用一直是日本的发展重点。为此, 日本还专门成 立了新能与工业技术发展组织(NEDO)统一协调国内高校、企业与国家重 点实验室对新能源及其应用的研究。NEDO在微电网研究方面已取得了很 多成果。日本对微电网定义的拓宽以及在此基础上所进行的控制、能源 利用等研究, 为小型配电系统及基于传统电源的较大规模独立系统提供 了广阔的发展空间。 3. 微电网在欧洲以及其它各国的发展 电力市场需求、电能安全供给及环保等角度出发, 欧洲于2005年提 出“ 聪明电网”计划, 并在2006年出台该计划的技术实现方略。作为 欧洲2020年及后续的电力发展目标, 该计划指出未来欧洲电网需具备以 下特点 a 灵活性。在适应未来电网变化与挑战的同时,满足用户多样化的 电力需 求。

智能微电网研究综述

智能微电网研究综述

智能微电网研究综述
智能微电网是指由多个能源设备(如太阳能发电、风能发电、燃料电池等)和存储设备(如电池等)组成的微型电网系统,通过智能化控制和管理系统进行协调运行。

它具有自主运行、高效能利用、可靠性高、环保等特点,因此得到了广泛的关注和研究。

目前,智能微电网的研究主要集中在以下几个方面:
1.能源管理与优化:智能微电网需要对各种能源设备进行优化管理,以提高能源利用效率。

研究者通常采用最优控制算法、智能优化算法等方法,对系统进行动态调控,以实现电力供需平衡和能源高效利用。

2.储能设备管理:储能设备是智能微电网中重要的组成部分,能够平衡电力的供需差异,并提供储能服务。

研究者关注储能设备的优化控制策略和运行模式,以提高储能系统的性能和使用寿命。

3.智能电网技术:智能微电网需要具备智能化的控制和管理系统,以实现对各种能源设备和储能设备的监控和协调管理。

研究者致力于开发智能电网技术,包括智能监测、智能控制、智能决策等方面的研究。

4.能源互联网与智能微电网融合:能源互联网是指将能源系统与信息系统紧密结合的新一代能源系统。

研究者致力于将智能微电网与能源互联网进行融合,以实现对能源的高效利用和管理。

此外,智能微电网研究还涉及到与城市规划、建筑设计等领域的交叉研究。

研究者通过对城市能源系统的整体优化,推动智能微电网的普及和应用。

总之,智能微电网的研究借助于先进的控制和管理技术,以提高能源利用效率和电力供应质量。

随着可再生能源的不断发展和智能能源设备的成熟,智能微电网将有望在未来成为能源领域的重要发展方向。

(注:以上只是简要综述。

微电网国内外研究现状综述

微电网国内外研究现状综述

微电⽹国内外研究现状综述微电⽹国内外研究⽔平综述微电⽹已成为⼀些发达国家解决电⼒系统众多问题的⼀个重要辅助⼿段,所以分布式发电是21世纪电⼒⾏业发展的重要⽅向。

随着电⽹中分布式发电系统数量的⽇益增多,尤其是基于可再⽣能源的并⽹发电装置在分布式发电系统中应⽤的⽇益⼴泛,随着世界科技的不断进步,当今电⽹的负荷越来越⼤,随之⽽来的是问题不断的增多。

解决当今电⼒系统中存在的诸多问题已经成为研究者们头等的问题。

长期以来,电⼒系统向⼤机组、⼤电⽹、⾼电压的⽅向发展。

进⼊20 世纪80 年代,各种分散布置的、⼩容量的发电技术⼜开始引起⼈们的关注,经过20 多年的发展,分布式发电已成为⼀股影响电⼒⼯业未来⾯貌的重要⼒量。

1) 应对全球能源危机的需要。

随着国际油价的不断飙升,能源安全问题⽇益突出,为了实现可持续发展,⼈们的⽬光转向了可再⽣能源,因此,风⼒发电、太阳能发电等备受关注,快速发展并开始规模化商业应⽤,⽽这些可再⽣能源的发电⼤都是⼩型的、星罗棋布的。

2) 保护环境的需要。

CO2 排放引起的全球⽓候变暖问题,已引起各国政府的⾼度重视,并成为当今世界政治的核⼼议题之⼀。

为保护环境,世界上⼯业发达国家纷纷⽴法,扶持可再⽣能源发电以及其他清洁发电技术(如热电联产微型燃⽓轮机) ,有利地推动了DG的发展。

3) 天然⽓发电技术的发展。

对于天然⽓发电来说,机组容量并不明显影响机组的效率,并且天然⽓输送成本远远低于电⼒的传输,因此⽐较适合采⽤有⼩容量特点的DG。

4) 避免投资风险。

由于难以准确地预测远期的电⼒需求增长情况,为规避风险,电⼒公司往往不愿意投资⼤型的发电⼚以及长距离超⾼压输电线路。

此外,⾼压线路⾛廊的选择也⽐较困难。

这都促使电⼒公司选择⼀些投资⼩、见效快的DG项⽬来就地解决供电问题。

在国际上,DG 的发展⽅兴未艾。

在美国,1978 年修改了《公共事业法》,以法律的形式要求各电⼒公司接受⽤户的⼩型能源系统,特别是热电机组并⽹;2000 年,热电联产装机容量已占总装机容量的7 %,预计到2010 年将占其总装机容量的14 %;2008 年,风⼒发电装机容量达2500 万kW;太阳能装机容量达87 万kW。

