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
随着太阳能、风能等DG在电网中所占比重越来越大,微电网作为接纳DG的一种有效手段,逐步引起了社会的广泛关注[1-3]。微电网主要由DG、储能系统、负载、变流器等构成,可以并网运行也可以孤岛运行,DG通过微电网集成后再供电可以显著提高供电可靠性和电能质量,还可以为用户创造一定的经济效益[4-6]。此外,随着“太阳能屋顶计划”的逐步实施,微电网中出现了大量的单相微源和单相负载,使得微电网成为一个单相-三相混合的复杂供电系统,再加上分布式电源输出功率的间歇性和负荷的多变性,电压波动和三相功率不平衡问题日趋严重[7],因此,单相-三相混合微电网的能量协调控制是一个亟待解决的关键技术。
针对能量协调控制问题,大量文献提出了分散控制策略,其中下垂控制是最典型的一种,文献[8-12]采用下垂控制实现了对微电网多逆变器并联的功率均分控制,无需依赖互联线,提高了微电网控制的可靠性。但由于DG分布比较广泛,其接入母线的距离不一致,导致各分布式电源的线路阻抗不相等,易导致线路阻抗相对小的逆变器分配更多的功率,甚至超出其额定容量,影响微电网安全稳定运行。为此,文献[13-15]提出了一种改进型的下垂控制策略,通过引入虚拟阻抗,抵消线路阻抗的差异,从而实现微电网中各逆变器的功率均分。
值得注意的是,上述控制方法都是针对同一微电网中DG的能量协调控制,能实现同一微电网中不同DG之间的功率均分,但并不能实现对混合微电网中各相之间的能量进行协调控制,无法解决混合微电网中的三相功率不平衡和电压波动问题。
现有的三相功率不平衡和电压波动抑制方法主要是通过安装电能质量补偿装置[16-17],抑制效果明显,但投资运行成本高。为此,文献[18-19]提出了微电网多功能逆变器的概念,在微电网中,各种DG和储能设备是通过电力电子逆变器接入微电网,而逆变器具有灵活性和可控性的特点,通过选择合适的控制策略即可实现逆变器在输出有功功率和无功功率的同时,开展额外的电能质量治理工作,有效的降低了投资运行成本。但是,上述方法都是针对三相微电网的控制,并不能直接用于混合微电网中相互连接的单相微电网之间的能量协调控制。
对此,本文提出一种单相-三相混合微电网结构及其能量协调控制方法,该结构主要包括PSU、ESU以及单、三相微电网。其中,PSU是由三组单相桥式变换器星型连接而成,针对PSU提出了基于下垂控制的能量协调控制方法,在三相功率不平衡时,PSU可协调混合微电网各相进行功率交换,从而抑制三相功率不平衡;在混合微电网某相电压出现波动时,PSU可快速提供有功和无功支撑,从而抑制混合微电网的电压波动。考虑到DG输出的间歇性和负荷的多变性,通过ESU稳定PSU直流侧的母线电压,实现对混合微电网能量波动的缓冲。
1、单相-三相混合微电网结构
本文所提单相-三相混合微电网结构如图1所示,主要由PSU、ESU以及单、三相微电网组成,通过断路器和变压器连接到大电网,可并网运行也可孤岛运行,其中PSU是由三组单相变换器星型连接而成,ESU是由多个双向直流变换器并联而成。
图1单相-三相混合微电网结构
从图1可以看出,A、C相都有DG和负载,而B相只有负载,没有DG,在并网运行时,混合微电网接入大电网运行,能保证三相功率平衡;若断路器突然断开,进入孤岛运行模式,由于B相并没有DG,可能出现功率缺额,B相母线电压可能发生波动,而此时A、C相可能由于光照风能充足,出力过剩,存在多余的能量,电压频率幅值升高,出现三相功率不平衡现象,为了维持A、C相正常运行,A、C相就得降低DG的出力,出现弃风、弃光现象,既浪费了能量,又降低了DG的利用率。
