交直流混合配電網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃問題是配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計階段需要解決的核心問題,對交直流混合配電網(wǎng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行具有重要意義。 與交直流混合配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃相關(guān)的研究,主要是基于傳統(tǒng)交流配電網(wǎng)規(guī)劃方法的成果,在直流配電網(wǎng)或直流微電網(wǎng)的一些特殊應(yīng)用場合的規(guī)劃問題中進行應(yīng)用。例如,針對海上風電接入配電網(wǎng)已有相關(guān)研究;此外,有學者對孤島直流微電網(wǎng)運行控制進行了相關(guān)研究,提出孤島直流微電網(wǎng)的運行方式及控制策略;針對直流微電網(wǎng)提出基于本地電壓分段控制策略的穩(wěn)定性控制方法;直流微電網(wǎng)的能量協(xié)調(diào)控制問題。而針對交直流混合配電網(wǎng)的規(guī)劃問題,著力解決在城市現(xiàn)有交流配電網(wǎng)中擴建直流子系統(tǒng)(包含柔性直流互聯(lián)裝置以及直流線路)的規(guī)劃方法,并沒有特別研究其關(guān)鍵技術(shù)及可行的規(guī)劃方法 。
基于優(yōu)化問題所需要涉及考慮的優(yōu)化變量、優(yōu)化目標和約束條件3方面內(nèi)容,交直流混合配電網(wǎng)的規(guī)劃模型具有其自身的特征。
模型的優(yōu)化變量需要擴展考慮直流源、荷以及柔性直流裝置的位置和容量;此外,也可結(jié)合交直流混合配電網(wǎng)調(diào)度運行方式增加相應(yīng)的優(yōu)化變量。
交直流混合配電網(wǎng)的優(yōu)化目標依然從經(jīng)濟性最優(yōu)、可靠性最優(yōu)2方面進行評估。經(jīng)濟性評估主要從全壽命周期內(nèi)投資成本、運行成本和經(jīng)濟性評價指標(凈現(xiàn)值、投資回收期等)3方面進行評估。含有柔性直流互聯(lián)裝置的交直流混合配電網(wǎng)山于裝置成本占比較大,需要深入討論成本不確定性對經(jīng)濟性結(jié)論的影響,從而調(diào)整優(yōu)化規(guī)劃目標;含有直流線路的交直流混合配電網(wǎng)山于其基于已有交流配電網(wǎng)進行擴展規(guī)劃,通常建設(shè)時間較長,且根據(jù)直流子系統(tǒng)成熟度的遞增,一般可分為多個建設(shè)階段去考慮其經(jīng)濟性優(yōu)化的規(guī)劃目標。交直流混合配電網(wǎng)的可靠性評估需要反映柔性直流設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)運行的綜合可靠性,并在直流子系統(tǒng)所能提供的緊急勸率支撐條件下討論其對網(wǎng)絡(luò)可靠性的提升。
黃仁樂. 交直流混合配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 電力建設(shè), 2015, 36(1):1-1.
尹忠東, 王超. 分布式風電接入交直流混合配電網(wǎng)的研究[J]. 電力建設(shè), 2016, 37(5):63-68.
孫國萌, 齊琛, 韓蓓,等. 交直流混合配電網(wǎng)規(guī)劃運行關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 供用電, 2016, 33(8):7-17.
張學, 裴瑋, 鄧衛(wèi),等. 交直流混合配電網(wǎng)的運行模式和協(xié)調(diào)控制方法[J]. 供用電, 2016, 33(8):27-31.