微电网文献综述

微电网文献综述

微电网文献综述摘要:微电网是发挥分布式电源效能的有效方式,具有巨大的社会与经济意义。

本文从概述角度介绍了微电网规划设计和电力系统仿真软件DIgSILENT在微电网建模和仿真中的应用,论述了微电网系统的控制策略和经济运行,指出了微电网技术的发展前景。

关键字:微电网;综述;DIgSILENT;控制策略引言分布式发电以其可靠、经济、环境友好、能源综合利用率高等优点越来越受到各国的重视和大力推广。

然而,分布式发电技术自身存在诸多潜在弊端,如电源接入成本高、功率输出波动等,其规模化接入电网后会给电网运行控制带来一系列影响。

为了协调大电网与分布式电源间的矛盾,智能微电网作为·种新型分布式能源组织形式应运而生,微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。

目前,随着我国微电网研究工作的不断深入,已经涉及了几乎所有技术方向,包括:①研究微电网(包括分布式电源)规划与设计,以使微电网能够更优的发挥其对配电网的正面作用,改善供电质量和可靠性;②研究微电源运行特性,为分布式电源的选择提供依据;③研究微电网运行控制与能量管理(包含储能技术),以提高微电网运行效率并降低排放;④研究微电网并网问题,以减小微电网接入对配电网的扰动,发挥微电网提高供电可靠性的优势;⑤研究微电网孤岛运行;⑥研究微电网保护。

一、微电网规划1、智能微电网主要具有以下特点:(1)自治性:微电网是由分布式电源、负荷、储能单元构成的小型系统,运行方式灵活,可以独立自治运行,实现自我控制、保护与管理。

(2)互动性:微电网运行控制在采集分布式单元信息的基础上,实现了配电网、微电网、控制器间的互动通信。

(3)多元性:微电源构成多元化,有热电联产燃气轮机、柴油机等高效低污染电源及风力、光伏发电单元。

负荷类型多元化,有敏感型、非敏感型,可控型、非可控型等。

2、微电网电压等级与容量的一般选取原则3、微电网网架结构设计4、微网的组网方式关于微网的组网方式,尽管传统的方案中很多都采用了交流组网,但关于使用直流组网还是交流组网的争议却一直没有停歇。

微电网综述报告范文

微电网综述报告范文

微电网综述报告范文
绪论
现如今全球正在迈向能源转型的新时期,而微电网的发展是当前能源
转型谋求质量型发展的重要保障。

微电网作为一种新型发电电力系统,是
建设智能电网的重要组成部分,近年来受到世界各国政府及学术界的高度
重视,在能源转型和智能电网建设中发挥着重要作用。

一、微电网的概念
微电网(Microgrid),是一种控制和管理技术,它可以将一组电力
发电设备、变压器和负荷接入到现有的电网系统,以组成一个完整的电力
系统,以支持安全可控的电力供应。

微电网是一种智能电网技术,它能够
在根据需求的情况下,为农村、城市中小型电力需求提供充足的电力供应,并能够将发电量与用电量做出合理的调节,达到电网的绿色、可再生能源
替代效果。

二、微电网的功能
1、实现可再生能源的替代:微电网可以实现可再生能源的替代,将
太阳能、风能、水能等可再生能源的电力联网,与传统电力混合输入到网
络中,从而减少燃煤发电等传统能源的消耗,减少对环境的污染,更好的
实现能源转型。

