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来源: 发布时间:2023-07-27

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。交直流混合微网系统可以为地区性电网提供有效的支持和补充。辽宁能量路由器生产公司

微电网从交流母线和直流母线的配置角度,可分,为交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网。交直流混合微电网因其兼备交流微电网与直流微电网的优势,能更好促进DG的消纳,同时可以提高经济效益,是微电网发展的趋势。交直流混合微电网的典型结构包括各自单独连线运行的直流微电网系统和交流微电网系统以及双向变流器,如右图所示。DG代替各类分散式电源,如光伏、风机、燃料电池、微型同步电机等;ESS代替储能装置,如蓄电池、超级电容器等,各电力电子装置根据母线类型和控制要求选择类型。该交直流混合微电网内部由各单元在其交流子微网或直流子微网内按照各自原则并联构成,外部由四象限运行的换流器连线,整个混合微电网由交流母线通过馈线併入电网。本质上,交直流混合微电网结构是在交流微电网的基础上发展而来,其关键为交流微电网系统中的交流母线,承担整个系统的连线反馈作用。而直流微电网子系统可视为逆变器作用下的特殊DG,其重点是维持直流母线电压稳定,以确保供电可靠。北京交直流混合微网系统价格微网系统可以通过绿色能源和可再生能源的应用来实现更加节能和环保的能源管理。

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。

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。交直流混合微网系统可以为城市及国家的发展提供必要的能源支持和保障。

相较于交流微电网和直流微电网,交直流混合微电网具有电力电子变换环节少、能量损耗小和负荷配置灵活等优点,逐渐引起了相关研究人员的注意。文献[4]指出交直流混合微电网主要包括交流微电网、直流微电网和互联变流器,并介绍了混合微电网的优点和关键技术。文献[5]研究了交直流混合微电网的运行模式和功率流动方式,并设计了相应的控制策略。文献[6]提出了一种典型交直流混合微电网拓扑,并对互联变流器的控制方式进行了研究。文献[7]综述了交直流混合微电网的拓扑结构和基本控制策略,并根据交直流混合微电网接入大电网的方式将其拓扑结构分为3类:(1)在交流侧经由变压器接入大电网;(2)在直流侧通过DC/AC逆变器接入大电网;(3)通过电力电子变压器接入大电网。文献[8]根据分区、分层和资源较大利用等原则,设计了交直流混合微电网的拓扑,并对拓扑进行了可靠性和经济性分析。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。陕西交直流混合微网系统公司

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理想的交直流混合微电网中可再生新能源种类比较少,但实际中交流子网中也含类似锂电池系统等储能式电源。交流微电网可以分为三个主要部分:光电和风电为主的可再生新能源部分、储能部分和交流负载部分。为了充分利用可再生能源,光伏发电和风力发电的工作模式多为MPPT模式。当微网无通信线路,为使储能??榭梢愿萜淙萘糠峙涫涑龉β?,将储能??樽魑С诺南低持卸嗖捎孟麓箍刂?。在低压微电网中,由于线路具有呈阻性的等效阻抗特点,所以多采用P-V,Q-f下垂控制方式。交直流混合微电网变换器的控制主要分为两种:一种是由下垂特性决定功率如何流动以及具体的数值,例如双下垂控制;另一种是基于标幺化的思想,在同一个坐标中看交流微网的下垂曲线和直流微网的下垂曲线,并以此来决定变换器如何动作,例如基于单位化混合下垂控制。辽宁能量路由器生产公司

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