区域自治型单相/三相多微网多时间尺度递阶控制

随着微网大规模推广应用,地域上较为相近的多类相序微网可互联形成单相/三相混联多微网系统。针对脱离配电网情况下所形成的区域自治多微网,提出一种多时间尺度集散式递阶控制策略,包括秒级分散式实时控制、分钟级集中式协调和小时级动态孤岛切换。其中,分散式实时控制基于各子微网自身稳定运行裕度实现源—荷—储功率调节,平抑光伏和负荷功率波动的同时跟踪联络线功率;集中式协调考虑分散式控制的弃光切荷量以及三相不平衡度约束,基于多目标混合整数规划实现源—荷—储集中式优化进行全局功率分配;动态孤岛切换通过组合互联方案决策实现区域多微网整体资源配置最优。经仿真实例验证,所提策略可实现单相/三相多微网多时间尺度递阶控制,实现应对源—荷波动的源—荷—储协调控制,有利于多微网离网的安全高效运行。     

基于目标级联法的微网群多主体分布式优化调度

随着微电网的不断发展,局部区域内多个微电网互相联结形成微网群,有利于其协调控制,提高运行稳定性和经济性。相对传统微电网,微网群系统具有多运营主体的特点,微网群能量调度中心需协调各方利益对运行计划优化调度。考虑含多源异质分布式电源出力具有随机性,采用盒式不确定集合描述不确定性,考虑最坏情况对不确定约束凸转换。建立微网群系统的两级递阶优化调度模型:上层是微网群能量调度中心优化调度模型,下层是子微网优化调度模型,然后对所建递阶优化调度模型耦合性和分布性进行分析,采用一种新型的协同优化方法——目标级联法,实现上下层模型的解耦独立优化。算例表明基于目标级联法的分层分布式优化调度算法具有快速性和良好收敛的特点。     

社区能源网络能量管理和协调控制仿真与测试平台设计

考虑到社区能源网络拓扑多样性,其控制系统的能量管理和协调控制算法的开发仍处于个性化定制阶段,能量管理和协调控制算法及控制系统设备的测试成本高昂。分析社区能源网络仿真测试平台的设计需求,提出基于DIgSILENT和OPC技术的社区能源网络仿真测试平台设计方案。该仿真测试平台考虑了算法仿真和控制系统设备测试两种应用场景,应用DIgSILENT提供的多种控制算法接口,基于分层分布的信息层架构建立平台的算法仿真架构和硬件在环测试框架。最后,针对具体的社区能源网络拓扑对一种能量管理和协调控制策略进行仿真验证。该仿真平台的设计思路有利于模拟复杂的运行工况,为能量管理和协调控制算法和控制系统设备的研究和测试提供了良好的实验平台。     

考虑微电网运行域的配电网分布式能源规划

随着分布式能源(DER)和微电网(MG)的大规模发展,在配电网静态安全约束下MG运行范围与DER渗透率之间相互制约,而现有DER规划模型未计及MG原有的运行范围,所得配置方案将可能局限MG运行空间,使得MG控制难度和配电网运行风险大大提高。为解决该问题,开展了含MG配电网DER选址定容问题的研究,重点研究了MG运行域、需求响应(DR)和储能运行策略对于DER规划的影响。为减少DER接入对MG运行的影响,引入MG运行域模型定量刻画MG运行边界,并采用区间算术将其转化为规划模型的约束条件。建立DR模型时,提出用户可中断负荷概率矩阵表征DR的不确定性。在此基础上,建立了综合考虑配电网运营商与DER投资商利益的含MG配电网DER规划模型,并采用改进粒子群算法进行求解。算例结果表明,所得DER规划方案在保证MG运行域不受影响下实现经济性最优,验证了所提模型的合理性和有效性。     

