微电网继电保护技术研究综述

针对微电网控制灵活、短路故障电流小、潮流双向流动等新的故障特性,根据微电网保护的已有研究成果,对微电网保护技术进行了综述。结合微电网的结构特征,提出了微电网保护的基本要求,分析归纳了微电网保护的三种可行方案;探讨了微电网的不同隔离策略、不同接地方式、不同运行方式以及潮流特性对微电网保护的影响。总结了微电网继电保护技术在国内外的最新研究成果,并提炼出现阶段微电网保护技术研究中的关键问题和研究现状。最后,对微电网保护的研究方向和发展目标进行了展望,指出结合微电网故障特征与微电网控制功能的集成化保护将是微电网保护技术的主要研究方向,而实现微电网隔离策略的最优化、信息采集的广域化以及保护功能的集成化将是微电网保护的发展目标。     

微电网示范工程综述

在阐述微电网背景、概念、特点的基础上,本文总结了世界一些国家和地区微电网示范工程的发展现状。首先介绍了美国、欧洲、日本、拉美、非洲、加拿大及其他国家和地区微电网的发展情况和主要特点;然后详细介绍了我国微电网示范工程的类型特点和发展现状;最后结合微电网发展的国内外经验,为我国微电网的未来发展进行了建议和展望。     

国外微电网的研究概况及其在我国的应用前景

介绍了微电网概念产生的背景及其定义,对微电网的微电源和储能技术进行了分类,并给出了微电网的基本结构图;介绍了美国,欧盟和日本的微电网研究现状及其示范性工程。对微电网在这些国家的发展方向进行了总结和对比;指出了现阶段微电网研究中的重点问题,并结合我国的能源战略和电力发展现状,对微电网在我国的应用前景进行了展望。     

微电网发展研究

微电网整合了分布式发电的各种优点,为新能源的有效利用提供了平台。说明了微电网的产生背景,指出了传统电网的缺陷以及分布式发电的利弊,引出微电网的概念。在此基础上,介绍了国际上对微电网的具体定义、设计理念以及微电网在国内外的发展现状,介绍了一些具有代表性的微电网示范工程。阐述了微电网的运行特征与控制方法两方面的技术问题,对微电网在我国的发展进行了展望。     

多微电网互联系统能量管理方法研究

随着微电网技术的快速发展,一定区域范围内的多个微电网能够互联互供满足区域供电需求,催生了多微电网系统的发展。多微电网系统是微电网的延伸和深化,对多微电网系统进行合理有效的管理成为解决微电网规模化运行的关键问题。多微电网存在着较多的分布式电源,风、光出力的不确定性也将影响到多微电网的运行。建立了多时间尺度能量管理,基于预测数据确定日前计划,在此之上,实时调度中对可再生能源最恶劣的运行条件进行优化。引入了考虑风、光不确定性的微电网能量管理系统鲁棒优化模型。通过列约束生成算法(CCG)对双层鲁棒优化问题进行求解。通过算例仿真,验证了所提微电网互联系统能量管理方法的有效性。     

微电网研究综述

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.文中旨在详细阐释微电网的结构和概念,澄清微电网与分布式发电间的联系和区别,并在总结微电网的国际研究动态和成果的基础上,为中国的微电网发展提供建议.首先,介绍了从分布式发电到微电网的发展历程,通过一个典型的微电网结构对微电网的概念和特点进行了详细阐释.其次,总结了微电网在一些发达国家的发展概况和研究进展,并提炼出现阶段微电网研究中的关键问题和相关研究现状.最后,结合中国的能源战略和电力发展现状,对微电网在中国的发展潜力和应用形式进行了探讨.     