交直流混合配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對運行可靠性、靈活性、經(jīng)濟性等方面都有重要影響。傳統(tǒng)交流配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常成熟,國內(nèi)外均有相關(guān)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)標準和案例。針對交直流混合配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的研究較少,主要研究工作集中在直流配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計。交直流混合配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計需要綜合考慮現(xiàn)有交流配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和直流配電網(wǎng)的研究成果,提出交直流混合配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。
我國交流配電網(wǎng)中,高壓配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要有鏈式、環(huán)網(wǎng)和輻射狀結(jié)構(gòu);中壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要有雙環(huán)式、單環(huán)式、多分段適度聯(lián)絡(luò)和輻射狀結(jié)構(gòu);低壓配電網(wǎng)一般采用輻射狀結(jié)構(gòu)。10kV配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)根據(jù)架空網(wǎng)和電纜網(wǎng)的不同可以分為2類:架空網(wǎng)主要包括輻射式接線和多分段適度聯(lián)絡(luò)接線2種模式;電纜網(wǎng)主要包括單環(huán)式接線和雙環(huán)式接線2種模式。北京市高壓配電網(wǎng)以環(huán)網(wǎng)建設(shè)、放射狀運行為主(“手拉手”式網(wǎng)架結(jié)構(gòu))。巴黎城區(qū)的電纜網(wǎng)采用三環(huán)網(wǎng)T接或雙環(huán)網(wǎng)T接方式;東京22kV電纜網(wǎng)采用主線備用線、環(huán)形、點狀網(wǎng)絡(luò)接線方式;新加坡采用“花瓣式”結(jié)構(gòu),22kV配電網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)連接、并列運行方式〕 。
直流配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要有輻射型、兩端供電型和環(huán)型直流配電網(wǎng)[33]①輻射型直流配電網(wǎng)山不同電壓等級的直流母線組成骨干網(wǎng)絡(luò),分布式電源、交流負載與直流負載通過電力電子裝置與直流母線相連,其結(jié)構(gòu)簡單,對控制保護要求低,但供電可靠性較低;②兩端供電型直流配電網(wǎng)與輻射型直流配電網(wǎng)相比,當一側(cè)電源故障時,可以通過操作聯(lián)絡(luò)開關(guān),山另一側(cè)電源供電,實現(xiàn)負荷轉(zhuǎn)供,提高整體可靠性;③環(huán)型直流配電網(wǎng)相比于兩端供電型直流配電網(wǎng),可實現(xiàn)故障快速定位、隔離,其運行方式與兩端供電型直流配電網(wǎng)相似,且供電可靠性更高。
根據(jù)不同的應(yīng)用需求,交直流混合配電網(wǎng)可分為含柔性直流裝置的交直流混合配電網(wǎng)與含直流網(wǎng)的交直流混合配電網(wǎng),前者適用于直流源荷較少的情況,后者更加適合高密度直流源荷接入的情況。含直流網(wǎng)的交直流混合配電網(wǎng)接線模式主要包括輻射型交直流混合配電網(wǎng)(交直流線路間無聯(lián)絡(luò))、多分段適度聯(lián)絡(luò)型交直流混合配電網(wǎng)(交直流線路間有聯(lián)絡(luò)。
國內(nèi)外在交直流混合配電網(wǎng)領(lǐng)域的相關(guān)研究及不范工程尚在起步階段,針對直流配電網(wǎng)的研究已有初步成果。在北美,弗吉尼亞理工大學CPES中心于2007年提出“Sustainable Building工nitiative (SB工)”計劃,于2010年將其發(fā)展為“SBN (SustainableBuilding and Nanogrids) ",并且提出了基于分層互聯(lián)交直流子網(wǎng)混合結(jié)構(gòu)概念性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。北卡羅萊納州立大學于2011年提出“The Future Renewable ElectricEnergy Delivery and Management CFREEDM)”結(jié)構(gòu)[8]適用于“即插即用”型分布式電源及分布式儲能的交直流混合配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。阿爾伯塔大學于2012年提出了基于變流器的交直流混合配電網(wǎng)結(jié)構(gòu),給出小信號分析模型并分析其穩(wěn)定性。
在歐洲,意大利羅馬第二大學和英國諾丁漢大學于2008年針對交直流混合配電網(wǎng)提出“Universal and Flexible Power Management CUN工FLEX-PM)”方案,在各個電網(wǎng)的不同工況下實現(xiàn)能量的雙向流動。羅馬尼亞布加勒斯特理工大學于2007年提出含有替代電源的直流配電網(wǎng)結(jié)構(gòu),實驗證明該結(jié)構(gòu)提高了電網(wǎng)的運行效率和電能質(zhì)量。意大利米蘭理工大學提出含有分布式電源的本地直流配電網(wǎng)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)分布式電源、負荷與電網(wǎng)之間能量的雙向流動。
在國內(nèi)針對交直流混合配電網(wǎng)的研究剛剛起步 ,相關(guān)研究成果主要集中在直流配電網(wǎng)方面。優(yōu)化規(guī)劃方面,已有對直流配電網(wǎng)的拓撲、電壓等級、規(guī)劃方法、可靠性、經(jīng)濟性和綜合評估問題的研究。運行調(diào)度方面,有學者對直流配電網(wǎng)的潮流計算、電壓分布、含分布式電源的調(diào)度等問題進行了研究。控制保護方面,對直流配電網(wǎng)建模、控制策略保護等問題均有相關(guān)研究。此外,相關(guān)“863計劃”項目獲得立項支持,其中山北京市電力公司承擔的“863計劃”項目“交直流混合配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)”于2015年正式啟動,旨在實現(xiàn)面向城市不同供電區(qū)域之間柔性直流互聯(lián)和交直流混合環(huán)網(wǎng)閉環(huán)運行控制,從而解決高密度可再生能源接入問題并保障交流配電網(wǎng)可靠性
這個圖上是不是前段為高壓配電網(wǎng),中段為中壓配電網(wǎng),后段為低壓配電網(wǎng)?