本文所提单相-三相混合微电网结构可以很好地解决上述问题,PSU中每两组单相变换器可以组成一个背靠背的变换器,使得能量可以在各相微电网之间双向流动,从而可以协调混合微电网各相进行功率交换,提高DG的利用率,减少能量的浪费,抑制三相功率不平衡;在某相电压出现波动时,PSU可快速提供有功和无功支撑,对其输出电压进行调整,抑制电压波动。利用ESU可缓解由于DG输出功率间歇性和负荷多变性带来的能量波动,维持直流侧母线电压的稳定。通过对PSU和ESU采用合适的能量协调控制方法,可保证混合微电网在孤岛运行状态下实现三相功率平衡控制,抑制电压波动,相互协调,相互支撑,提高供电电能质量。
2、基于下垂控制的PSU能量协调控制方法
如图1所示,PSU是由3组H桥变换器构成的,其中每两组H桥可以组成一个背靠背的变换器,可很好地实现能量双向流动,H桥变换器的拓扑图如图2所示,图中:LI、Ls为滤波电感;C为滤波电容;Cd为公共直流母线电容;us为混合微电网各相母线电压;iL、iS分别为逆变器侧和网侧的电感电流。
图2 H桥变换器的拓扑图
在对PSU的能量协调控制方法分析之前,先分析混合微电网对PSU的能量交换需求:
1)能够实现对混合微电网中各相能量的协调控制,从而实现对三相功率不平衡的抑制。
2)混合微电网运行于额定工作状态附近时,无需通过PSU进行能量交换,以免不必要的浪费,此时PSU处于停机状态。
3)混合微电网中任意一相出现功率波动时,PSU对其进行有功和无功的调整,但是不能影响其他相的正常运行。
4)PSU应该具备一定的无功补偿能力,在母线电压跌落时,可以支撑单相-三相混合微电网的母线电压,抑制电压波动。
为了实现需求1)—3),必须知道混合微电网各相对有功功率的需求情况,本文利用混合微电网各相母线电压频率f来判断。为了方便计算,将频率标准化后作为判断依据,计算公式如下:
式中:fmax、fmin分别为混合微电网所允许的最大、最小工作频率;f°为频率f标准化后的值,由式(1)可得,f°取值范围为-1~1,若f°>0,说明此时DG出力过剩,需要通过PSU转移部分有功功率至ESU侧,若f°<0,说明此时DG出力不足,需要通过PSU提供额外的有功功率。
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。
广东省佛山市高明区地处粤港澳大湾区与粤中西部的连接点,区域供电既有大湾区高供电可靠性的要求,又有农村电网特性。广东电网公司佛山高明供电局以“可观、可测、可调、可控”为方向,根据现有电力网架基础,紧紧围绕配电网数字化转型、新能源管控、微电网、配电柔性多状态开关技术、电力需求侧管理等
11月20日,广东佛山市禅城区“光储充放”微电网项目开工。项目位于佛山市禅城区张槎街道轻工路与聚锦路沿线,总投资2亿元,首期投资2000万元。项目占地面积约15亩,由3个地块组成,聚焦“光伏发电、储能系统、充电基础设施和放电控制”的“光储充放”新能源技术。同时在本次活动中,项目单位被授予了“
北极星储能网获悉,11月20日,广东韶关市发展和改革局发布征求《韶关市推进分布式光伏高质量发展行动方案(2024—2030年)(征求意见稿)》修改意见公告。文件提出,因地制宜构建综合交通枢纽“分布式光伏+储能+微电网”的交通能源系统,新建港口码头、物流枢纽实现光伏“能装尽装”。支持适用型技术产
11月20日,南方电网公司发布第二批31个新型电力系统示范区和17个示范项目名单,选取高比例新能源、多能互补、新型电网形态、电碳耦合等示范元素开展探索,以“小切口”解决“大问题”,全景式推进新型电力系统建设,立体式融入新型能源体系构建,为保障国家能源安全、促进经济社会发展全面绿色转型贡献