2、提高电网的可靠性:微电网可以有效地提升电网的可靠性,通过
灵活的调度和管理技术,在突发情况下,可以自动断开与电网的。

微电网中光伏发电直流电网系统文献综述

微电网中光伏发电直流电网系统文献综述

微电网中光伏发电直流电网系统文献综述近年来,随着能源需求的增长和环境保护意识的提高,微电网和光伏发电直流电网系统得到了广泛关注。

微电网是一种由分布式能源资源组成的小型电力系统,可以独立运行或与传统电网连接。

光伏发电直流电网系统则是利用太阳能将光能转换为电能,将直流电能输送到用户端。

微电网的出现解决了传统电网面临的诸多问题,如电力传输损耗大、供应可靠性低、对外部电网的依赖性等。

光伏发电直流电网系统则是一种清洁能源的利用方式,能够减少对化石燃料的依赖,并降低温室气体排放。

因此,深入研究微电网和光伏发电直流电网系统的背景和意义,对于推动可持续能源发展和电力系统的升级具有重要意义。

本文对光伏发电直流电网系统进行概述,包括系统组成和运行原理。

光伏发电直流电网系统是一种新型的电网系统,它采用光伏发电作为主要的电力来源,并以直流电作为电网系统的主要电源。

相比传统的交流电网系统,光伏发电直流电网系统具有更高的效率和更低的能源损失。

光伏发电直流电网系统的组成包括光伏电池组件、逆变器、电池储能系统和负载。

光伏电池组件负责将太阳能转化为电能,逆变器将直流电转换为交流电以供给负载使用,电池储能系统用于储存多余的电能,以备不时之需。

光伏发电直流电网系统的运行原理是将光伏电池组件收集到的直流电能转换为交流电能,然后通过逆变器将其供给负载使用。

同时,系统还可以将多余的电能储存到电池中,以备不时之需。

这种运行方式使得系统能够更加灵活、可靠地供电,并且能够最大限度地利用光伏发电的能源。

总之,光伏发电直流电网系统是一种高效、低能耗的电网系统,它通过光伏发电及其它相关设备的配合运作,能够稳定、可靠地为负载提供电能。

在微电网中,光伏发电直流电网系统将会发挥越来越重要的作用。

本文通过概述其组成和运行原理,为进一步研究和应用光伏发电直流电网系统提供了基础和参考。

本文综述了微电网中光伏发电直流电网系统的相关文献,对该领域的技术发展、应用案例和挑战进行了梳理。

微网发展研究综述

微网发展研究综述

微电网发展研究综述摘要:微电网已成为一些发达国家解决电力系统众多问题的一个重要辅助手段。

本文首先阐述了微网研究的背景,分布式发电的含义以及微电网的结构和概念。

其次,介绍了微电网能量管理的含义和微电网协调控制方法。

关键词:微电网;能量管理;协调控制1.微电网研究的背景能源是人类创造财富的基础,同时也是人类文明发展的动力。

近年来,随着世界经济和工业的飞速发展,全球对能源的需求也迅速加大,但是,传统的能源如煤炭、天然气、石油等不可再生的能源正在日渐枯竭,能源危机以及由于过度使用不可再生能源所造成的环境问题己经摆在了全人类的眼前[1]。

为了解决这一问题,越来越多的人寄希望于风能,太阳能,生物只能等新型能源。

这也使得开发和利用可再生清洁能源、构建可持续发展的能源系统逐渐成为世界各国的共识与必然发展趋势[2]。

随着电网规模的不断扩大,超大规模电力系统的弊端也日益凸显,主要存在以下几个问题:(1)成本高(2)运行难度大(3)抗事故能力低,在发生电网事故时会影响范围扩大,若是处理不当,可能会造成大面积停电(4)难以适应用户越来越高的安全和可靠性要求以及多样化的供电需求。

尤其在近年来世界分为内接连发生几次大面积停电事故之后,电网的脆弱性充分暴露了出来[3]。

文献[4]中阐述了2003年8月14日美加大停电波及5000万人口的供电范围,大范围停电达到29小时,造成重大的经济损失,是美国历史上最严重的停电事故。

文献[5]分析了2008年初,我国南方地区发生罕见冰雪灾害,500KV主网架受到重创,电网多处解列或孤网运行, 网架结构受到破坏,导致局部区域完全停电,随后引发了更大规模的停电事故。

因此急需新的发电,供电方式对大电网给予补充和支撑,以提高电网供电的可靠性,减少损失,分布式发电正式解决这一问题的重要方法之一。

分布式发电是值利用各种可用和分散存在的能源,包括可再生能源(太阳能,生物只能,小型风能,小型水能,波浪能等)和本地可方便获取的化石类燃料(主要是天然气)进行发电供能的技术。

微电网保护研究综述

微电网保护研究综述

二、微电网保护的技术原理和基本要求
4、接地保护:微电网中的设备需要采取接地措施以保障安全。接地保护包括 工作接地和保护接地,以防止触电和雷击等危害。
二、微电网保护的技术原理和基本要求
5、通信与控制:微电网中的各保护装置需要具备通信功能,能够实现信息共 享和控制。以便于在发生故障时,可以迅速地通过通信网络召集应对措施,实现 微电网的快速调节和控制。
一、微电网保护的意义和目的
2、提高电力设备的利用效率:微电网保护能够实时监控电力设备的运行状态, 及时发现设备缺陷,避免设备损坏,从而提高电力设备的利用效率。
一、微电网保护的意义和目的
3、降低运营成本:微电网保护能够减少系统故障和设备损坏,从而降低维修 和更换设备的成本。同时,微电网保护能够优化能源调度,提高能源利用效率, 进一步降低运营成本。
参考内容
内容摘要
随着能源结构和电力系统的不断变革,直流微电网作为一种新型的分布式能 源系统,正逐渐引起人们的。直流微电网的稳定运行和故障保护对于提升电力系 统的韧性以及保障电力供应的连续性具有重要意义。本次演示将对直流微电网故 障保护技术的研究进行综述,探讨现有的主要技术和方法。
一、直流微电网的基本概念和特 点
一、直流微电网的基本概念和特点
直流微电网是一种由分布式电源、储能装置、负荷等组成的,通过直流母线 进行能量交换的电力系统。这种系统的优势在于,其可以在很大程度上实现能源 的本地生产和消费,降低对大电网的依赖,提高电力供应的可靠性和灵活性。然 而,由于其分布式和互联性的特点,直流微电网在面临故障时,保护和控制策略 的设计变得更为复杂。
三、直流微电网的故障保护技术
3、故障恢复技术:这种技术主要是在故障发生后,通过自动或手动的方式恢 复供电,以减少对用户的影响。

