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(biāo)，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(fēng)險問題是大規(guī)模微電網(wǎng)滲透所需解決的必要因素。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。交直流混合微網(wǎng)系統(tǒng)可以為公共設(shè)施和行業(yè)提供高效的能源互連。青海新能源組合應(yīng)用系統(tǒng)廠家
基于高速通信設(shè)計的控制策略，可以快速精確地實現(xiàn)子微網(wǎng)內(nèi)部功率分配，并確保系統(tǒng)參數(shù)工作于額定值。然而在微網(wǎng)向大尺度系統(tǒng)發(fā)展的過程中，過于依賴高速通信會引起系統(tǒng)的可靠性問題，并導(dǎo)致投資成本上升。目前，關(guān)于采用高速通信控制方法的研究已經(jīng)比較成熟。但隨著微網(wǎng)規(guī)模的擴大，互聯(lián)高速通信線會導(dǎo)致系統(tǒng)冗余性下降，成本大幅提升，“即插即用”性能較差，限制了微網(wǎng)的擴展。為此，學(xué)者們又提出了無需通信網(wǎng)絡(luò)的解決方案，在此類方案中，變換器只需利用各自本地信息即可實現(xiàn)系統(tǒng)功率控制。下垂控制是目前應(yīng)用較為普遍的微網(wǎng)功率控制方法，其滿足了可再生能源分布式接入需求，易于實現(xiàn)“即插即用”，同時，冗余程度較高，且降低了系統(tǒng)成本。交流子微網(wǎng)下垂控制模擬了發(fā)電機靜態(tài)特性，采用P-f(有功功率-頻率)和Q-U(無功功率-電壓)下垂曲線分別實現(xiàn)有功功率和無功功率分配。廣東光儲充一體微電網(wǎng)系統(tǒng)價位微網(wǎng)系統(tǒng)可以通過智能化的電力管理來為智慧城市的發(fā)展提供支持。
國內(nèi)外對交直流混合微電網(wǎng)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的研究還處于初級階段，研究內(nèi)容主要涉及交直流混合微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、容量配置、性能評估、運行控制、保護和能量管理等方面。美國電氣可靠性技術(shù)解決方案聯(lián)合會、歐洲以希臘雅典國立技術(shù)大學(xué)為典型代替的微電網(wǎng)研究機構(gòu)、日本的新能源與工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織等都對微電網(wǎng)進(jìn)行了相關(guān)研究，國內(nèi)主要以單一的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為主，側(cè)重前瞻性技術(shù)與示范工程，己有一大批項目正在開展。國內(nèi)外對交直流混合微電網(wǎng)的研究取得了一些初步成果，本文將結(jié)合較新研究成果，對交直流混合微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與容量配置、性能評估、能量管理系統(tǒng)與保護技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)分析，之后展望交直流混合微電網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用前景。
在直流負(fù)荷增加或減小時，分布式控制策略仍能確保分布式電源處于功率均分狀態(tài)。分布式電源即插即用功率，t=10s時，切除DG2并斷開通信，其余兩臺分布式電源仍能保持功率均分；t=35s時，并入DG2；t=45s時，DG2接入通信網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)功率均分。該案例體現(xiàn)了分布式控制策略能滿足分布式電源即插即用功能，投入切除較為靈活，且過程中仍能確保系統(tǒng)穩(wěn)定，具有較好的供電可靠性和系統(tǒng)魯棒性。為落實“雙碳”政策，支撐能源結(jié)構(gòu)清潔化轉(zhuǎn)型，提升分布式能源的充分消納和利用效率，交、直流微電網(wǎng)共存、協(xié)同發(fā)展已經(jīng)成為重要的發(fā)展方向。交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)具有運行靈活多變、傳輸效率高、經(jīng)濟成本低等優(yōu)點，因此，研究交直流混合微電網(wǎng)的控制策略確保其安全穩(wěn)定運行具有十分重要的意義?；旌衔⒕W(wǎng)系統(tǒng)是一種集成了多種可再生能源技術(shù)的電力系統(tǒng)。
隨著DG、儲能裝置和直流負(fù)荷的逐步滲透與現(xiàn)有交流系統(tǒng)的普遍存在，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(jìn)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(fù)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(yán)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。交直流混合微網(wǎng)系統(tǒng)可以為社區(qū)、工業(yè)園區(qū)、船舶和建筑等提供地方性的電力解決方案。江門新型交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計
微網(wǎng)系統(tǒng)可以通過儲能設(shè)備的應(yīng)用來實現(xiàn)更加高效的能源管理和利用。青海新能源組合應(yīng)用系統(tǒng)廠家
一種交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)，該交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)包括：直流微電網(wǎng)和至少兩個柔性變電站，柔性變電站包括：高壓交流系統(tǒng)、高壓直流系統(tǒng)和低壓直流系統(tǒng)，高壓交流系統(tǒng)與高壓直流系統(tǒng)之間、高壓直流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)之間、高壓交流系統(tǒng)與低壓直流系統(tǒng)之間分別相連，上述直流微電網(wǎng)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(tǒng)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(tǒng)之間通過低壓直流母線相連。出的交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)通過將柔性變電站的高壓交流系統(tǒng)、高壓直流系統(tǒng)及低壓直流系統(tǒng)互聯(lián)成環(huán)，并通過高壓直流母線將各柔性變電站的高壓直流系統(tǒng)連接，通過低壓直流母線將各柔性變電站的低壓直流系統(tǒng)連接，從而形成基于柔性變電站的雙端雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，各柔性變電站互為備用，當(dāng)交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)中的一個或者幾個柔性變電站出現(xiàn)故障時，除出現(xiàn)故障的柔性變電站之外，其他柔性變電站正常工作，實現(xiàn)了負(fù)荷轉(zhuǎn)供和環(huán)網(wǎng)潮流均衡，保證了配電網(wǎng)的持續(xù)供電能力。青海新能源組合應(yīng)用系統(tǒng)廠家
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