农村微电网风光储多时间尺度互补供电技术研究

对农村微电网中风光储互补供电技术进行了针对性研究,提出了一种风光储多时间尺度互补供电技术,利用储能系统和风光发电系统在时间尺度上的差异和互补特性,充分发挥储能系统的快速功率吞吐能力和灵活充放电特性,与分布式风光发电的备用功率调节特性协调互补,进而提高农村微电网供电系统的供电可靠性和安全性。基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台建立风光储互补微电网电磁暂态仿真模型,在农村微电网并/离网切换过程中对储能系统的快速功率支撑以及风光储的多时间尺度供电技术进行了仿真分析,结果表明风光储多时间尺度互补供电技术运行稳定,解决了农村地区供电可靠性低及电能质量差等难题。     

用户侧微电网的特征及关键技术

分析了用户侧微电网的特征、基本结构及其面临的挑战,在此基础上总结提炼了用户侧微电网待解决的关键技术,包括运行模式与经济评价方法、供电模式与规划设计方法、双向计量与监控技术、控制与保护技术、优化运行与能效管理技术,以及光伏/储能微电网系统平台和关键设备的研发。这些技术有利于打好用户侧微电网商业运营的基础,提升用户服务质量和供电可靠性,实现微电网的并网与规模化发展以及安全稳定运行。     

基于可靠性评估的微电网配置方法

研究了微电网的可靠性评估及通过可靠性评估结果进行微电网配置的方法.采用基于故障影响遍历算法的可靠性评估方法,通过建立区域网络图、节点邻接矩阵、故障影响矩阵,对含微电网的复杂配电网进行了可靠性评估.根据可靠性评估结果,配置微电网供电区域和规划微电源的接入位置.以RBTS-BUS 6系统为例,计算了可靠性指标并得到了微电网...     

含风-光-储的微网接入对配电网供电可靠性的影响

微电网通过有效整合分布式电源、储能和负荷等,提高电能的质量和可靠性,但微电网的灵活性,给微网接入配电网供电可靠性评估带来了新的问题和挑战。针对这一问题,建立了风-光-储微网对配电网可靠性影响的评估模型,采用序贯蒙特卡洛方法定量分析了风-光-储微网接入对配电网供电可靠性的影响,并通过算例分析了不同约束条件下风-光-储微网对配电网供电可靠性的影响。结果表明,风-光-储微网的最优配置可以降低电网的投资成本,并改善配电网。所做研究工作为我国微电网接入配电网的发展提供了参考和借鉴。     

计及控制策略的并网型微电网可靠性评估

当上层配电网故障或电能质量不满足要求时,微电网可通过控制策略切换等调度各微电源的出力,实现微电网孤岛运行。孤岛运行时,不同控制策略直接影响微电网的供电可靠性。通过对微电网最常见的两种控制策略（主从型和对等型）的分析,建立了计及控制策略的并网型微电网功率模型;通过对上层配电网进行最小路等值,建立微电网不同控制策略下的故障影响矩阵,提出了基于时序蒙特卡洛的并网型微电网可靠性评估方法。以此方法对改进的IEEE-RBTS系统进行可靠性评估,分析了两种控制策略对配电网可靠性指标的影响。算例表明：微电网加入配电网后可改善系统可靠性性能;对等型微电网比主从型微电网的可靠性要高。     

微电网实践与发展思考

微电网由于能够有效利用分布式电源,提高配电网的供电可靠性,近年来受到了国内外学者的广泛关注。在积累了一定的理论成果和工程应用经验后,结合目前微电网的研究建设现状,对微电网的实践与发展进行了总结、思考以及展望。从稳定控制、保护、规划发展等三方面进行深入分析,梳理微电网已经取得的研究成果,指出微电网发展尚存的技术难点并给出可能的解决办法。     

计及微电网中可再生能源间歇性影响的配电网可靠性评估

为分析微电网中可再生能源分布式电源(DG)的间歇性对供电可靠性的影响,运用马尔科夫方法在计及负荷重要性的多个负荷水平下建立由间歇性DG和储能装置组成的微电源的输出功率多状态模型,根据该模型和微电网孤岛运行时的功率平衡关系,提出微电网中每个负荷点的微电源输出功率的两状态模型。基于微电源两状态模型,提出一种含微电网的配电网可靠性评估方法和评价微电源持续供电能力的新指标。算例验证了所提方法的可行性和有效性。结果表明,微电网网内用户的供电概率得到提高,但在计及DG出力间歇性时,用户的平均停电次数指标有恶化的趋势;合理配置储能装置的容量及最大出力,能改善间歇性DG出力对微电网用户持续供电能力的不利影响。     