微电网光伏发电直流电网系统的文献综述

微电网光伏发电直流电网系统的文献综述

微电网光伏发电直流电网系统的文献综述1. 引言随着能源需求不断增长和环境保护意识的提高,可再生能源逐渐成为替代传统能源的主流选择。

光伏发电作为最常见和广泛应用的可再生能源技术之一,被广泛研究和应用于微电网系统中。

本综述将对微电网光伏发电直流电网系统的研究现状和发展趋势进行全面探讨。

2. 微电网系统概述微电网系统是一种能够实现小范围电力互联的电力系统,具有自主运行和相互联网的特点。

微电网系统可采用直流或交流方式,并且允许以分散式能源为主要电源,如光伏发电。

光伏发电的直流电特点逐渐得到更多关注,因为直流电在分布式能源系统中具有诸多优势。

3. 光伏发电直流电网系统的优势光伏发电直流电网系统具有高效、可靠和可持续的优势。

相较于传统交流系统,直流电网系统降低了能量转换的损耗,提高了系统的能源利用效率。

此外,直流电网系统也减少了对功率电子器件的使用和故障率,从而提高了系统的可靠性。

光伏发电直流电网系统的可持续性表现在其与可再生能源的天然匹配以及可以实现分布式电能存储。

4. 光伏发电直流电网系统的关键技术4.1 光伏发电系统光伏发电系统作为微电网系统的核心组成部分,其稳定性和效率对整个系统运行至关重要。

研究发现,应用最新的光伏技术、有效改善光伏板效率和降低制造成本是光伏发电直流电网系统的关键技术之一。

4.2 直流电网系统控制直流电网系统的控制是确保电网稳定运行的核心部分。

有效实现直流电压稳定控制、有功无功管理以及电能存储控制是直流电网系统控制的重要技术。

4.3 直流-直流变换器技术由于直流电能的供应与负载之间具有电压和功率差异,因此需要直流-直流变换器进行电能转换。

直流-直流变换器技术的研究和应用是光伏发电直流电网系统的关键技术之一。

研究人员致力于改进转换器的效率和稳定性,以及降低成本。

5. 光伏发电直流电网系统的应用案例光伏发电直流电网系统已经在许多国家和地区得到成功的应用。

以澳大利亚和德国为例,这两个国家百分之二十以上的电力需求已经通过光伏发电直流电网系统满足。

智能微电网研究综述

智能微电网研究综述

智能微电网研究综述随着新能源的快速发展以及智能化技术的日益成熟,智能微电网的研究越来越受到人们的重视。

本文对智能微电网最新发展展开了综述,从智能微电网的概述及特点、智能微电网的保护技术以及控制技术等方面进行了总结研究,并从电力市场背景下及新能源背景下进行了智能微电网未来发展的展望,为智能微电网的实用化和应用推广提供了理论参考。

标签:智能微电网;保护技术;控制技术;应用展望1 引言智能微电网是由分布式发电技术组成的新型电网。

智能微电网是由分布式电源、储能单元、能量转换装置、负荷以及保护装置等通过电力电子技术组合而成的发配用电系统。

智能微电网系统不仅可以以大电网为依托构建微型配电网系统,而且还可以构建自我控制以及自我能量管理的孤立配电系统,智能微电网系统既可以并网运行,也可以孤岛运行。

在某些情况下,智能微电网不仅能够满足用户电能需求而且还能满足用户热能的需求,在这种状态下,智能微电网相当于一个能源网。

本文对智能微电网最新发展展开了综述,从智能微电网的概述及特点、智能微电网的保护技术以及控制技术等方面进行了总结研究,并从电力市场背景下及新能源背景下进行了智能微电网未来发展的展望,为智能微电网的实用化和应用推广提供了理论参考。

2 智能微电网概述智能微电网是独立分散的供电系统。

在智能微电网系统中,可以通过交流母线上公共连接点的静态开关实现与交流大电网的链接与断开,即并网与孤岛模式的平滑切换。

智能微电网由于靠近用户侧,输电线路短,减少了线路功率的损耗;同时,由于智能微电网能够并离网切换运行,增强了系统抵御大电网发生故障影响的能力,提高了智能微电网系统自身运行的可靠性。

综上所述,智能微电网应具有以下特点[1]:(1)并网和孤岛两种运行模式。

在并网运行的状态下,智能微电网在大电网中充当削峰填谷的重要角色,降低因负荷峰谷差带来的电力故障,保障了大电网运行的暂态和动态稳定性。

当大电网接纳能力有限或者发生故障时,智能微电网可以根据保护装置迅速的与大电网隔离,实现系统孤岛稳定运行,提高了智能微电网系统自身供电的可靠性。

微电网控制研究综述

微电网控制研究综述

微电网控制研究综述随着智能电网的普及和应用,电力体系是否稳当和安全也引起人们深思,这时微电网技术应运而生,有效的完善了大电网体系。

本文基于对微电网的综合讲解,细致的解释了微电网的运行控制、提出了三种对微电网的控制方式、剖析了在孤网运行与联网运行两种情况下的控制方式,且指出了研究微电网时可能出现的疑惑和问题,更大胆展望了微电网研究的未来发展方向。

标签:微电网;联网运行;孤网运行;微网控制1 微网的定义和组成元素微网是一种小型分散化、模块式的供能网络,依靠分布式发电技术,主要运用于一些小型电站和一些分散型资源,由能源梯级利用技术与结合终端用户电能质量管理组成。

同时它也是组成智能电网的关键部分,不仅可以使负荷与内部电源协调运作,而且主电网还能对其调整控制,使之完美接入或实现自主工作,从而达到客户要求的电能质量、安全性以及可靠性[1]。

