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山西大学电力工程系的研究人员赵兴勇、杨涛、王灵梅,在2015年第7期《高电压技术》杂志上撰文,微电网是高效规模利用分布式电源的重要途径之一。针对微电网并网运行与孤岛运行方式之间的切换,提出一种含复合储能装置的微电网优化控制策略。
在分析蓄电池及超级电容器特点的基础上,将功率密度高的超级电容器和能量密度大的蓄电池组成复合储能装置,用于由分布式电源组成的微电网作为主控电源,以实现微电网的平滑切换为目标。
通过在线监测配电网侧与微电网侧电压、频率与相角差的变化,建立了含复合储能的微电网模型,采用多层次控制策略,实现微电网运行方式的自动无缝切换。利用PSCAD/EMTDC软件对系统进行了仿真研究,结果表明:在切换时间、频率、电压与相角差上,复合储能均小于蓄电池储能,所提优化切换控制策略及复合储能系统是有效和可行的。
作者最后指出,基于蓄电池与超级电容器的特性,建立微电网的复合储能系统,提出微电网并网与孤岛运行方式平稳切换的控制策略,通过仿真实验得出如下结论:
1)复合储能兼具能量型储能及功率型储能的优点,且控制方式灵活、方便。对于实现微电网能量的瞬时平衡,维持微电网的稳定运行具有重要作用。
2)多层次的控制模式,在运行方式切换前后,使微电网的频率、电压及与配电网的角差都能保持在允许的范围之内,实现平滑切换。
3)在线检测频率、电压及相角差,切换时对电网的冲击很小,保证电网电能质量。
在下一步的研究中,将考虑超级电容器与蓄电池的容量优化配置及微电网系统经济性的改善。
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