近日,广州桃莲整村中低压灵活构网型智能微电网示范项目(以下简称“桃莲微电网项目”)建成,标志着广东电网公司广州供电局乡村新型电力系统建设取得突破性进展。该项目建成后大幅提升区域供电可靠性和电压质量,提供了一套适用于清洁能源富集地、森林保护区的能源解决方案,为乡村建设绿色智能微电网
近日,广州桃莲整村中低压灵活构网型智能微电网示范项目(以下简称“桃莲微电网项目”)建成,标志着广东电网公司广州供电局乡村新型电力系统建设取得突破性进展。该项目建成后大幅提升区域供电可靠性和电压质量,提供了一套适用于清洁能源富集地、森林保护区的能源解决方案,为乡村建设绿色智能微电网
走进河北省保定市徐水区太和庄村,街道路灯上和村民屋顶上的蓝色光伏板整齐排列,在阳光下格外耀眼。日前,全国试点项目“源荷储充”台区级微电网经过一年试运行后,在这里正式投运。近年来,光伏发电发展迅猛,成为零碳绿色环保的清洁能源代表,更是农民增收的“阳光收益”。然而,由于分布式光伏布局
近日,国家电网有限公司印发通知,发布新型电力系统示范标杆名单和典型案例集,包括系统类示范标杆10项、项目类示范标杆10项。为贯彻党中央、国务院关于碳达峰碳中和、构建新型电力系统等重大战略部署,落实《加快构建新型电力系统行动方案(2024-2027年)》,总结推广示范建设经验,公司组织开展了新
近日,“能源转型与生物多样性保护论坛”在第十六届联合国《生物多样性公约》缔约方大会(COP16)期间成功举办。国家电网公司多项案例入选《能源转型促进生物多样性保护实践案例》。为宣传展示国家电网公司生物多样性保护工作,电网头条从案例背景、实施成效等方面,对公司相关单位的入选案例开展新媒
11月15日,常州市举行发展新质生产力助力新型能源体系建设推进会,会上常州市新能源产业融合集群创新发展平台正式发布。同时,现场推介常州市双碳公共服务平台,常州厚德再生资源科技有限公司获颁平台首份动力电池产品碳足迹评价证书;常州市新型智能微电网发展联盟成立,将助力营造产业发展聚链成群、
近日,酒泉市政府正式批复了《酒泉经济技术开发区西园、南园控制性详细规划(修编)》《酒泉经济技术开发区东园控制性详细规划(新编)》,酒泉经开区发展迈入新阶段。根据《甘肃省自然资源厅关于加强国土空间详细规划工作有关事项的通知》(甘资规划函〔2023〕167号)要求,在“三区三线”划定基础上
摘要:一种微源半桥变流器串联的星型三相微电网,包括有风力微源、光伏微源、储能装置、ACDC整流电路、DCDC直流变换电路、微源半桥变流器、滤波器、负荷、变压器。该三相微电网系统由三个子系统通过星型方式组合而成,每个子系统均由n个发电模块串联而成,2≤n≤35。发电模块中光伏或风力微源经过相应
近日,国家知识产权局公布专利微源逆变器串联连接的组合式三相微电网系统,申请人为兰州理工大学。微源逆变器串联连接的组合式三相微电网系统,由A、B、C三个对称子系统组合而成,内部三个对称子系统中H桥微源逆变器是以串联方式连接在一起的。不同主微源直流链配置储能系统,以便抑制直流链电压的波动
近日,国家知识产权局公布专利一种直流微电网智能供电系统,申请人为西安交通大学。本发明公开了一种直流微电网智能供电系统,包括三相交流电网、高功率因数整流器、第一隔离型双向直流变换装置、第二隔离型双向直流变换装置、第一直流母线、第二直流母线、微电网能量调度管理系统、第一控制电路、第二
国网甘肃综合能源服务有限公司招标项目的潜在供应商应在甘肃众云思创项目管理有限公司获取采购文件,并于2024年05月23日09时30分(北京时间)前递交响应文件。一、项目基本情况项目编号:ZYSC-ZBDL-FW-2024038项目名称:敦煌智慧配电网项目光储充交直流混合微电网工程可行性研究报告编制服务项目预算金