概括的讲,微网是一种结合了分布式电源、可控负荷和储能系统等的分布式发电系统。

它的分布式电源包含:光伏、小规模风电、水电、生物质、CHP等,电能储蓄指飞轮、储能电池、压缩空气及超级电容器等,热能储蓄还能改变负荷曲线等。

在实际的应用中,微网负责的是配电网的中低压测,因为它有操作简单、容易接入等优点,但是它也有很多不足,比如说:偶尔扰乱周围用户、内部问题停止工作、难以综合完善能源等,这不仅加深了电网的协调难度,也限制了微电网前进的脚步。

它有两类运行模式,分别是孤网运行与联网运行,而后者又包含独立和并网这两情况。

如果是并网的运行模式,那么大部分是和低、中压配电网一起工作,相互依存,完成能量的相互转化。

万一外部电网出现问题,立即能变成单独工作状态,实现对微电网的继续供电,完成两种工作模式的完美转变[2]。

在偏遠地区或者海岛等地区,我们可以使用独立型微电网,这种微电网不与常规电网对接,而是凭它自己的分布式能源来提供给微电网它需要的负荷量。

如果网内还有可再生分布式能源时,大部分都要用到配置储能体系来维护负荷和电源的功率平衡,这样也能让再生能源的作用得到充分发挥。

微电网综述报告范文

微电网综述报告范文

微电网综述报告范文一、简介微电网是指在能源互联网背景下构建的能源系统,由可再生能源发电系统、能量存储系统、能量转换系统和智能控制系统组成,其能满足独立运行、与主电网联网运行、灾备供电等多种模式需求。

微电网能够提供更可靠、可持续、高效的能源供应,是解决能源环境问题的重要途径。

二、发展现状随着可再生能源的快速发展和能源需求的不断增长,微电网得到了广泛关注和推动。

许多国家和地区都开始了微电网项目的建设。

美国、德国、日本等发达国家已经取得了不少成果,中国也在积极推进微电网建设。

三、微电网的优势1.提供可靠的电力供应:微电网不仅能够与主电网联网运行,还具备独立运行的能力。

当主电网故障或灾害发生时,微电网能够自动切断与主电网的连接,以独立模式继续供电,确保电力供应的可靠性。

2.提供可持续的能源供应:微电网主要采用可再生能源发电,如太阳能、风能等,减少了对传统化石燃料的依赖,能够实现能源的可持续利用,有利于环境保护。

3.提供高效能源利用:微电网结合了能量存储系统和能量转换系统,能够更加灵活地管理和利用能源,提高能源的利用效率,减少能源浪费。

4.降低运营成本:微电网能够根据需求进行灵活的能源调度,能够实现能源的局部供给和合理调度,减少了输电线路和输电损耗,降低了能源运营的成本。

四、微电网的挑战1.技术挑战:微电网涉及到多种技术领域,如电力系统、智能控制、能源转换等,需要解决技术集成和系统优化的问题。

2.法律政策挑战:当前的电力市场规则和政策法规对微电网的发展支持不足,需要制定合适的政策和法规来促进微电网的发展。

3.经济挑战:微电网的建设和运营成本较高,需要寻找合适的商业模式和运营方式来保证投资回报。

4.社会认知挑战:由于微电网是一个相对新颖的概念,对于公众来说缺乏了解和认知,需要通过科普和宣传工作来提高社会对微电网的认可度。

五、发展前景与建议微电网具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。

1.完善政策法规,给予微电网项目更多的支持和优惠政策,降低运营成本,提高投资回报率。

新型电网微电网研究综述

新型电网微电网研究综述

新型电网微电网研究综述一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展,新型电网微电网作为一种分散式、自治式的能源供应方式,逐渐受到关注。

微电网以其灵活、高效、可靠的特点,在保障能源供应安全、推动能源结构转型、提升能源利用效率等方面具有重要意义。

本文旨在对新型电网微电网的研究进行综述,梳理其发展历程、关键技术、应用领域及未来发展趋势,以期为微电网的进一步研究和应用提供参考。

本文首先对新型电网微电网的定义、特点及其在全球能源结构中的地位进行阐述,明确研究背景和意义。

随后,从微电网的关键技术、应用领域及挑战等方面展开论述,详细分析微电网在并网与孤岛运行、能量管理、控制与保护、经济性分析等方面的研究现状。

在此基础上,对微电网在分布式能源接入、智能电网建设、乡村电气化等领域的应用进行案例分析,探讨其在实际运行中的效果和存在的问题。

结合全球能源发展趋势和微电网技术发展方向,对微电网的未来发展趋势进行展望,提出相应的建议和对策。

通过本文的综述,旨在为相关领域的研究人员、政策制定者及从业者提供全面、深入的微电网研究视角,推动新型电网微电网技术的进一步发展和应用。

二、微电网的基本结构和特点微电网作为一种新型的电网形态,其基本结构通常包括分布式电源、能量转换装置、储能系统、负荷以及监控和保护系统等部分。

分布式电源可以是风力发电、光伏发电、小型燃气轮机、生物质能发电等多种可再生能源发电系统,也可以包括传统的柴油发电机等。

能量转换装置主要负责将分布式电源产生的电能转换为适合微电网运行的电能形式。

储能系统则用于平衡微电网的供需能量,确保电网稳定运行。

负荷则包括微电网内的各种用电设备。

监控和保护系统则负责实时监控微电网的运行状态,并在出现故障时及时采取措施,保护微电网安全。

微电网的主要特点包括:一是自主性,微电网可以在与大电网断开的情况下独立运行,为负荷提供电能;二是灵活性,微电网可以根据负荷的变化和分布式电源的输出情况,灵活调整自身的运行模式;三是可靠性,微电网通过合理的能量管理和故障隔离措施,可以提高供电的可靠性;四是环保性,微电网中的分布式电源多为可再生能源发电系统,具有较低的碳排放和环境影响。

