登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
由于采用直流配送电能,交、直流电气元件的电气特性存在较大的差异,直流配电网运行特性与传统三相交流配电系统有很大的区别。直流系统无感抗、无容抗的特点使得电压成为衡量直流电网功率平衡的唯一指标,直流电网电压与功率平衡的关系将决定直流配电网稳定运行。另一方面,直流配电网的运行特性由控制系统决定,不同的控制策略将对直流电网的电压水平、功率分布以及运行安全产生影响,同时直流电网低惯量特点使得系统电压受负荷扰动、分布式电源出力波动以及系统故障等因素的影响极为敏感。因此,功率控制策略及电压波动是直流配电网建设与运行需研究的问题之一。
直流配电网控制策略主要有主从控制或下垂控制方式[1-2],文献[3-4]研究了分布式电源与储能、负荷之间的协调控制,以实现能量的优化配置。文献[5-7]研究了分布式电源接入直流微电网的电压与控制问题,侧重于电压控制方式实现以及系统电压稳定分析评估。文献[8-10]研究了各种控制策略对高压多端直流输电系统的功率分布与电压波动的影响,以及相应功率优化控制问题。可见,与多端直流输电系统相比,国内外对直流配电网的研究相对滞后,由于直流配电网可直接承担各种类型分布式能源与负荷接入的任务,研究直流配电网的控制策略和电压波动问题,对直流配电网建设以及新能源的开发利用具有重要的意义。
直流配电网是通过采用高功率电力电子技术以直流形式将各种电源、负荷以及储能设备联网运行的新型的电力网络[1]。例如,图1是一个典型的直流配电网拓扑结构,直流电源和负荷通过DC/DC变流器接入电网,交流电源及负荷由AC/DC变流器接入系统。本文提出以图1直流配电网为例,研究并建立包括AC/DC变流器和DC/DC变流器在内的直流配电网动态模型,并考虑分布式电源投入、退出以及输出功率波动等因素的影响,研究直流配电网的功率控制策略及其对电压波动的影响问题,以期为控制策略选择以及直流配电网的建设与运行提供技术参考。
1、变流器模型及控制
1.1 交流电源接口变流器
基于VSC技术的AC/DC变流器既可作为风机、燃气轮机等交流电源的并网接口,也可作为直流配电网与交流主网的接口。图2为典型的三相全桥AC/DC变流器拓扑,由全控型电力电子元件(IGBT)、直流电容、L型滤波器等元件构成[11]。
图2中,usa,usb,usc为交流电源三相电压;ia,ib,ic为变流器交流侧三相电流;uoa,uob,uoc为变流器交流侧三相电压;Udc为变流器直流侧电压;Ps,Qs为并网有功功率和无功功率;R和L分别为滤波器的等效电阻和等效电感。
1.1.1 AC/DC变流器数学模型
根据图2中AC/DC变流器结构参数和基尔霍夫电压定律可建立变流器交流侧的三相基波分量的微分方程组[11]:
根据式(1)可得基于Park变换的d-q同步旋转坐标系下的VSC数学模型为:
式中,ω为同步角频率,M为调制比,δ为触发角,usd,usq分别为电源侧电压d、q轴分量;id,iq为电流的d、q轴分量。
由于三相对称交流系统无零序分量,当d轴以电网电压向量定位时,即usq=0,并网有功功率和无功功率为:
式中,usd为恒定值(变流器稳定运行),由式(3)可知,如果分别改变d、q轴电流分量id,iq,并网有功功率和无功功率随之改变,从而实现有功与无功的解耦控制。
1.1.2 功率控制器模型
AC/DC变流器控制器采用双闭环控制,外环控制器用于实现不同的控制策略;内环控制用于通过精细调节以改善电能质量。考虑usq=0,根据式(2)可得:
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
配电网作为重要的公共基础设施,在保障电力供应、支撑经济社会发展、服务改善民生等方面发挥重要作用。随着新型电力系统建设的推进,配电网正逐步由单纯接受、分配电能给用户的电力网络转变为源网荷储融合互动、与上级电网灵活耦合的电力网络,在促进分布式电源就近消纳、承载新型负荷等方面的功能日益
4月29日,一架无人机从安徽合肥包河供电公司屋顶的无人机巢飞出,自动巡检附近5千米范围内的10千伏配网线路。与此同时,包河供电公司值班室的监控大屏幕上清晰地显示着该无人机的飞行线路实景和红外图像等信息。近日,安徽电网首个互动型无人机巡检系统投运。该无人机搭载红外镜头,在飞行过程中可实时