智能微电网运行控制的研究

分析了分布式电源的接入对电网电能质量、继电保护、供电可靠性、运营管理的影响,从调度管理层、集中控制层、就地控制层等方面提出了智能微电网运行控制架构,并研究了并网点功率交换控制、模式切换控制、紧急控制、黑启动控制等智能微电网的运行控制策略。     

钒电池储能系统在城市微电网中的优化应用

为改善城区配电网的供电可靠性和电能质量,提高可再生能源在绿色节能建筑总能耗中所占比例,依托实际城市智能微电网工程开展风光储微电网的研究,重点分析全钒液流电池储能系统的关键部件设计、系统结构布局优化及运行模式控制等问题。通过实际运行分析,证明钒电池储能系统在城市微电网应用中的可靠性和有效性。     

基于灰色模糊理论的含微电网配电网可靠性综合评估

介绍了灰色模糊区间综合评价模型,将含微电网配电网的可靠性评估中的数据指标处理应用于该模型.主要考虑可靠性中的5个指标:平均供电可用指标、期望缺供电量、平均停电频率、平均停电持续时间和最大停电时间.对IEEE RBTS-BUS4的节点模型改造接入不同结构的微电网,并对不同的接入方案进行评估分析,结果验证了灰色模糊评价模型在含微电网配电网可靠性评估中应用的可行性.     

浦东新区高可靠性示范区微电网供电模式研究

现代配电网对供电可靠性的要求日益提高,传统集中式配电网难以达到很高的供电可靠性,而微电网的发展提供了解决这一问题的思路。首先结合上海浦东新区高可靠性示范区的建设和目前的微电网技术,说明了示范区内可采用的微电网为锂电池+电源转换系统(PCS)模式,其次建立了基于ASAI、SAIDI可靠性指标和单位负荷年费用经济性指标的数学模型,并根据上海电网实际情况给出了各指标权重,最后通过计算比较给出了浦东示范区应采用含微电网的不同母线出线连接下一级开关站的接线模式。     

农村供电系统中典型微电网供电模式研究

本文针对农村供电系统中不同类型的农村用户的供电问题,综合考虑农村的负荷密度、供电半径范围、负荷特性、分布式能源分布及最高渗透率等多方面因素,并结合各地农村的差异化发展、就地消纳、实用化组网等原则,提出了新型的农村微电网供电模式。通过微电网供电模式配置来实现农村分布式能源的就地消纳,并解决中国广大农村地区供电可靠性及电能质量差等供电难题。基于分散式农牧户和集群农牧户两种典型农村用户的用能分析结果,分别设计了不同的微电网供电模式,并基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台对设计的微电网供电模式进行仿真验证,结果表明两种典型的微电网供电模式运行稳定,能够广泛吸纳分布式能源,解决农村供电难题,为农村地区提供安全、可靠、优质的电力供应。     

高渗透率可再生能源微电网的风柴荷协调调频策略

微电网中包含的高渗透率风机、光伏及柴油机、负荷等元件使微电网调频困难。为充分利用风柴荷备用资源对微电网调频性能的改善作用,考虑微电网频率总体最优,提出了一种基于高渗透率可再生能源微电网的风柴荷协调调频策略。考虑风柴荷与微电网频率特性的相互作用,推导了含高渗透率风电的微电网频率特性,建立了风柴荷联合调频下微电网频率特性模型,对比分析了不同调频参数下的微电网频率特性。其中风机和柴油机始终优先参与调频,可控负荷仅在负荷突变量大于风柴备用容量时参与调频,同时可控负荷调频系数根据频率波动大小而改变,兼顾风柴调频备用与供电可靠性,使微电网既能充分利用风柴调频能力,又能减少可控负荷调频压力,保证了需求侧供电的可靠性。仿真结果表明,所提出的调频策略可有效改善高渗透率可再生能源微电网的频率稳定问题,并减轻可控负荷调频压力。     

基于季节性负载缺电概率比的独立微电网容量优化配置

供电可靠性和经济性是独立微电网系统容量优化配置中的关键问题,需要结合当地的天气状况和自然资源对微电网系统的容量进行优化设计,选取最优的容量配置方案.提出一种基于季节性负载缺电概率比的独立微电网系统容量优化配置方法,该方法考虑可再生能源季节性分布特点,在全年负载缺电率基础上引入季节性负载缺电概率比,并将其作为供电可靠性约束条件,以微电网系统年度平均成本最小为优化目标,利用遗传算法求解各发电单元的最优容量配置.结果表明,引入季节性负载缺电概率比后,系统根据可再生能源季节性分布特点进行最优配置,提高了微电网系统供电的可靠性,可以为含风光柴储的独立微电网容量优化配置提供参考.     