微电网研究综述

微电网研究综述

微电网研究综述甘梓宁摘要:微电网是未来智能电网的重要组成局部,微电网的研究与应用是高渗透率新能源接入电网的有效途径。

该文紧紧围绕微电网特点进行深入细致的研究,主要工作有:总结了微电网的研究现状及技术开展趋势,主要包括微电网的协调控制、设备的优化配置以及微电网的功率控制方式,对微电网的形式特点进行介绍,并对相关研究存在的问题进行了总结。

关键词:微电网功率控制优化配置当前,化石能源匮乏、环境保护问题突出及城市化进程的需求,促使了以清洁能源发电为代表的分布式电源技术的兴起及大力开展。

而分布式电源输出功率固有的波动性、间歇性特点使其无法直接接入配电网,否那么会对配电网的可靠性、经济性以及平安性造成影响。

而微电网能够将这些分布式电源、储能单元以及负荷进行组网,从而形成一个独立的小型发—输—配—用电系统,然后再通过电力电子接口接入配电网,通过对微电网进行优化运行控制,可以大大减小分布式电源输出功率的波动性对配电网的影响,从而形成“配电网-微电网〞良好互动的新型组网形态[1,2]。

因此目前世界各国都已相继开展了对于微电网拓扑、控制以及保护等方面研究。

微电网是未来能源产业的重要开展方向,是对大电网的有益补充,目前己成为电力系统与电力电子领域研究热点。

泛在电力物联网作为互联网与电网的融合,微电网对泛在电力物联网的开展同样具有推动作用。

该文主要介绍微电网及的特点、研究现状以及其技术开展趋势。

1研究现状目前,世界电力行业内还没有对微电网给出明确而统一的定义,但国内外对微电网的研究已经取得了很大的进展,形成了相关理论知识、仿真及实验分析、微电网实验室、示范工程等一系列成果。

美国是最早提出微电网概念并着手研究的国家,由一些科技公司主导建立了一批微电网工程,促进了微电网根本控制运行理论的逐步完善,同时还形成了一套比较完整的微电网运营管理规那么。

能源匮乏的韩国和日本重点针对直流微电网开展研究,研究内容包括如何实现微电网能量供需平衡、能量管理系统和高效功率变流器的设计、微电网如何实现分布式能源与本地配电网互联等方面【3】。

微电网供配电技术研究综述

微电网供配电技术研究综述

微电网供配电技术研究综述随着能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展,微电网供配电技术作为一种新兴的供电模式,引起了广泛的关注和研究。

本文将对微电网供配电技术进行综述,包括其定义、特点、分类、关键技术和应用前景等方面的内容。

微电网供配电技术是指将多个分布式电源与传统电网相结合,形成一个小规模的、自治的能源系统。

微电网可以是独立运行的,也可以与大电网相互连接,实现供电的互补和备份。

微电网的核心理念是将能源的生产、储存和消费环节进行整合优化,提高供电的可靠性、可持续性和经济性。

微电网供配电技术具有以下几个特点。

首先,微电网采用多种能源混合供应,包括太阳能、风能、生物质能等可再生能源,减少对传统燃煤、石油等化石燃料的依赖,降低能源消耗和环境污染。

其次,微电网具有一定的电源间联结能力,能够将多个分布式电源进行协调和控制,实现供电负荷的平衡和优化。

再次,微电网具有运行的自治性,可以独立管理和运行,即使在大电网故障或紧急情况下,依然能够保持供电能力。

最后,微电网具有灵活性和可扩展性,可以根据电网规模和负荷需求进行灵活布局和扩容升级。

根据微电网的规模和应用场景不同,可以将其分为微型微电网、中型微电网和大型微电网。

微型微电网一般用于小范围的住宅区或小型企事业单位,主要通过太阳能、风能等可再生能源供电,属于区域能源自给自足的一种形式。

中型微电网一般用于较大的工业园区或小城市,主要通过多种能源互补供应,实现集约化能源管理和消纳。

大型微电网一般用于较大城市或特定的区域,主要通过多种能源供给和储能技术,配合大电网运营,实现能源的平衡和优化。

微电网供配电技术的关键技术包括能源管理系统、微网控制技术、能源存储技术和电力电子技术等。

能源管理系统是微电网的核心,通过对能源生产、负荷需求的监测和调度,实现能源的合理分配和利用。

微网控制技术用于对微电网内的电力系统进行监控和管理,确保供电的稳定和可靠。

能源存储技术是微电网的重要组成部分,通过储能设备将多余的能源进行储存,以供不足时使用,提高供电的可靠性和可持续性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

微电网文献综述摘要:微电网是发挥分布式电源效能的有效方式,具有巨大的社会与经济意义。

本文从概述角度介绍了微电网规划设计和电力系统仿真软件DIgSILENT在微电网建模和仿真中的应用,论述了微电网系统的控制策略和经济运行,指出了微电网技术的发展前景。