中段也是高壓(配電網(wǎng)),即;變電站...箱變、臺變。
配電網(wǎng)絡(luò)的拓撲分析是根據(jù)配電電氣元件的連接關(guān)系,把整個配電網(wǎng)絡(luò)看成線與點結(jié)合的拓撲圖,然后根據(jù)電源結(jié)點、開關(guān)結(jié)點等進行整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲連線分析,它是配電網(wǎng)絡(luò)進行狀態(tài)估計、潮流計算、故障定位、隔離及供電恢...
一、定義不同輸電網(wǎng)是將發(fā)電廠、變電所或變電所之間連接起來的送電網(wǎng)絡(luò)。配電網(wǎng)是指從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接受電能,通過配電設(shè)施就地分配或按電壓逐級分配給各類用戶的電力網(wǎng)。二、用途不同:輸電網(wǎng)主要承擔輸送電能...
傳統(tǒng)交流配電系統(tǒng)面臨線損高、電能質(zhì)量擾動、電壓跌落等一系列問題,難以滿足電力用戶日益增長的電力需求。與交流配電網(wǎng)相比,直流供電能有效解決諧波、三相不平衡等電能質(zhì)量問題,且在改善供電質(zhì)量方面優(yōu)勢明顯,但是短時間內(nèi)還無法完全替代交流配電網(wǎng)。因此,在交流配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上建設(shè)交直流混合配電網(wǎng)是未來配電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。然而,直流配電網(wǎng)中分布式電源、儲能裝置等新設(shè)備的引入也對能效產(chǎn)生了新的影響。如何評價交直流混合配電網(wǎng)的能效水平是待解決的問題 。
多端柔性直流配電網(wǎng)將是構(gòu)建交直流混合配電網(wǎng)的重要組成部分 ,其可靠的協(xié)調(diào)控制策略是交直流混合配電網(wǎng)能夠正常運行的重要保障。多端柔性直流配電網(wǎng)的運行控制通常采用分層的形式,分為系統(tǒng)級控制以及換流站級控制,其中系統(tǒng)級控制實現(xiàn)直流電網(wǎng)的功率平衡和電壓穩(wěn)定,換流站級控制實現(xiàn)各個換流站快速跟隨上級運行指令,并調(diào)整其運行點。系統(tǒng)級控制、換流站級控制與調(diào)度級控制共同構(gòu)成了交直流混合配電網(wǎng)的調(diào)度控制系統(tǒng)。
經(jīng)濟性評估環(huán)節(jié),是減少和避免交直流混合配電網(wǎng)建設(shè)項目決策失誤并提高項目經(jīng)濟效益的重要手段。
傳統(tǒng)的交直流混合經(jīng)濟性評估方法主要包括確定性評估方法及不確定性評估方法。確定性評估方法主要包括靜態(tài)評估法和動態(tài)評估法:靜態(tài)評估法在評價工程項目投資的經(jīng)濟效果時,不考慮資金的時間價值,比較簡單直觀,但也未考慮工程項目在使用期內(nèi)收益和費用的變化及各方案使用壽命的差異;動態(tài)評估法考慮了資金的時間因素,比較符合資金的動態(tài)規(guī)律,因而給出的經(jīng)濟性評價更符合實際,主要包括凈現(xiàn)值法、內(nèi)部收益率法、動態(tài)投資回收期法和費用現(xiàn)值比較法 。
在交直流混合配電網(wǎng)經(jīng)濟性評估中,可以采用靜態(tài)評估對交直流混合配電網(wǎng)的經(jīng)濟性進行初步預(yù)估計,但其結(jié)果不能用于實際論證。動態(tài)評價法雖然考慮了資金的時間價值,但交直流混合配電網(wǎng)中技術(shù)經(jīng)濟變量的不確定性較大,動態(tài)評估法也不能保證評估結(jié)果的準確性。2100433B
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評分: 4.4