微电网运行控制策略的研究及中央控制器设计思考

科学技术的进步,推动了我国电网的发展,微电网提高了我国电网运行时的稳定性,并使电网向着绿色电网发展。本文先是对微电网进行了概述,又对微电网的运行与控制进行了阐述,最后分析研究了微电网中央控制器的设计。     

微电网的动态特性及控制策略分析

整合多种分布式能源所形成的微电网在不久的将来必将受到更大的关注。对微电网相关领域的最新发展和研究成果进行了综述,描述了微电网逆变器的建模方法,分析了建模方法对微电网动态特性分析精度的影响。根据微电网的不同运行模式,分析微电网在并网运行模式、独立运行模式以及并网运行与独立运行切换的过渡过程的动态特性及控制策略,指出了目前微电网动态特性分析与控制研究中存在的问题,探讨微电网研究的发展方向,为微电网控制策略的设计提供了文献基础。     

微电网电压/无功协调控制综述

简单介绍了微电网控制技术,对微电网电压/无功功率协调控制的基本情况进行了综述。具体给出了几种微电网电压/无功功率基本控制方法,重点介绍了几种微电网电压/无功功率组合控制策略;并对微电网优化控制方法进行了归类;指出了随着微电网的发展,微电网电压/无功协调控制当前存在的问题及有待于深入研究的几个方面。     

基于互联的微电网集群化运作整体设计与实现

在环保、低碳经济、可再生能源大规模并网的要求下,微电网集群化运作是一种提高电网对分布式能源消纳的重要解决方案。结合微电网发展现状,指出基于互联的集群化运作是多微电网的进一步发展趋势,并定性描述了微电网集群的概念、结构及组成。研究了微电网集群化运作的特点,并与多微电网协调运行和单微电网运行等相关方式进行对比,探讨了微电网集群化运作的控制方式。最后,案例分析结果体现了微电网集群化运作的优越性。     

微电网的研究现状及在我国的应用前景

首先介绍了微电网概念的产生背景和意义以及微电网的概念和结构,并给出了微电网的经典示意图;然后详细介绍了美国、欧洲和日本微电网的发展现状及其示范工程,对比了3者不同的微电网发展理念,概述了其微电网的未来发展方向;最后,展望了微电网对于中国未来电网发展的重要意义,提出了国内微电网研究应重点考虑的一些问题。     

一种市场环境下的电网友好型多微网优化调度方法

摘 要：针对配电网中的多微网系统,提出了一种市场环境下的电网友好型优化调度方法,并建立了日前双层优化调度模型。首先构建了配电网层优化调度模型,通过优化各微网的出力,在保证可再生能源发电比例的同时,减小输电网与微电网向配电网注入功率的波动性,提高配电网运行的经济性,从而提高电力系统接纳微电网的积极性,有助于市场环境下微电网的运行与发展。其次,在微网层,采用多场景技术描述光伏与风电出力的随机性,并将微电网与配电网视为不同的利益主体,设计动态电价激励机制,引导微电网按照配电网需求优化出力,从而建立微网层的经济与环保优化调度模型,协调分布式电源出力。采用模拟退火算法求解模型,仿真算例验证了模型的合理性与有效性。     

Microgrids and resilience: Using a systems approach to achieve climate adaptation and mitigation goals

Although energy resource sustainability has been researched extensively, the understanding of how we use and interact with electricity sustainably is less understood. New electrical designs, like microgrids, provide opportunities to better address the immediate needs of electrical sustainability and urban development. This paper analyzes the role of microgrids in urban development and examines how greater systemic thinking between infrastructure planning and energy policymaking can increase a city’s resilience.     

多微电网互联系统的储能容量配置

随着微电网的发展,微电网之间互联的研究逐渐兴起。为了满足多微电网系统的电能质量和运行稳定性等要求,储能系统发挥着重要作用。同时,为了实现微电网互联运行的经济性最优,需要对多微电网的储能系统进行协调容量配置。建立了层级式微电网互联模型,以传输功率损耗最低作为互联微电网之间以及微电网与大电网之间的功率交换原则,基于多微电网互联系统功率交换和分时售/购电价,建立以多微电网系统经济性最优为目标的目标函数,采用改进的粒子群算法对该模型进行优化求解,最终获得储能系统的容量配置参数。实验结果表明,在满足系统稳定性的前提下,文中提出储能系统容量配置方法使得多微电网系统的经济性更优。     

