交直流混合微電網除了要考慮其穩定性、可靠性和安全性,還需要分析其經濟性指標。經濟性評估主要分為3個方面:微電網規劃設計階段的經濟性評估、微電網運行時的較優化管理和微電網優化調度問題。微電網規劃設計階段的經濟性評估分析主要通過投入產出法、全生命周期和區間分析法來考慮成本指標(等年值設備投資費用、等年值運行維護費用等)和效益指標(利潤凈現值、投資回收期等)。微電網運行較優化管理主要通過目標函數(利潤、較低成本等)和約束函數的建立,來管理系統的功率潮流;微電網的優化調度問題除了需要考慮發電成本問題,還需要結合大電網的實時電價、DG的出力不穩定性和機組組合的環境效益,增加了電網調度的難度。交直流混合微網系統可以為社區、工業園區、船舶和建筑等提供地方性的電力解決方案。甘肅EMS系統
分布式新能源越來越普及,大量的分布式新能源接入配電網,而新能源具有間歇性和不確定性的特點,對電網運行帶來不利影響。微電網被認為是解決這個問題的有效方法。微電網包括交流的和直流的微網,當前主流是交流。但是直流負荷日益增加,只交流供電會提高成本、產生嚴重的諧波問題。利用交直流混合供電,可以降低成本,有效利用分布式電源。在混合微電網中,DC/AC雙向變換器控制交直流母線之間的電力流動,對系統的穩定運行和可控發揮著重要的作用。下垂控制因為控制簡單、能夠自我運行,所以被普遍應用在微網的控制中。由于混合微電網中的DC/AC雙向變換器需要同時連接交流母線以及直流母線,因此不能應用傳統的控制方法,需要采用新的控制方法。陜西新能源組合應用系統工作原理微網系統可以通過多種儲能設備和零部件的配合來實現較佳化的能源利用。
一種交直流混合微電網系統,該交直流混合微電網系統包括:直流微電網和至少兩個柔性變電站,柔性變電站包括:高壓交流系統、高壓直流系統和低壓直流系統,高壓交流系統與高壓直流系統之間、高壓直流系統與低壓直流系統之間、高壓交流系統與低壓直流系統之間分別相連,上述直流微電網包括:高壓直流母線和低壓直流母線,各柔性變電站的高壓直流系統之間通過高壓直流母線相連,各柔性變電站的低壓直流系統之間通過低壓直流母線相連。出的交直流混合微電網系統通過將柔性變電站的高壓交流系統、高壓直流系統及低壓直流系統互聯成環,并通過高壓直流母線將各柔性變電站的高壓直流系統連接,通過低壓直流母線將各柔性變電站的低壓直流系統連接,從而形成基于柔性變電站的雙端雙環網結構,各柔性變電站互為備用,當交直流混合微電網系統中的一個或者幾個柔性變電站出現故障時,除出現故障的柔性變電站之外,其他柔性變電站正常工作,實現了負荷轉供和環網潮流均衡,保證了配電網的持續供電能力。
在微網系統中,電力電子變換器通常呈并聯結構,為此,如何對其功率進行合理分配以確保各臺變換器協調運行,始終是微網控制的基本目標。針對交直流混合微網,功率控制技術需要考慮2方面因素:一方面,需要同時保證交流子微網和直流子微網單獨運行的要求,即變換器在各自子微網中按照自身容量特性承擔相應功率;另一方面,需要確定交直流互聯變換器的控制策略,使功率在子微網間合理地雙向流動,實現交直流混合微網系統的協調運行。根據交直流混合微網功率控制的目標,國內外學術界和工業界已從不同角度展開了研究,但至今仍欠缺對其中關鍵技術進行系統的概括與總結。為全方面展示功率控制技術的研究成果,以下分別從交流子微網、直流子微網以及交直流互聯變換器3 個方面對已有文獻研究現狀進行梳理評述。值得注意的是,在對交流子微網、直流子微網功率管理策略進行綜述時,通過類比歸納方法,對二者通用之處和各自的特點分別進行詳盡的概括。交直流混合微網系統可以為不同地區提供相互支持和協作的能源網絡。
交直流混合微電網的拓撲結構是微電網設計之初考慮的問題,當微電網結構設計合理完備后,交直流混合微電網的容量配置問題亞需解決。相比于傳統大電網,交直流混合微電網由于DG與儲能裝置的存在,容量配置問題更加複雜:DG的隨機性、波動性受地理環境影響較大;蓄電池的壽命增加了容量配置的約束條件。交直流混合微電網的容量配置主要分為4部分:(1)資源、負荷、地理環境的調研與微電網網路結構的確定;(2)設備型號與設備數量的選擇;(3)容量配置較較佳化模型的建立;(4)較佳化求解。容量配置較較佳化模型的建立主要分為目標函式的選取與約束條件的確定,目標函式主要分為可靠性指標與經濟性指標2類,約束條件主要考慮系統運行約束、備用容量、蓄電池充放電約束等。容量配置較佳化模型的求解主要分為解析法和智慧型算法,由于智慧型算法具有計算簡單、魯棒性強、約束限制較少等優點,主要採用智慧型較佳化算法進行求解,典型代替有遺傳算法、粒子群較佳化算法和模擬退火算法。混合微網系統可以帶領能源技術的創新和發展。揚州交直流混合微網系統設計
交直流混合微網系統可以為公共設施和重要行業提供穩定、高效的能源互連和保障。甘肅EMS系統
隨著DG、儲能裝置和直流負荷的逐步滲透與現有交流系統的普遍存在,交直流混合微電網將是今后發展的必然趨勢。主要分析交直流混合微電網中現存的問題并對未來進行展望。(1)現有的交直流混合微電網研究主要針對典型的交直流混合微電網結構,未來的交直流混合微電網中將包含多條不同等級的交流母線和直流母線,多條母線之間的協調控制與功率管理將是今后研究的熱點問題。(2)未來的交直流混合微電網中,連接DG的電力電子裝置、儲能裝置以及非線性負荷等導致的電能質量問題是一個重要課題。諧波、三相不平衡和電壓的凹陷/膨脹等問題在配電網中備受關注,不久的將來電能質量問題將更加嚴峻。因此,研究輔助裝置(如無功補償,電壓不平衡補償,諧波補償,功率因數校正等)在交直流混合微電網中的應用將是未來研究的新方向。甘肅EMS系統
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