"十二五"以來,國家電網(wǎng)公司配電網(wǎng)工作取得了顯著成績。配電網(wǎng)規(guī)劃實現(xiàn)了專業(yè)化管理,建成"國網(wǎng)經(jīng)研院—27家省級經(jīng)研院—253家地市經(jīng)研所"的三級體系,有力支撐了規(guī)劃工作。規(guī)劃設(shè)計標準逐步完善,形成以《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》為核心,《配電網(wǎng)典型供電模式》為樣板,涵蓋規(guī)劃、建設(shè)、運維、檢修等環(huán)節(jié)、貫穿110--0.4 k V電壓等級的技術(shù)標準體系,推動了配電網(wǎng)“六統(tǒng)一”。
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電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指特定運行條件下的電力系統(tǒng),在受到擾動后,重新恢復(fù)運行平衡狀態(tài)的能力,根據(jù)性質(zhì)的不同主要分為功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定。相比于傳統(tǒng)電網(wǎng),交直流混合微電網(wǎng),增加了直流子微電網(wǎng)的穩(wěn)定性問題,主要是電壓穩(wěn)定問題。同時大量DG的不確定性影響和大量電力電子裝置導(dǎo)致的低慣量性都導(dǎo)致交直流混合微電網(wǎng)的抗干擾能力減弱,系統(tǒng)穩(wěn)定性問題更加復(fù)雜。
交直流混合微電網(wǎng)的穩(wěn)定性問題可對并網(wǎng)運行模式和孤島運行模式分別進行分析:并網(wǎng)模式下,由于大電網(wǎng)的支撐作用,主要考慮直流子微電網(wǎng)母線電壓穩(wěn)定問題,通過對應(yīng)控制方法實現(xiàn)電壓穩(wěn)定;孤島模式下則既要考慮直流子微電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定問題,又要考慮交流子微電網(wǎng)的電壓、頻率、功角穩(wěn)定問題。國內(nèi)外對交直流微電網(wǎng)穩(wěn)定性的綜合研究較少,主要涉及微電網(wǎng)的小信號干擾穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定,主要保持電壓和頻率的穩(wěn)定。但是,國內(nèi)外研究主要采用簡化的DG和負荷模型,忽略了DG的多樣性和波動性以及非線性負荷和感應(yīng)電動勢負荷的影響,缺少對交直流混合微電網(wǎng)穩(wěn)定性判據(jù)的建立。
電力系統(tǒng)的可靠性評估分為發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估、輸電系統(tǒng)可靠性評估和配電系統(tǒng)可靠性評估。與傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)相比,交直流混合微電網(wǎng)由于大量DG的接入,使其可靠性評估相比傳統(tǒng)電力系統(tǒng)更加復(fù)雜,主要集中在發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估和配電系統(tǒng)可靠性評估,以及可靠性評估指標等方面。
國內(nèi)外對交直流微電網(wǎng)可靠性研究還處于起步階段,主要集中在DG可靠性模型的建立含DG微電網(wǎng)的可靠性評估、含DG的配電網(wǎng)可靠性評估書以及新的可靠性指標的提出等。研究內(nèi)容側(cè)重于微網(wǎng)中的DG和負荷,缺少對微電網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和大量復(fù)雜源、儲、負荷的考慮。同時,對于交直流混合微電網(wǎng),交流子微電網(wǎng)和直流子微電網(wǎng)2個系統(tǒng)的互聯(lián)也使可靠性的分析難度增大,國內(nèi)外研究也相對較少。