基于能源与信息技术的海岛微电网应用实践

近年来,随着岛屿开发成为热点,海岛微电网建设中存在的诸多问题日益凸显。首先介绍了已有微电网分类及存在的问题,其次分析了能源与信息技术的发展现状和关键技术,最后以并网型和离网型两类海岛为例,阐述连云港地区基于先进能源与信息技术的海岛微电网建设应用实践,为岛屿能源互联网构建提供示范参考。     

基于电气关联强度的虚拟微电网划分方法

随着智能电网与能源互联网研究的兴起,分布式可再生能源和储能设备的不断接入,配电网的智能化发展已成为一种必然趋势。而大量现存的传统配电网如何适应自由、对等、灵活的目标,成为迫切需要解决的问题。文中提出基于电网的电气关联强度将传统配电网划分成若干具有强内部聚合特性的虚拟微电网,并提出了基于扩展信息、物理、社会经济(CPS)的虚拟微电网实施框架,以及边界划分、资源优化部署、协同能量管理的三阶段研究问题。针对第一个研究问题,通过定义电气关联强度,对复杂网络中经典的Newman快速分区算法进行改造,实现对虚拟微电网边界的自动优化。通过仿真算例验证了该方法的合理性和效率。     

大扰动时交流微电网的运行与控制研究综述

交流微电网是促进新能源消纳、缓解能源危机与环境问题的有效手段.分布式微源是微电网的重要组成部分,一般通过电力电子接口逆变器并入电网.因而,微电网的运行特性受微源接口逆变器控制主导,呈现惯性小、过流能力弱、非线性强、抗干扰能力差等特征.这些特征导致微电网在大扰动时易发生逆变器烧毁甚至不可逆失稳等问题,严重影响微电网安全稳定运行.针对大扰动时交流微电网的运行与控制问题,首先分别从微电网电流特性与稳定运行特性2个角度进行总结.然后,梳理了微电网典型限流控制策略以及稳定性提升控制策略的研究现状,包括其主要适用场景及优缺点.最后,从多物理场耦合、多时间尺度交互、系统稳定判据、信息物理安全等方面探讨了微电网安全可靠运行所面临的主要挑战,并展望了微电网智能化、高可靠供电的发展前景.     

Why microgrids are becoming an important part of the energy infrastructure

The term “microgrid” is somewhat non-specific and always changing. This is not necessarily a bad thing. In one form or another, microgrids have been in the energy service toolbox for 30 years. However, with the evolution of software systems, cost reductions in energy technology, and increasing customer drive for sustainability, reliability, resilience, and cost predictability, microgrids have become more capable today and have experienced a surge in deployment. Make no mistake, the growth is customer driven. So, what does the future hold for microgrids? If customers continue to seek cost predictability, sustainability, and reliability/resilience in their energy services, then long-term growth in the microgrid industry should be obvious, even in the face of resistance from utilities and policymakers. Where will microgrids be in 2035? 2050? Will utilities embrace microgrids? Will policymakers become facilitators of microgrids? Will municipalities and rural cooperatives use microgrids to hedge costs and improve sustainability and resilience for their citizens/members? This article will discuss the trends and drivers stemming from the early days of microgrids that still exist today which likely lead to an institutionalization and growth of microgrids in the future.     

基于机会约束规划的综合能源微网群协调运行策略研究

随着我国分布式能源系统的迅速发展,在用能侧出现大量的综合能源微网,而相邻综合能源微网以微网群的形式协同运行将是综合能源微网今后发展的重要趋势。基于此,提出了一种适用于综合能源微网群的协调运行方法。该方法旨在协调分属不同利益主体的综合能源微网,在共享有限信息和彼此独立决策的条件下,寻求微网群系统的最优运行方案。考虑到综合微网群系统中通常含有较多可再生能源,为了提高运行方案应对可再生能源出力不确定性的鲁棒性,采用机会约束规划方法,以有效抑制不确定性的影响。最后,通过对含电力-天然气的微网群系统算例进行分析,结果表明,与传统集中方法相比,所提方法能较好提升系统的经济性和安全性,实现二种特性的权衡。