关键字:微电网;综述;DIgSILENT;控制策略引言分布式发电以其可靠、经济、环境友好、能源综合利用率高等优点越来越受到各国的重视和大力推广。

然而,分布式发电技术自身存在诸多潜在弊端,如电源接入成本高、功率输出波动等,其规模化接入电网后会给电网运行控制带来一系列影响。

为了协调大电网与分布式电源间的矛盾,智能微电网作为·种新型分布式能源组织形式应运而生,微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。

目前,随着我国微电网研究工作的不断深入,已经涉及了几乎所有技术方向,包括:①研究微电网(包括分布式电源)规划与设计,以使微电网能够更优的发挥其对配电网的正面作用,改善供电质量和可靠性;②研究微电源运行特性,为分布式电源的选择提供依据;③研究微电网运行控制与能量管理(包含储能技术),以提高微电网运行效率并降低排放;④研究微电网并网问题,以减小微电网接入对配电网的扰动,发挥微电网提高供电可靠性的优势;⑤研究微电网孤岛运行;⑥研究微电网保护。

一、微电网规划1、智能微电网主要具有以下特点:(1)自治性:微电网是由分布式电源、负荷、储能单元构成的小型系统,运行方式灵活,可以独立自治运行,实现自我控制、保护与管理。

(2)互动性:微电网运行控制在采集分布式单元信息的基础上,实现了配电网、微电网、控制器间的互动通信。

(3)多元性:微电源构成多元化,有热电联产燃气轮机、柴油机等高效低污染电源及风力、光伏发电单元。

负荷类型多元化,有敏感型、非敏感型,可控型、非可控型等。

2、微电网电压等级与容量的一般选取原则3、微电网网架结构设计4、微网的组网方式关于微网的组网方式,尽管传统的方案中很多都采用了交流组网,但关于使用直流组网还是交流组网的争议却一直没有停歇。

当然,具体的应用方案选择还是应该通过实际对比来取舍。

来自美国EPA(United States Environmental Protection Agency)的数据显示,68%的电能消耗来自楼宇,而绝大多数的楼宇用电设备中,都存在直接使用直流或含有直流环节的情况,如果这时采用交流组网必定会增加变换环节,导致效率降低,因此可以说楼宇用电也是目前直流微网应用最有价值的场合之一。

同交流结构相比,直流微网(DC-Micro Grid, DC-μG)带来许多好处:(1)能量变换环节少,系统效率高;(2)可再生能源接入更加方便,不需要考虑频率的稳定性和无功功率等问题;(3)直流供电不存在集肤效应,对线路的绝缘性要求低;(4)直流电线损耗比交流小;(5)负载供电不受电网电压跌落、骤升、三相不平衡及谐波等影响,供电质量更高;(6)线路不会对环境产生周期性的电磁干扰;(7)绿色能源以及消费娱乐电子设备、LED 照明、变速电动机等负载更方便接入。

尽管直流架构的应用可以促进和简化交、直流功率的动态解耦,提升整个系统的能源利用效率,但是它现有的缺点也是不可忽视的:(1)附加的电能供应设备、用电设备等基础设施和保护元件需要适应性改造,且代价昂贵;(2)大规模的直流配电系统实现还不够成熟;(3)相应的标准还未成熟,市场接受度也较低。

目前,对于直流微网技术的研究,国外各研究机构尚均处于起步阶段,属于电力电子的前沿课题。

国际上已经有包括美国ABB公司、美国弗吉尼亚理工大学CPES中心、日本大阪大学(Osaka University)Toshifumi Ise教授课题组、韩国政府专门成立的智能微电网研究中心(ResearchCenter for Intelligent Micro-Grid)等多个相关机构对直流微网展开了研究。

NTT FACILITIES和富士通元件(Fujitsu Component)已开发出了可支持400V左右高压直流供电系统的电源分配器和电源插头,解决了直流供电实用化所面临的技术问题。

除了被商业楼宇、住宅关注并列为计划,电动车及航空飞行器电气系统也开始考虑直流微网。

我国目前还尚未有自主开发的直流微电网示范系统[13]。

另外,交直流混合微电网规划设计[15]。

现有的研究主要集中在交流微电网规划设计方法的探讨上,有效的交直流混合微电网的规划设计方法尚属空白。

5、微电网与大电网的关系微电网既可以与大电网并网运行,亦可脱离大电网孤立运行。

表3为两种微电网接入方式的对比。

二、基于Digsilent微电网系统建模1、软件简介文献[6]介绍了电力系统仿真软件DIgSILENT /PowerFactory的特点。

电力系统电磁机电暂态混合仿真程序DIgSILENT/PowerFactory是德国DIgSILENT GmbH 公司开发的电力系统仿真软件,该软件包含了几乎常用的所有电力系统分析的功能,如潮流、短路计算、机电暂态及电磁暂态计算、谐波分析、小干扰稳定分析等。

另外一个重要的特点是:把机电暂态分析模型与电磁暂态分析模型结合到一起,这使得其既能对电网的暂态故障进行分析,又能研究长期的电能质量问题及控制方法。

改软件提供了全面的电力系统元件的模型库,包括发电机、电动机、控制器、动态负荷、线路、变压器、并联设备的模型,风电机组电气部分的模型如:双馈感应电机、变频器等都包含在已有模型库的标准元件中。

