微电网系统光伏发电模块配置问题及改进探索

基于可再生能源的分布式发电技术让微电网系统的研发应用成为现实.光伏模块作为分布式发电的主力与微电网系统共生、互惠、同进退.接入微电网系统的光伏发电模块,由于其本身的自然属性和电力系统的特殊环境,存在各种失调缺陷.本文在微电网系统框架下,通过详细分析光伏发电模块组件系统、监测系统、逆变系统、控制系统及管理系统各部分的缺陷本质,阐述了微电网系统对光伏发电模块的技术要求.论文研究的目的,一方面在于提高光伏模块配置方案的可塑化,使其适应微电网系统灵活、高效、智能的运行模式,从而达到区域分散能源的最高利用效率;另一方面也探索光伏发电模块接入微电网的技术标准,为微电网融合及电网智能化研究积累经验.     

电池储能系统对微电网运行特性的改善作用研究（英文）

光伏发电、风力发电等可再生能源发电系统的波动性、间歇性和不可预测性会对微电网的运行特性产生一定的影响,包括电压波动、闪变、谐波,频率波动以及柴油发电机输出功率大幅波动、定子电流三相不平衡等。电池储能系统(BESS)由于其快速的有功/无功响应特性,可用于微电网中平滑分布式电源的输出功率,从而改善微电网的运行状况。首先研究了可再生能源发电系统的随机波动对微电网运行状况的影响,提出了采用P/V控制调节可再生能源发电系统的输出功率,同时稳定微电网母线电压的控制策略。并针对一种典型的微电网结构,仿真验证了BESS对微电网运行状况的改善作用。     

电池储能系统对微电网运行特性的改善作用研究

光伏发电、风力发电等可再生能源发电系统的波动性、间歇性和不可预测性会对微电网的运行特性产生一定的影响,包括电压波动、闪变、谐波,频率波动以及柴油发电机输出功率大幅波动、定子电流三相不平衡等.电池储能系统(BESS)由于其快速的有功/无功响应特性,可用于微电网中平滑分布式电源的输出功率,从而改善微电网的运行状况.首先研究了可再生能源发电系统的随机波动对微电网运行状况的影响,提出了采用P/V控制调节可再生能源发电系统的输出功率,同时稳定微电网母线电压的控制策略.并针对一种典型的微电网结构,仿真验证了BESS对微电网运行状况的改善作用.     

智能微电网技术效益分析与评估模型及应用

鉴于在技术可行的前提下实现智能微电网系统经济效益最大化是智能微电网系统建设过程中必须解决的关键问题,基于可再生能源发电技术特性,分析了智能微电网技术给电力系统和各参与主体带来的经济效益,选取了智能微电网经济效益评价指标,进而建立了强制评分—主成分分析评估模型,并通过算例分析验证了模型的可行性。     

新能源智能微电网规划

智能微电网是可再生能源和分布式能源发展机制创新的新方向。由于全国范围内已运行微电网项目屈指可数,推进微电网项目的开发建设将进一步促进微电网技术的发展。如何大范围推广微电网、使微电网项目成功落地,开展前期规划工作则显得尤为重要。针对风电场开发受限、风资源情况较差的微电网,提出结合分散式风电场建设智能微电网思想,并给出了微电网项目规划设计方向及设计流程。     

Research on optimal confguration of hybrid energy storage capacity for wind-solar generation system

储能系统可以有效解决微电网中分布式可再生能源特别是风光互补发电的间歇性、波动性以及“源”与“荷”错位的问题。不同储能技术在响应时间、容量规模、技术成熟度及成本等方面各有特点,两种或多种储能技术耦合将可以更有效地满足用电系统的技术性和经济性的要求。针对电力用户对分布式可再生能源的利用情况,本文提出一种由压缩空气储能、锂电池和超级电容器组成的混合储能系统,建立了三种储能的数学模型,针对其不同的特性,提出了基于二次移动平均滤波的储能系统功率分配方法和基于连续性运行的容量优化配置方法。基于某个实际的用户负荷进行了案例分析,得到了混合储能系统的功率和容量配置结果,并分析了其运行特性。研究表明,在分布式可再生能源微电网中,多种储能技术耦合既能充分发挥每种储能的优势,又可以通过相互配合弥补各自的劣势,这对于可再生能源的充分利用和满足用电负荷的严苛需求具有重要的作用和意义,在分布式能源利用领域具有较好的工程应用前景。     