電力系統(tǒng)的安全性是指電力系統(tǒng)突然發(fā)生擾動(例如突然短路或非計劃失去電力系統(tǒng)元件)時不間斷地向用戶提供電力和電量的能力。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比,交直流混合微電網(wǎng)因其環(huán)境的復(fù)雜性、DG出力的不確定性、負荷的隨機性等,安全性評估在安全性影響因素的分析、評價指標(內(nèi)部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、容量、電壓、頻率,DG的出力等)的選擇方面更加困難。
國內(nèi)外對于交直流混合微電網(wǎng)安全性研究的文章相當缺乏,少數(shù)涉及綜合評價體系與獨立微電網(wǎng)安全性分析。獨立微電網(wǎng)的綜合評價方法主要有主觀賦權(quán)評價法(層次分析法、模糊綜合評價法、德爾菲法等)、客觀賦權(quán)法(嫡權(quán)法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法、TOPSIS評價法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等)和組合方法。
交直流混合微電網(wǎng)的安全性研究是交直流混合微電網(wǎng)實現(xiàn)的必要條件,因此安全性評估仍需要大量的研究工作。
交直流混合微電網(wǎng)除了要考慮其穩(wěn)定性、可靠性和安全性,還需要分析其經(jīng)濟性指標。經(jīng)濟性評估主要分為3個方面:微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計階段的經(jīng)濟性評估、微電網(wǎng)運行時的最優(yōu)化管理和微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度問題。微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計階段的經(jīng)濟性評估分析主要通過投入產(chǎn)出法、全生命周期和區(qū)間分析法來考慮成本指標(等年值設(shè)備投資費用、等年值運行維護費用等)和效益指標(利潤凈現(xiàn)值、投資回收期等)。微電網(wǎng)運行最優(yōu)化管理主要通過目標函數(shù)(利潤、最低成本等)和約束函數(shù)的建立,來管理系統(tǒng)的功率潮流;微電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度問題除了需要考慮發(fā)電成本問題,還需要結(jié)合大電網(wǎng)的實時電價、DG的出力不穩(wěn)定性和機組組合的環(huán)境效益,增加了電網(wǎng)調(diào)度的難度。
國內(nèi)外對微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計階段的經(jīng)濟評估研究比較少,主要采用全生命周期分析法分析其規(guī)劃效益;而交直流混合微電網(wǎng)優(yōu)化管理與優(yōu)化調(diào)度研究相對比較豐富。優(yōu)化調(diào)度主要涉及交直流混合微電網(wǎng)孤島運行模式的經(jīng)濟調(diào)度、多目標問題的處理和約束條件的線性化、負荷角度的優(yōu)化等方面的研究,但其內(nèi)容側(cè)重于算法的改進與模型的搭建,所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也較為單一,未考慮交流微電網(wǎng)與直流微電網(wǎng)的互聯(lián)等問題。
交直流混合微電網(wǎng)的性能評估伴隨著網(wǎng)絡(luò)拓撲設(shè)計與容量配置,根據(jù)不同的性能要求設(shè)置合理的穩(wěn)定性、可靠性、安全性與經(jīng)濟性權(quán)重因子,來構(gòu)建交直流微電網(wǎng)以滿足電力需求。
隨著DG、儲能裝置和直流負荷的逐步滲透與現(xiàn)有交流系統(tǒng)的廣泛存在,交直流混合微電網(wǎng)將是今后發(fā)展的必然趨勢。主要分析交直流混合微電網(wǎng)中現(xiàn)存的問題并對未來進行展望。
