交直流混合微电网运行方式相比于单一系统的微电网而言更加灵活,可以较大程度地满足就地消纳资源、响应负荷需求等微电网规划设计的个性化需要,但同时对于技术要求偏高,现阶段而言,要将混合微电网模式大面积应用于实际电网市场还需要很长的过程。交直流混合微电网的拓扑结构是微电网设计之初考虑的问题,当微电网结构设计合理完备后,交直流混合微电网的容量配置问题亚需解决。相比于传统大电网,交直流混合微电网由于DG与储能装置的存在,容量配置问题更加复杂:DG的随机性、波动性受地理环境影响较大;蓄电池的寿命增加了容量配置的约束条件。微网系统可以为住宅区和商业区提供好品质的能源服务。新能源组合应用系统作用
交直流混合微电网系统融合了直流微电网和交流微电网的优点,对不同类型的分布式电源和负载兼容性更强,有效减少了变换器的数量,降低了功率损耗。因此,交直流混合微电网系统被应用到了越来越多的场合。在混合微电网中,绝大部分负载都是通过电力电子变换器与微网母线连接,闭环控制的电力电子变换装置可视为恒功率负载,储能单元充电时也可视为恒功率负载。恒功率负载具有负阻抗特性,在扰动情况下,会影响系统稳定性,甚至导致整个系统无法正常工作。保证交直流混合微电网系统稳定运行是需要重点研究的问题。目前,大部分研究都集中在小信号稳定性分析,这种近似线性化方法只能保证系统在稳态平衡工作点附近的稳定性,但是交直流混合微电网系统存在负载功率大幅度阶跃、分布式电源投入切出、系统故障等大扰动现象,小信号分析方法不适用于大扰动情况,因此对系统进行大信号稳定性研究是非常必要的。南京光储直柔系统费用微网系统可以通过储能设备的应用来实现更加高效的能源管理和利用。
电力系统的稳定性是指特定运行条件下的电力系统,在受到扰动后,重新恢复运行平衡状态的能力,根据性质的不同主要分为功角稳定、电压稳定和频率稳定。相比于传统电网,交直流混合微电网,增加了直流子微电网的稳定性问题,主要是电压稳定问题。同时大量DG的不确定性影响和大量电力电子装置导致的低惯量性都导致交直流混合微电网的抗干扰能力减弱,系统稳定性问题更加複杂。交直流混合微电网的稳定性问题可对併网运行模式和孤岛运行模式分别进行分析:併网模式下,由于大电网的支撑作用,主要考虑直流子微电网母线电压稳定问题,通过对应控制方法实现电压稳定;孤岛模式下则既要考虑直流子微电网的电压稳定问题,又要考虑交流子微电网的电压、频率、功角稳定问题。国内外对交直流微电网稳定性的综合研究较少,主要涉及微电网的小信号干扰稳定、暂态稳定,主要保持电压和频率的稳定。但是,国内外研究主要採用简化的DG和负荷模型,忽略了DG的多样性和波动性以及非线性负荷和感应电动势负荷的影响,缺少对交直流混合微电网稳定性判据的建立。
交直流混合微电网综合了交流微电网和直流微电网的优点,是未来智能电网的发展趋势之一,而拓扑结构和可靠性研究是交直流混合微电网发展的基础。参考现有微电网拓扑结构,结合交直流混合微电网的构成和运行方式,提出了3类新型交直流混合微电网拓扑,分别是一对多型(一个交流微电网与多个直流微电网)、多对一型和多对多型,根据3类拓扑自身的特点,指出了各自的适用场景;基于配电网可靠性分析方法,考虑分布式电源接入和微电网孤岛运行,提出了交直流混合微电网的可靠性计算方法;通过算例,对比和分析了提出的3类新型交直流混合微电网拓扑的可靠性。目前对交直流混合微电网的研究主要集中在功率控制和协调优化等方面,拓扑结构和可靠性方面的研究还比较少。交直流混合微网系统可以为重大会议和活动提供高效、可靠的能源供应保障。
基于高速通信设计的控制策略,可以快速精确地实现子微网内部功率分配,并确保系统参数工作于额定值。然而在微网向大尺度系统发展的过程中,过于依赖高速通信会引起系统的可靠性问题,并导致投资成本上升。目前,关于采用高速通信控制方法的研究已经比较成熟。但随着微网规模的扩大,互联高速通信线会导致系统冗余性下降,成本大幅提升,“即插即用”性能较差,限制了微网的扩展。为此,学者们又提出了无需通信网络的解决方案,在此类方案中,变换器只需利用各自本地信息即可实现系统功率控制。下垂控制是目前应用较为普遍的微网功率控制方法,其满足了可再生能源分布式接入需求,易于实现“即插即用”,同时,冗余程度较高,且降低了系统成本。交流子微网下垂控制模拟了发电机静态特性,采用P-f(有功功率-频率)和Q-U(无功功率-电压)下垂曲线分别实现有功功率和无功功率分配。交直流混合微网系统可以有效地降低能源浪费和成本。内蒙古能量路由器厂商有哪些
交直流混合微网系统可以通过自主管理和监测来实现较佳的能源利用效果。新能源组合应用系统作用
当变换器输出阻抗与线路阻抗之和为纯感性时,有功功率和无功功率可以表达为其中:Pn、Qn分别为变换器n 输出的有功功率和无功功率;En代替输出电压;U 代替母线电压;fn是输出电压与母线电压之间的夹角;Xn则表示输出感抗。由式(1)(2)可以看出,当fn足够小时,有功功率的流动主要由功率角fn决定,而无功功率的流动则主要由变换器输出电压En决定。因此,交流子微网中的功率分配管理方法可以表示为其中:Erated、frated 分别代替变换器输出电压和频率的额定值;mP和nQ分别为有功和无功的下垂系数。对于不同子微网,下垂控制器均由2部分组成:外环是将反馈的本地信息(电流或功率)代入至预设的下垂曲线,产生输出电压的参考量;内环是常规电压电流环,实现对电压参考量快速准确跟踪。下垂控制之所以能实现无通信网络下的功率管理,本质上是利用电气参数本身(电压、频率)作为变换器相互“沟通”的平台。新能源组合应用系统作用
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