复杂拓扑结构光储型微电网黑启动策略

随着微电网大力发展,逐渐形成了结构及控制模式更加复杂的微电网。针对较具推广价值的光储型微电网,研究安全有效的黑启动方案对提高其供电可靠性具有重要意义。在分析具有复杂拓扑的光储型微电网及控制系统的基础上,提出一种基于分层控制的光储型微电网黑启动策略。综合考虑多个储能系统当前状态以选定黑启动主电源,结合光伏发电系统多种运行状态,以网架串行恢复形式进行分层分级黑启动。经仿真验证,所提方法可安全有效地完成复杂拓扑结构的光储型微电网黑启动,为相应实际微网工程黑启动方式提供一定的借鉴意义。     

基于广义最小生成树的多微网源荷储恢复顺序优化策略

随着区域内微网接入数量的增加,逐渐形成不同相序结构的多微网系统,制定合理可靠的源荷储恢复策略对其快速恢复具有重要意义。针对新兴的单相与三相拓扑结构的混联多微网,提出一种考虑其三相不平衡度约束及稳定运行裕度需求的单相/三相多微网源荷储恢复顺序优化策略。提出多微网运行裕度和稳定裕度的概念,将源荷储恢复事件抽象为连通无向图的顶点,采用基于Prim思想的改进广义最小生成树方法进行源荷储恢复顺序优化,并提出考虑簇间权值最小的顶点簇形成方法。经仿真验证,所提策略有效可靠。     

微电网系统建模的挑战—“智能微电网与可再生能源系统的关键技术”专题(前言)

<正>随着可再生和绿色分布式发电系统渗透率的不断提高,含高渗透率分布式可再生能源的微电网成为智能电网发展的重要分支之一.微电网系统是由负荷、分布式电源、电力电子变换器通过电气网络紧密集成的可控供电系统,逐渐成为我国城镇化进程中重要的一种供电模式.典型微电网系统通过电力电子变换器接入多种分布式电源,其中风、光等分布式可再生能源接入比例较大,这些发电单元大幅度随机变化、各单元动态特性各异、不同单元的变化呈现多个时间尺     

单三相光储型多微网黑启动恢复策略

近年来微电网大力发展,由其为子单元的多微网(multi-microgrids,MMGs)渐成为一种新型电网.作为结构及控制模式更加复杂的微电网群落,研究安全有效地黑启动以进入正常运行状态对提高供电可靠性具有重要意义.在分析含单三相复合混联的多微网结构及控制系统基础上,为使主电源高效运行,提出一种考虑三相不平衡度约束的多微电网黑启动策略,考虑源荷网条件选择最优的储能系统作为黑启动主电源,以先独立分散恢复再集中协调恢复的方式实现多微网的源荷网恢复.所提策略经验证有效可靠,可为多微网黑启动恢复提供一定的借鉴意义.     

单三相混合供电制式多微网联网路径搜索及源荷储恢复策略

配电网供电恢复后,为实现多微网内各区域自治系统稳定及快速有序地并入配电网,提出一种考虑稳定性和联网时长的单相/三相(简称单三相)混合供电制式多微网联网路径搜索算法及源荷储恢复策略:基于单三相混合供电制式多微网图论模型,将联网路径搜索转换成最小生成树问题,利用改进Prim算法进行最短路径搜索;联网完成后,通过基于混合整数规划的粒子群算法,将多微网区域自治时被切除的次要负荷、被限制的新能源出力以及储能电池的电量进行集中式恢复。基于DIg SILENT的单三相多微网仿真平台对所提算法进行仿真验证,证实了所提算法的有效性和实用性。     

考虑主动配电网运行策略的分布式电源规划方法

文章充分考虑全局优化控制和自治区域离网运行的主动配电网多源协调控制策略,提出了分布式电源双层优化模型。上层优化模型以综合成本净现值最小为目标,引入了计及主动配电网离网运行能力的系统综合安全性指标为约束,以保证规划结果的安全性;下层优化模型基于上层得到的规划结果,采用全局优化控制策略决策可控单元出力,模拟主动配电网经济运行工况。文章还设计了改进的粒子群算法对双层规划模型进行求解,并通过算例仿真验证了所提模型的可行性和有效性。