风速、机械传动系统、空气动力学部分及风电机组的控制系统都采用动态仿真语言DSL 在软件中搭建。

DIgSILENT/PowerFactory 软件的特点有:数据库概念的数据存储方式,分级的面向对象数据管理器,灵活的项目方案管理系统;基于Windows 标准的操作模式和图模一体化的处理方式;多种参数描述方式;与SCADA/GIS 之间接口的数据交换语言(DOLE);面向连续运行过程的仿真语言DSL 和面向程序化过程的编程语言DPL 等。

DIgSILENT/PowerFactory 软件能够实现的功能有:(1)AC/DC 潮流计算分析(2)故障分析(3)动态仿真(4)谐波分析(5)保护分析(6)可靠性分析(7)最优潮流计算(8)配网优化2、基于DIgSILENT 软件的建模文献[16]基于Digsilent 仿真平台,搭建光储联合微电网仿真模型。

考虑到光伏组件、储能电池的同一性和微电网范围内负载特性相同,实际网络拓扑如图1 所示。

图 1 配电系统实际网络拓扑图文献[7]利用DIgSILENT仿真软件建立了包含光照和温度变化模型的光伏发电系统仿真模型。

利用基于分布式光伏发电特性的仿真步长多样化连续潮流计算算法,仿真分析分布式光伏并网系统在不同接入位置和不同接入容量两种情况下系统的网络损耗变化趋势,最终得到了分布式光伏接入后配电网网络损耗的变化规律。

三、微电网系统控制策略1、并网运行控制模式微电网中的分布式电源供电与大电网集中供电相互补充,是综合利用现有资源和设备、为用户提供可靠和优质电能的理想方式。

但由于微电网中分布式电源的多样性和组合的灵活性,使得整个系统的运行和控制变得复杂。

在并网运行方式下,微电网控制需保证能控制局部电压和频率,使系统安全、稳定地运行,提供或吸收电源和负载之间的暂时功率差额。

并网运行时,主要控制方式有以下几种: ( 1) 恒功率输入/输出控制模式。

微电网与大电网连接处的馈线功率流量为常量,当馈线功率调整为一个恒定值后,微电网内部负载变化完全由分布式发电和储能系统协调分担,确保大电网向微电网注入恒定功率,也能使微电网内部满足功率平衡。

(2) 变功率输入/输出控制模式。

使微电网与大电网连接处的馈线潮流为一变量,任何负载改变,相对应的功率需求变化均由大电网来调节。

在这种控制模式下,不能提前计划从大电网吸取的功率。

(3) 联合最优功率控制模式。

该方法吸取前两种控制模式的优点,一部分DR 根据自身特性调节功率输出,使其发挥最高工作效率; 另一部DR 跟踪负载变化,确保微电网负载变化时大电网与微电网之间的传输功率满足调度部门对功率变化率的要求。

并网模式下,微电网的电压和频率都由大电网决定。

储能系统主要起到能量均衡调节作用,实现微电网内部能量动态平衡,最大限度地利用可再生能源。

此时风机和光伏等可再生能源发电均采用PQ 控制(也称为恒功率控制),进行微源的最大功率追踪。

具体策略为:当负荷小于微电网内可再生能源发电输出功率总和时,通过控制储能变流器向蓄电池充电,直到蓄电池充满,微电网才向大电网输送多余的电能;反之,当负荷大于微电网内可再生能源发电输出功率总和时,通过控制储能变流器使蓄电池放电,直到蓄电池不能继续放电,微电网才从大电网吸收部分电能。

储能系统另一个重要作用是进行功率的快速调节,有效地减少风电和光伏等可再生能源发电输出功率的波动对大电网和负荷的影响,从而保证电网的安全运行和负荷的可靠供电。

当然这些均有赖于调度控制系统对储能变流器的指令控制和储能变流器的功率双向快速调节能力。

2、孤网模式微电网控制策略文献[3]针对微电网的并网运行和孤网运行模式,分别研究了不同的控制策略。

孤网模式有别于并网模式,功率缺额和频率的调整必须依靠微电网中各个微电源、储能及控制来完成。

因此要实现系统经济性最优、供电可靠性最高、能量储存分布最佳的能量调度目标,必须灵活调节微电网内的馈线潮流,调节每个微型电源接口处的电压,保证电压的稳定性。

具体控制流程如图2 所示图2 孤网模式微电网控制流程由图2 可知,首先将双向变流器设定为V/f模式,建立微电网参考电压和频率,这时能量主要由储能系统提供;然后将风力和光伏系统并网,微电网调度控制系统进入后台循环调度工作模式,不断监测微源输出功率(风力和光伏系统)、负载功率。

如果微源输出功率大于负载功率,则首先看燃油发电机是否已启动,如启动则停止其工作。

继续监视,如果微源输出功率仍然大于负载功率,则给储能系统充电直至达到充电上限,之后则启动可调负载。

相反,如果监测到微源输出功率小于负载功率,则首先看是否有可调负载可切除,若有则切除之,若没有则启动储能系统放电,直至达到放电下限,之后启动备用电源燃油发电机,以保障微电网供电。

3、两种运行方式之间的无缝切换[9]。

微网之所以优于以往单纯的分布式发电接入,非常重要的一个原因就是微网能够凭借电力电子换流技术,在联网运行与孤岛运行两种运行状态之间实现无缝切换,将微网系统对大电网的冲击影响降至最低。

在进行无缝切换操作过程中,需要注意的是针对不同的切换方向,应当根据相应的分布式电源控制模式来设定切换元件的触发条件。

相关文档
最新文档