4月29日10时,上海首次10千伏发电车并机并网实战演练圆满完成。当日,4个小区28个台区2980户居民户“零感知”切换至由4台10千伏发电车组建的临时配电网供电。这标志着国网上海市电力公司成功组建国内首个临时城市区域配电网,实现了区域性停电后的快速组网复电。实战演练在张江国际社区10千伏群秀人才
4月27日,国网青海电科院首次采用动模仿真技术,依托自主研发的中低压动模仿真试验平台,完成了青海电网首条配电线路自愈功能动模仿真测试工作。自愈功能因能够快速隔离配电网故障,被喻为配电网的“免疫系统”。首先,自愈功能通过对线路各级开关配套的配电终端进行参数配置,形成线路自愈方案。在线
为加快落实国家发展改革委等部门《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》和我省《关于支持新能源汽车与电网融合互动工作方案》工作要求,扎实推进我省车网融合试点示范工作,4月28日,省汽车办举办全省新能源汽车与电网融合工作培训会,省有关单位、各市负责车网融合工作人员共60余人参加会议
4月29日,国家能源局举行新闻发布会,有记者提问到,在配电网安全风险管控重点行动中,国家能源局将如何把握时,电力安全监管司副司长阎秀文表示,在本次重点行动中,我们综合考虑当前配电网存在的突出问题和转型发展趋势,主要聚焦7个方面开展工作。一是聚焦配电网网架结构安全性。全面梳理配电网防灾
4月29日,国家能源局举行新闻发布会,介绍发布电网安全“三项行动”有关情况,并回答记者提问。电力安全监管司副司长阎秀文介绍电网安全“三项行动”相关情况时提到,当前电力行业正处在新型电力系统加速构建的关键期,电网安全运行面临的风险和挑战前所未有。对此以“三项行动”为切入点,全面强化电
4月25日,国网天津经研院规划评审中心牵头完成的“十五五”配电网规划重点研究课题之一《“十五五”配电网电力需求预测研究》课题通过公司发展部阶段性审查。课题报告深入分析了天津经济发展面临的形势,梳理分析了“十五五”期间各供电区域经济发展热点区域,在对天津电网现状电力需求分析基础上,结
北极星售电网获悉,近日,吉林省发改委发布关于开展《关于促进吉林省新能源产业加快发展的若干措施》政策评估的通知。文件提出,加快绿能产业园区创建方面。系统梳理各地绿能产业园区创建基本情况,重点评估辽源、通榆、洮北、农安、松原5个千万千瓦级增量配电网产业园区和松原、长岭、大安、洮南、梨
4月22日,广西南宁市印发南宁市城乡建设领域碳达峰实施方案(南住建〔2024〕157号),其中提到,强化城市发展与广西电网规划建设的相互衔接和协调配合,推动智能微电网、“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵活调节、虚拟电厂等技术应用,优先消纳可再生能源电力,主动参与电力需求侧响应。此外,建立以电力
4月24日,在合肥市瑶海区五十头地区与肥东县交界处,长丰公司不停电作业班工作人员正在进行带电接火作业,该项工程投运后,标志着长丰县首条跨县域配网线路“手拉手”联络成功。据了解,此次县域间配网联络工程是35千伏三十头变10千伏五十头05线卫岗支线48#杆与35千伏元疃变10千伏合白路05线先锋支线#5
1月3日,村级低压直流自治微网项目在山东德州齐河刘集东村建成投运。这是国家电网公司试点项目,也是山东德州供电公司开展数字化配电网示范区建设的重要成果之一。齐河低压直流自治微网示范区将低压交流配电网整体变换为750伏直流配电网,构建了分布式光伏、储能、V2G充电桩、直流负荷等4类典型用电场
近日,安徽首个直流配电网规划领域地方标准——《中低压直流配电网规划设计技术规范》获批发布。该标准由安徽电力经研院牵头编制。为解决直流配电技术规模化推广应用缺少标准化、实用化规范依据的问题,安徽电力经研院于2021年7月立项并牵头开展直流配电网规划领域地方标准编制工作。《中低压直流配电
智能配电网将满足高比例分布式可再生能源接入需求,通过信息化与电力电子化的配电系统,满足用户多样化的电力供应需求,并为服务于综合能源提供灵活的供电途径,是具备快速恢复和自愈能力的智能化配电网络,智能配电网需加强智能配电能源网格和直流柔性配电网的研究。——中国能建江苏省电力设计院综合
