微网、分布式发电区别

阅读: 评论:0

基于改进下垂特性的微电网控制策略研究
太阳能景观灯一、
微电网控制的研究包含两个方面:一个是微电网的整体控制策略,主要研究   微电网内各微电源之间的协调和配合;另一个是微电源的控制策略,主要针对微   电源的输出特性进行研究。
1)微电网整体控制策略:微型电网常用的控制策略主要分为两种,主从型(master-slave operation)和对等型(peer-to-peer control)
2)微电源的控制策略:由于微电网基于电力电子技术,使得其内的微电源具有了很高的可控性,对于微电源的控制策略可以分为恒功率控制、下垂控制和恒压恒频控制三类。
设计主从控制、对等控制和综合控制算例作为建立微网运行控制仿真平台的重要参考。在主从控制中主控DG采用V/f控制模型,从属DG采用PQ控制模型;对等控制用于多个DG的并联运行,采用Droop控制模型;综合控制则是对PQDroop控制模型的综合运用。
1、主从控制
主从控制将微网中各个DG采取不同的控制方法,并赋予不同的职能,其中,一个(或几个)作为主控,其他作为“从属”。并网运行时,所有DG均采用PQ控制策略,孤岛运行时,主控truecrypt破解DG控制策略切换为V/f,以确保向微网中的其他DG提供电压和频率参考,负荷变化也由主控DG来跟随,因此要求其功率输出应能够在一定范围内可控,且能够足够快地跟随负荷的波动,而其他从属地位的DG仍采用PQ控制策略。
电磁炒灶
主从控制策略存在一些缺点。首先,主控DG采用V汪控制策略,其输出的电压是恒定的,要增加输出功率,只能增大输出电流,而负荷的瞬时波动通常首先是由主控DG来进行平衡的,因而要求主控DG有一定的容量。其次,由于整个系统是通过主控DG来协调控制其他电源,一旦主控DG出现故障,整个微网也就不能继续运行。另外,主从控制需要微网能够够准确的检测到孤岛发生的时刻,孤岛检测本身即存在一定的误差和延时,因而在没有通信信道支持下,控制策略切换存在失败或误动的可能性。
2、对等控制
微网的对等控制是基于电力电子技术的“即插即用”与“对等”的控制思想,微网中各DG之间是“平等”的,各控制器间不存在主、从的从属关系。所有DG以预先设定的控制模式参与有
功和无功的调节,从而维持系统电压频率的稳定。对等控制中采用基于下垂特性的Droop控制策略。
在对等控制模式下,当微网孤岛运行时,每个采用Droop控制模型的DG都参与微网电压和频率的调节。在负荷变化的情况下,自动依据Droop下垂系数分担负荷的变化量,亦即各DG通过调整各自输出电压频率和幅值,使微网达到一个新的稳态工作点,最终实现输出功率的合理分配。显然,Droop控制模型能够实现负载功率变化在DG之间的自动分配。但负载变化前后系统的稳态电压和频率也会有所变化,对系统电压和频率指标而言,这种控制实际上是一种有差控制。
3、综合控制
主从控制和对等控制各有优劣,但实际微网中,可能有多种类型的DG接入,既有PV这样的随机性DG又有微型燃气轮机、燃料电池这样比较稳定和容易控制的DG或储能装置,不同类型的DG控制特性可能差异很大。因此采用单一的控制方式显然不能满足微网运行的要求。因此结合微网内DG和负荷都具有分散性的特点,根据DG的不同类型采用不同的控制策略,可以采用综合控制方式。
PV采用PQ控制,PV与储能装置结合或其他直流稳定类型的DG采用Droop控制,共同接入微网。
二、
1····1分布式电源定义
分布式电源通常是指分散布置在电力负荷附近、容量在数千瓦至数十兆瓦之间、为环境兼容、节能的发电装置。如燃气轮机、内燃机、太阳光伏、燃料电池、风力发电等。
2、分布式电源分类
按容量分类:
1)单机或多机总容量为数十兆瓦的微型电厂;2)容量为数千瓦至数千千瓦的分布式电源,一般接在用户内部。
按使用能源分类:
土工格室护坡
1)利用可再生能源的分布式电源,如太阳能、水力、风能、地热和生物质能等;2)利用氢气等新型能源通过直接化学反应的分布式电源,如燃料电池等;3)利用天然气等不可再生但属于清洁能源的分布式电源,或通过冷热电联供和能源梯级利用等形式可提高能源利用效率的电源,如燃气轮机等。
按发电类型分类:
1)使用同步发电机;2)使用非同步发电机;3)采用逆变器的分布式电源,如太阳光伏电池、燃料电池、微型燃气轮机。
按是否反送功率分类:
1)经电网接入点向电网反送功率;2)接入电网,不向电网反送功率;
3、分布式发电并网技术难点
目前的电力系统是设计用来将大功率从电厂远距离输送到负荷,因此为保证供电的可靠性,冗余设计是必不可少的甚至是极其重要的。因此,传统电网是一个网状的潮流单方向
流动(从电厂到负荷)的网络结构。任何新电厂(火电厂、水电厂或核电厂)均被设计成在连入大电网的条件下方可运行。而对分布式发电而言,情况则是完全不同的。分布发电并不是为并网运行而设计,因此,分布发电并网将带来一系列问题,例如:短路电流,功率潮流(某些分布式发电特定情况下需要功率输入,因此功率潮流不再仅是单向而是双向流动的)。另外,分布发电中也很少甚至没有冗余。分布发电的运行也与交流大电网完全不同。分布式电源的建设和运行通常是私人行为,一些对电网控制很重要的手段如数据采集等都将变得较为困难。另外,分布式电源一般被设计用来满足客户个体的需要,因此分布式电源的运行并不以电网的需求为第一目的,这将给电网安全带来新问题。可想而知,这一问题在电力市场环境下还将变得更加复杂。最后,分布式发电对输电线也有不同于交流大电网的要求。交流电网所用的远距离高压输电线或中压配电线均具有相对(电抗)较低的电阻。例如:高压输电线的电抗(X)远大于其电阻(R),即:X/R>5。因此,电抗是导致压降和线损的主要因素。对分布式发电而言,输电线电阻一般均大于电抗或至少与其相当,因此其电阻将对输电线上压降和线损产生不可忽略的影响。故分布式发电的直接入网将对局部电网产生严重影响[1]