新能源和可再生能源在线监测系统研究

为了解决当前分布式新能源和可再生能源发电项目由于种类、规约以及规模差异导致难以集中监测和管理的问题,设计出一种分布式部署、功能可裁剪、应用可扩展、故障可自愈的需求侧新能源和可再生能源在线监测系统。系统按照国际通用的电网信息数据模型标准设计,在国内首次为不同类型的新能源和可再生能源发电项目制定统一的数据采集和传输标准,能够实现辖区内所有太阳能、风力、生物质能等新能源和可再生能源发电项目的数据统一采集和实时监测。该系统已经在北京市范围内开展应用,预计到2017年,北京市接入的新能源和可再生能源项目将达到1 500个。目前已经接入项目数量超过100个,并收到了良好的效果,系统的稳定性和可靠性也得到了验证。     

化石能源补贴政策对分布式发电技术投资影响研究

为降低能源密集型产业的能源单耗、降低能源强度,需对能源补贴政策进行优化,在能源补贴政策发生变化后,微电网分布式发电技术投资结构将发生变化。从传统发电与可再生能源分布式发电技术的角度分析了减少化石能源补贴对微电网分布式发电技术投资的影响程度。根据经济、技术及环境指标运用多层次决策(MADM)法对能源补贴减少前后的各种微电网分布式发电技术的效益和成本进行了计算,并与化石能源投资成本进行了对比。算例分析结果表明,削减化石能源补贴可增加微电网分布式发电技术的投资份额,改善环境质量。     

抽蓄联合全可再生能源孤岛微网配置优化模型

针对全可再生能源孤岛微电网中的源荷功率平衡问题,研究基于抽水蓄能快速启停和强调节能力的风-光-抽蓄联合孤岛微电网电源与储能系统容量配置多场景鲁棒优化方法。针对海岛负荷需求特性及可再生能源、抽蓄资源分布特性,研究了适用于海岛的包含风、光、抽蓄和蓄电池组的孤岛微网拓扑结构模型;考虑海岛抽水蓄能及蓄电池电能储放特性、可再生能源出力不确定性以及岛内负荷需求不确定性,研究了微网功率协调优化方法,建立以孤岛微网成本最小为目标的容量配置鲁棒优化模型及其求解算法。以某海岛的实际负荷需求及可再生能源发电资源数据为基础的仿真结果表明,文章所提出的抽蓄联合孤岛微电网的容量优化配置方法,在实现经济性目标的同时,可以有效地提升可再生能源利用率和微网在多种场景下的运行可靠性。     

区域分布式能源的智能微网能源管理

2011年10月,国家发展改革委、财政部、住建部、国家能源局联合颁发了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》,"十二五"期间将建设1 000个左右天然气分布式能源项目,并建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域,我国的区域分布式能源技术的发展将进入全面推进期,区域智能能源管理对于分布式能源的有效运行非常重要。结合十多年来上海在宾馆、医院、企业及园区开展的分布式能源项目工作实践,对区域能源供应侧和需求侧两方面进行了分析,对基于区域分布式能源系统构建智能微网能源管理平台的建设提出了建议,可供区域分布式能源规划建设管理和推广参考。     

中国西部离网光伏、风力发电系统优化配置与补贴测算工具

介绍了关于用可再生能源实现中国西部农村地区电气化工程的一个项目.项目开发了一个为离网光伏、风力发电系统的设计和基于成本的电价以及投资提供指导的便捷工具,解决系统优化配置与成本评估标准的问题,以实现离网系统运营成本全网分摊的合理计算,使西部农村可再生能源发电项目实现可持续发展.描述了此系统优化配置与补贴测算工具所采用的方法,以及该工具的操作步骤,阐明了此工具将在未来实施的偏远农村可再生能源供电系统项目中发挥的作用.     

光储微电网功率优化方法及协调控制策略研究

光储微电网作为一种友好发电模式具有平抑网侧功率波动、光伏发电产能趋稳以及可调度性等优点,是实现"源-网-荷-储"系统稳定运行和可再生能源充分消纳的优选方案.围绕光储微电网功率优化与灵活运行提出了组件级配置方案和协调控制策略,进一步释放光伏发电潜力以及促进储能单元高效运行.首先,针对光伏组件失配导致的"木桶效应"及储能变...     

超级电容器在微电网中的应用

随着可再生能源发电技术的发展,能够整合分布式电源的微电网是满足日益增长的电力需求、节省投资和提高能源利用效率的一种有效途径。储能系统作为微电网必要的能量缓冲环节,其作用越来越重要。概述了超级电容器的特征和性能,分析了超级电容器储能系统的结构和控制原理,并详细阐述了其在微电网中的应用。基于超级电容器的储能系统,不仅起到能量缓冲的作用,还能够提供短时供电、缓冲微电网中负荷波动、均衡微电源输出、改善微电网电能质量,并且对微电网的经济性能有重要作用。     