3月27日,国网天津电力经研院相关人员赴河北工业大学参加项目研讨会,就《基于柔性互联的低压直流配电网直流断路器研究》项目阶段研究存在的难点和问题进行了深入的交流。会议上,河北工业大学就直流断路器研发工作做了简要汇报,介绍了目前主流的三种直流断路器模型和优缺点,并对本项目采取的机械式
主要成果:深耕交直流混合配电网、电力电子化系统控制保护等专业,攻克基于交直流混合配用电的可再生能源高效消纳的运行、控制难题,推动交直流配电网相关技术的应用与发展,为建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系作出贡献。3月20日,江苏电力科学研究院总工程师袁宇波组织交直流组网及运行控制科技
12月7日,安徽省人民政府发布安徽省碳达峰实施方案的通知,通知指出,加快建设新型电力系统。发展以消纳新能源为主的微电网、局域网、直流配电网,实现与大电网兼容互补,构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统,完成国家下达的可再生能源电力消纳责任权重。优化源网荷储配置方案,通过虚拟电厂等一体
近日,国网安徽广德供电公司正式出台安徽省首个乡镇级新型电力系统专项规划——《广德“皖美新杭”新型电力系统专项规划》。广德供电邀请中国科学院电工研究所博士团队,共同组建“皖美新杭”新型电力系统专项规划攻关团队,立足地方能源现状,按照“1234”工作部署稳步推动新型电力系统建设。广德供电
根据《安徽省市场监督管理局关于下达区域性地震安全性评价技术规范等298项地方标准计划的通知》(皖市监函〔2021〕357号)计划安排,国网安徽省电力有限公司经济技术研究院组织编制的《中低压直流配电网规划设计技术规范》已形成征求意见稿。为进一步完善标准的相关内容,根据《地方标准管理办法》(20
盛夏已至,烈日炎炎。用电负荷不断“热”出新纪录,电网面临严峻考验。如今,分布式光伏、数据中心、电动汽车等直流源荷日益增长,配网直流化特征愈发显著。构建高效灵活、安全可靠的直流配用电系统是实现直流型源荷高效匹配的重要途径。在江苏苏州,国家电网打造了全球规模最大、电压等级最全、技术装
5月25日上午,杭州钱塘多能互补零碳柔直示范工程正式启动投运。与传统能源相比,分布式电源存在间歇性、随机性和波动性,对电网的安全可靠运行产生了一定的冲击。风光储一体化建设不仅能促进风光资源就地利用,还能发挥电网调峰、调频和调相等作用,有效抑制随机性冲击,提升配电网的稳定性、可靠性及
5月19日,浙江省人民政府办公厅关于印发浙江省能源发展“十四五”规划的通知,通知指出,加快电网设施建设升级。构建网架坚强、分区清晰的主干电网,建设智慧高效、泛在互联的配电网,推动建设以新能源为主的微电网、局域网、直流配电网。结合外电入浙±800千伏特高压直流输电工程进度,推进特高压交流
5月19日,浙江省人民政府办公厅关于印发浙江省能源发展“十四五”规划的通知,通知指出,加快电网设施建设升级。构建网架坚强、分区清晰的主干电网,建设智慧高效、泛在互联的配电网,推动建设以新能源为主的微电网、局域网、直流配电网。结合外电入浙±800千伏特高压直流输电工程进度,推进特高压交流
增强绿色电力消纳能力,开工建设一批抽水蓄能电站,鼓励风电、光伏等电站合理配置储能装置,推进火电机组灵活性改造,加强新能源电力配套电网和跨区域输电通道建设,深入推进电网智能化改造,积极开展局域电网、智能微网和直流配电网示范、试点,推进“农光互补”“牧光互补”等“光伏+”应用,大幅度提高新能源电力消纳和储存能力,构建以新能源为主体的电力系统。积极发展新能源装备,大力发展高效光伏设备、高端风电设备、氢能装备、智能电网、储能装备等,研发生产N型太阳能单晶硅制备、高效太阳能光伏电池等新一代产品,开发大型大容量风力发电机组及配套产品,加快新能源装备制造产业升级,打造
“传统交流配电网是被动型的配电网,其运行、控制和管理均为被动模式,难以满足高可靠性用电需求。直流配电网传输功率较交流大,它在解决城市配电走廊紧张的问题,可以快速的提高供电容量,从经济和技术上有一定的优势,其次直流没有电容电流,无功功率,损耗比较小,第三是采用了大量电力电子设备,运
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!