(1)現(xiàn)有的交直流混合微電網(wǎng)研究主要針對典型的交直流混合微電網(wǎng)結(jié)構(gòu),未來的交直流混合微電網(wǎng)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(xié)調(diào)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(wǎng)中,連接DG的電力電子裝置、儲能裝置以及非線性負荷等導(dǎo)致的電能質(zhì)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(wǎng)中備受關(guān)注,不久的將來電能質(zhì)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(shù)校正等)在交直流混合微電網(wǎng)中的應(yīng)用將是未來研究的新方向。
(3)經(jīng)濟性能是交直流混合微電網(wǎng)設(shè)計與運行的重要指標,雖然微電網(wǎng)相比于傳統(tǒng)電網(wǎng),在某些地區(qū)由于成本更高、用電需求多變等因素,經(jīng)濟性欠佳,但是隨著大電網(wǎng)的支持作用與輔助裝置成本的降低,交直流混合微電網(wǎng)具有更大的發(fā)展前景。不過,經(jīng)濟風險問題是大規(guī)模微電網(wǎng)滲透所需解決的必要因素。
(4)電源管理系統(tǒng)與單元控制策略需要確保交直流混合微電網(wǎng)在并網(wǎng)、孤島與瞬時切換3種狀態(tài)下都能穩(wěn)定運行,尤其是并網(wǎng)和孤島運行模式之間的過渡應(yīng)該無縫和光滑。其次,需求側(cè)響應(yīng)與大電網(wǎng)的多時段電價等市場條件都對交直流混合微電網(wǎng)的運行產(chǎn)生不同的影響。研究主要針對某一方面調(diào)研,實際的微電網(wǎng)運行是一個長期的綜合過程,因此,未來的研究應(yīng)充分考慮多種因素。
(5)交直流混合微電網(wǎng)的自治管理離不開相應(yīng)的通訊系統(tǒng)。己有的交直流混合微電網(wǎng)都采用簡單的集中通訊或分布式通訊系統(tǒng),但對其通訊系統(tǒng)未深入探討。通訊系統(tǒng)的可靠性、安全性、魯棒性和經(jīng)濟性是選擇通訊技術(shù)和設(shè)計通訊拓撲需進一步考慮與研究的課題。
(6)交直流混合微電網(wǎng)的應(yīng)用離不開保護裝置的成熟應(yīng)用,然而現(xiàn)階段的交直流混合微電網(wǎng)的保護技術(shù)研究才處于起步階段,開發(fā)具有靈活可靠的直流斷路器成為未來研究的重點。2100433B
交直流混合微電網(wǎng)的運行控制相比于單一直流微電網(wǎng)或者交流微電網(wǎng)而言,除了復(fù)雜的發(fā)電單元、儲能單元和交/直流負荷單元的控制方法,直流母線與交流母線之間的雙向變換器的功率流動也成為研究重點。
單元控制方法,主要指交直流混合微網(wǎng)中的DG、儲能裝備和負荷的控制運行方式。DG主要有光伏電池、風機等不確定性源和燃料電池、小燃機等穩(wěn)定性源,電源的控制方式按照交直流混合微電網(wǎng)設(shè)計的理念,有提高可再生能源利用率的最大功率跟蹤控制,維持系統(tǒng)某一參數(shù)(如電壓、頻率)的V /F控制、PQ控制,自主分配、自主管理能實現(xiàn)即插即用的Droop控制等方法。儲能設(shè)備主要有電池、飛輪等,儲能設(shè)備的控制方法往往與系統(tǒng)的能量管理方法相結(jié)合,以輔助其他DG協(xié)同工作。在交直流混合微電網(wǎng)現(xiàn)有研究中,電池儲能是常用的手段,其控制方法需考慮蓄電池的充放電狀態(tài)、電池的壽命等要素。現(xiàn)階段對負荷單元的控制研究比較少,主要集中在插入式電動車和電動飛機、負荷特性、需求響應(yīng)等方面,同時為提高可再生能源的利用率,主動負荷響應(yīng)的控制方法應(yīng)運而生。
DG間的協(xié)調(diào)控制策略是交直流混合微電網(wǎng)在并網(wǎng)模式與孤島模式下良好運行的關(guān)鍵。在交直流混合微電網(wǎng)中,協(xié)調(diào)控制策略主要有能量管理和電源管理2種管理方式在控制任務(wù)與時間長度上有所區(qū)別,前者是長期的電能輸出以最優(yōu)的方式滿足需求,而后者則是側(cè)重短期的電源、儲能與負荷之間的協(xié)調(diào)工作,實現(xiàn)電源之間的實時調(diào)度。