首先是电能质量问题电子鱼竿
[2],由于分布式发电(简称DG)是由用户来控制的,因此将根据其自身的需要起动和停运DG,这可能使配电网的电压常常发生波动。DG的频繁起动会使配电线路上的负荷潮流变化大,从而加大电压调整的难度,调节不好会使电压超标。未来的DG可能大量采用电力电子型电源,电压的调节和控制方式与常规方式会有很大不同(有功和无功可分别单独调节,且调节速度非常快),需要相应的控制策略和手段与其配合。此外,电力电子型的分布式电源易产生谐波,造成谐波污染。
其次,对继电保护的影响新型地沟油[3]。配电网中大量的继电保护装置早已存在,不可能为了新增的DG而做大量改动,DG必须与之配合并适应它。当配电网的继电保护装置具有重合闸功能时,则当配电网系统故障时,DG的切除必须早于重合时间,否则会引起电弧的重燃,使重合闸不成功。当DG的功率注入电网时,会使原来的继电器保护区缩小,从而影响继电保护装置正常工作。如原配电网继电器不具备方向敏感性能(原系统为放射型的,末端无电源,不会产生转移电流,而无须具备方向敏感性能),则当其他并联分支故障时,会引起安装有DG的分支上继电器的误动,造成该无故障分支失去主电源。
另外还有其它方面的问题[4],如短路电流、铁磁谐振、电网效益问题、配电系统的实时监
视、控制和调节问题、配电网电容器投切应与DG的励磁调节相配合问题都是必须考虑的重要问题,应有一定的控制策略和手段来给予保证。这些问题的产生是由分布发电与现有电力系统之间的根本差异导致的。
2····
目前,国际上对微电网尚未形成能被大家所接受的统一定义。在中国,基于坚强智能电网的发展规划,微电网一般指由分布式发电系统、储能系统和负荷等构成,可同时提供电能和热能的独立网络。
由于分布式电源对于大电网的电能质量、继电保护、配电网可靠性等产生不利影响,并产生孤岛运行问题,对电力系统产生巨大冲击。为协调大电网与分布式电源的矛盾,最大限度地发掘分布式发电在经济、能源和环境中的优势,在21世纪初,微电网技术开始在美国、欧洲和日本得到广泛的研究。
微电网的具体结构会随着负荷等各方面需求而不同,但是基本单元应包括集控中心、分布式电源、智能化用户、储能设备和具有自愈(故障重构)能力的电网等,其中大多数微电源与电网的接口是基于电力电子技术,以保证微电网的灵活性和可靠性。
分布式电源一般包括天然气、太阳能、生物质能、氢能、风能、小水电等洁净能源或可再生能源;在储能设备中,蓄电池、超级电容器和飞轮储能一般应用较多;集控中心及系统管理系统,保证微电源具有简单的即拔即插功能,并发挥微电网的控制、协调和管理功能。
微电网能实现内部电能和负荷的一体化运行,并通过和大电网的协调控制,平滑接入大电网或独立运行。
为了协调 DG 与大电网间的矛盾,充分挖掘分布式发电为电网和用户所带来的价值和效益,21 世纪初,人们提出了微电网(Microgrid)的概念:微电网将额定功率为几十千瓦的发电单元——微电源(Micro SourceMS)与负荷、储能装置、控制装置等结合起来,形成单一的可控制单元,提供电能和热能给用户。
参考文献
[1] Thomas Ackermanna, Goran Andersson, Lennart Soder. Distributed Generation:A Definition. Electric Power Systems Research, 2001,(57): 195-204.
[2] 李蓓, 李兴源(LiBei, LiXingyuan). 分布式发电及其对配电网的影响(Distributed generation sources and their effects distribution networks)[J]. 国际电力(International Electric Power for China), 2005, 9(3): 46-49.
[3] 王志(Wang Zhiqun). 微型燃气轮机分布式发电系统的仿真研究(Research on Micro-turbine Distributed Generation Simulation)[D]. 北京:清华大学(Beijing: Tsinghua University), 2005.
[4] 胡成志(HuChengzhi). 分布式电源接入系统的研究(Analysis of the Effects of Distributed Generation on Distribution System)[D]. 重庆: 重庆大学(Chongqing: Chongqing Univercity), 2005.

本文发布于:2023-05-24 19:44:16,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/3/112675.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:电网   控制   电源   分布式
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2022 Comsenz Inc.Powered by © 369专利查询检索平台 豫ICP备2021025688号-20 网站地图