微网系统中电池储能系统应用技术研究

随着可再生能源发电技术的发展,能够整合分布式发电系统的微网成为满足日益增长的电力需求、节省投资和提高能源利用率的一种有效途径。储能系统作为微网必要的能量缓冲环节,其作用越来越重要。文章概述了电池储能系统的基本特性,分析了电池储能系统的运行及控制原理,并详细阐述了其在微网中的作用。基于蓄电池的储能系统,不仅能起到能量缓冲的作用,还能提供短时供电、缓冲微网中负荷波动、改善微网电能质量,对提高微网的经济效益具有重要作用。     

基于典型商务型园区的区域分布式能源系统应用探讨

社会经济的迅速发展,用能需求的不断增加,对能源的清洁环保要求也不断提高。区域分布式能源系统由于其能量梯级利用和多能互补的核心理念,取得了较好的节能效果。无论在数量上,还是在装机容量上,上海天然气分布式能源的发展非常迅速,项目主要分布在机场、企业、医院、学校等区域,形成了成熟运行模式以及相对稳定的建设运营流程。基于典型商务型园区的区域分布式能源系统——上海虹桥区域的能源站中心,结合区域用能特点等,在系统的经济性和节能性的视角下,引出虚拟电厂以及智能管理平台,提出基于需求侧响应的智能微网建设规划构想,为今后模块化的智能微网建设提供推广经验。     

基于多代理系统的自治微电网有功协调控制

针对自治微电网不同状况下的功率供需平衡问题,提出基于多代理系统(MAS)的微电网有功协调控制方法。构建由分布式电源代理、负荷代理和上层代理组成的多代理控制系统,并对各代理具体功能进行详细分析。在可再生能源发电不足时,建立微电网的经济调度模型,通过调用CPLEX分支定界方法进行求解。在可再生能源发电充足时,建立计及发电利用率的微电网供需平衡模型,利用改进的次梯度算法求解模型中的凸优化问题。通过算例系统仿真,验证所述控制策略的有效性。     

电动汽车作为电力系统储能应用潜力研究

基于V2G技术的电动汽车储能为可再生能源、分布式发电、微电网以及智能电网提供了巨大发展空间。目前储能技术较高的成本阻碍了其在电力系统中的大规模应用。电动汽车动力电池在为传统交通工具提供动力的同时,还可作为电力系统的储能装置,为电力系统提供备用电源。通过智能充放电控制和动力电池的梯次使用,电动汽车可作为电力系统灵活调峰和调频电源,加强电网运行稳定性与安全性,提高可再生能源接入规模,加快智能电网的构建和交通能源消费的电力化。本文在对电动汽车储能的相关技术及基础设施进行综述的基础上,对我国未来电动汽车储能规模进行了分析并对相关政策进行了探讨。     

需求侧管理参与的孤岛型微电网多目标优化调度

分析了MG中分布式电源的功率特性和需求侧响应的基本理论与相关政策,并建立了DG的数学模型和基于负荷分类的DR模型;综合考虑微源的出力成本、需求侧管理成本和环境治理费用,建立了考虑需求侧管理的多目标微电网优化调度模型,引入不同的孤岛微电网运行评价指标评价DR对微电网经济性、环保性以及可靠性的影响,并选择不同的场景分析验证。采用改进粒子群算法优化外点法对规划问题进行求解,在将约束条件纳入目标函数的同时,尽可能避免求解规划时陷入局部极值的问题。算例分析表明,通过考虑需求侧管理,可以增加可再生能源的消纳,减轻负荷高峰时段的供电压力,缓解孤岛系统供电不足的问题,并有效提高微电网的整体效益。     

智能用电技术对需求侧管理的影响

智能用电技术有效促进了电力需求侧管理的发展,使需求侧管理被赋予了全新的意义,其作用也发生较大的改变.分析探讨高级测量体系(AMI)对自动需求响应项目、智能家居/小区等智能用电系统对能效管理、电动汽车接入对负荷管理和电网电压稳定性、以及分布式能源和微电网接入对节电节能的影响.这些典型技术的应用将有助于实现智能需求侧管理,促进用户主动参与节电,达到削峰填谷、提高系统稳定性和节能减排的目的.     

多种分布式能源的离网微电网控制策略

离网型微电网解决边远地区、欠发达地区的供电难题.但因其脱离大电网,存在供电不平衡,电能质量差的问题.实现供电平衡、高电能质量供电已成为离网型微电网发展瓶颈.本文提出离网型控制策略,以储能系统做为主调节电源,分布式能源和柴油机作为辅助调节电源,通过主辅电源的自适应调节,保证系统供电平衡,高质量供电.并通过案例应用分析,证明本文提出的控制策略能够有效解决离网型微电网运行过程中供电不平衡问题,实现绿色、经济、可靠、安全供电.