春来日渐长。4月3日,宁夏石嘴山供电公司长胜供电所营销人员从用电信息采集系统中获悉,3月份,所里的屋顶分布式光伏电站向大电网输送电量925千瓦时。这意味着现阶段该电站不仅能基本满足供电所白天日常生产、生活用电,还可以将盈余绿电供给其他公网用户。2022年10月30日,长胜供电所屋顶分布式光伏电
8月25日,位于连云港市前三岛的微电网工程正式投运,这标志着全省范围内有人居住海岛实现稳定供电全覆盖。上午,记者在连云港平山岛上遇到了驻岛民兵丁国瀚,在完成了正常的巡岛任务后,他回到宿舍打开了空调,他告诉记者,这下终于可以“任性”的享受清凉了,此前岛上使用的是简易光伏供电,只能够支
近日,澳大利亚分布式能源生产商EDL正式启用了位于Agnew金矿集太阳能、天然气和柴油为一体的23MW发电站,标志着澳大利亚最大的混合可再生微电网项目第一阶段完成。该项目是GoldFields工厂的一部分,目的是在其位于西澳大利亚州的矿区安装风电、太阳能、电池和燃气微电网。耗资1.12亿美元的微电网将分两
随着微电网技术的日渐发展,微电网中储能系统逐渐多元化,电储能及氢储能与微电网的运行控制产生紧密联系,如何经济地运行不同种类储能系统成为学者关注的焦点。提出一种基于最小使用成本及储能状态平衡的电-氢混合储能孤岛直流微电网能量管理方法,该方法在满足微电网基础指标即电压稳定、功率平衡的基础
2018年10月24日-27日,第七届全国直流输电与电力电子专委会学术年会在杭州召开。本次会议由中国电机工程学会直流输电与电力电子专业委员会主办。会上,浙江大学韦巍教授作了题为“交直流混合配电网的若干关键技术”的报告。小编征得韦教授同意,与您分享。(来源:微信公众号电网技术ID:dwjs1957作者
摘要:本发明公开了一种大容量离网型微电网混合调频方法:将储能配置为电压频率型(VF)储能和功率型(PQ)储能两部分;协调控制器采集系统频率,并通过快速总线与储能通讯;判断系统频率位于何区间,根据不同区间给出控制策略;并通过PQ储能电源转移储能电源出力。本发明的控制方法能够合理分配储能出力,PQ
摘要:本发明实施例提出了一种交直流混合微电网系统,该交直流混合微电网系统包括:直流微电网和至少两个柔性变电站,柔性变电站包括:高压交流系统、高压直流系统和低压直流系统,高压交流系统与高压直流系统之间、高压直流系统与低压直流系统之间、高压交流系统与低压直流系统之间分别相连,直流微电
摘要:本公开涉及一种交直流混合微电网控制方法。该方法用于交直流混合微电网中,所述交直流混合微电网包括可孤岛运行电网,该方法包括:在可孤岛运行电网中的设备为停机状态时,检测所述可孤岛运行电网的运行状况;根据所述可孤岛运行电网的运行状况,调整所述设备的工作模式,由此能够识别交直流混合
摘要:本发明公开了一种基于一致性优化的交直流混合微电网能量管理方法,利用多智能一致性算法的基本概念和等微增率准则,设置边际成本函数为一致性变量,通过上层的优化到下层控制实现交直流混合微电网的能量管理,在保证混合微电网经济运行的同时,维持交直流混合微电网的稳定性。本发明集中管理鲁棒
6月23日,国家863计划先进能源技术领域高密度分布式能源接入交直流混合微电网关键技术课题正式通过验收,该课题提供了高密度分布式能源接入的新模式,为光伏、风电等新能源安全稳定接入电网扫清了技术障碍。基于课题研究成果建成的浙江上虞交直流混合微电网示范工程,在国内首次实现交直流混合微电网用
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!