户用微电网供电模式的理论分析及工程应用

微电网对于减小分布式电源接入对配电网的影响,提高供电可靠性和电能质量具有重要的意义。首先介绍微电网的基本结构和分类,然后从理论分析的角度阐述智能微电网的供电模式,并进一步提出适用于户用微电网的调、配、用一体化的综合监控平台系统设计和设备选型原则。结合草原上风能与光伏资源的分布情况,设计应用于实际工程的典型供电模式,并根据实际情况对各种分布式电源的容量进行优化配置,其对于户用型微电网的建设具有一定的指导意义。     

基于微电网的单电源进线站用电可靠性研究

站用电作为给变电站内部各用电负荷供电的电源系统,其可靠性要求极高.传统站用电都来源于电网系统, 为提高沙戈荒边地区单电源进线的站用电系统的可靠性,基于含微电网的单电源进线站用电系统进行分析.研究结果 表明,将储能和光伏风电等新能源构成的微电网作为站用电系统电源的补充,在变电站发生故障情况下,可极大延长 站内负荷的供电时间,提高站内的供电可靠性且便于检修和快速恢复供电.     

钒电池技术在微电网储能系统中的应用

作为微电网研究领域的关键性技术,储能技术对微电网的供电可靠性、经济与安全具性有重大影响。旨在为提高微电网的电能质量和稳定性,把一定容量的钒电池运用在微电网储能系统上。首先分析了目前多种储能技术的特性,介绍了钒电池的工作原理;其次建立了钒电池等效电路模型;最后利用MATLAB/Simulink软件对钒电池充放电特性进行仿真分析。     

考虑分布式电源出力间歇性的微电网可靠性评估

微电网在非计划孤网运行时分布式电源出力的间歇性对供电可靠性影响较大。本文基于风机和光伏等分布式电源输出功率的分布特点,运用马尔可夫链蒙特卡洛法获得间歇性分布式电源输出功率多状态概率模型。以微电网内分布式电源输出功率为基础,结合微电网内储能设备的充放电特性和微电网内负荷水平的不确定性,提出一种非计划孤岛情况下的微电网可靠性评估方法,并给出了源荷双侧不确定情况下的微电网可靠性评估流程。最后通过实际微电网运行算例,验证了所提方法的可行性和有效性。     

计及激励型需求响应的微电网可靠性分析

鉴于激励型需求响应能够引导用户调整用电行为、主动参与负荷削减,而微电网中的分布式电源及储能能为实施激励型需求响应提供响应时间,文中对计及激励型需求响应的微电网可靠性进行了重点研究。首先分析了激励型需求响应的机理及其对供电可靠性的影响,接着对用户进行分级、建立了需求响应的调度模型,然后以用户收益最大为目标建立用户侧的响应模型,并提出了计及激励型需求响应的微电网负荷削减策略,最后基于蒙特卡洛模拟方法对改进的RBTS Bus6测试系统进行可靠性评估和经济性分析。算例结果验证了所建模型的有效性,证明了激励型需求响应能有效提高微电网的可靠性和经济性。采用随机优化理论,研究具有提前通知选择时供电公司对于可中断负荷的最优决策模型,并给出模型的解析解。     

含微电网的配电网可靠性最优化

提出了一种含微电网的配电网可靠性最优化模型和算法。目的是在引入微电网后,在不增加投资的条件下,通过改变网络结构来达到可靠性提高的最大化,为规划运行人员提供决策参考。模型以系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标、系统平均供电不可用率指标以及系统平均供电量不足指标的加权组合的最小化为目标函数,以系统安全稳定极限以及微电网运行特点为约束条件。设计了基于可靠性的启发式的开关交换算法对模型进行求解。改进了传统的牛顿法,使之适用于含微电网的配电网的重构特点。算例分析表明所建模型在优化网络结构,改善负荷分布以及提高网络整体可靠性等方面具有积极作用。