收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

含光伏电源的微电网储能控制技术研究

林少伯  
【摘要】:随着政策支持和技术进步,可再生能源发电,特别是风力发电和光伏发电,得到了快速发展。分布式发电和微电网是可再生能源利用的重要形式。分布式发电,特别是组成微电网,在避免可再生能源发电大规模并网对现有电网一些负面影响的同时,在提高供电可靠性、改善电能质量等方面可发挥积极作用。微电网具有独立可控、运行模式灵活、可有效调节分布式可再生能源发电等特点,所以分布式可再生能源利用并进而采用微电网实现可再生能源的高效利用具有重要的现实意义。 由于微电网中可能含有间歇性、随机性可再生能源发电,微电网并网运行或孤网运行时存在功率波动问题。微电网接有敏感负荷时,主电网异常情况下,需要保证敏感负荷的连续供电。另外,孤网运行时微网内的微电源需要有参考电压源的支撑才能正常运行。上述问题的表现形式不同,但问题的解决都依赖于能量的平衡控制,储能技术是实现能量平衡,保证微电网正常运行的重要手段。储能在微电网中的应用需要解决一些关键技术问题,如关系到微电网经济性的储能容量配置,储能抑制功率波动的控制策略,储能在微电网孤网运行时作为支撑电压源的控制策略,储能在并网/孤网双模式切换时作为支点的控制策略等。对于上述这些关键技术问题的研究工作构成了本文的主要内容。 本文首先分析了在含光伏电源的微电网中储能配置方案,根据微电网与主电网功率交换关系,得出储能抑制功率波动,稳定微电网和主电网交换功率的关系表达式。基于微电网与主电网交换功率可控的思想,提出了考虑光伏电源预测误差和负荷短期预测误差的微电网储能容量配置方法。通过对光伏电源和负荷短期预测误差的分布特性研究,得出储能配置功率符合正态分布,根据正态分布方差的性质,分析比较得出储能集中配置比分散配置具有更好的经济性。利用区间估计的方法计算出在一定置信水平下微电网中储能功率配置的区间,进而根据随机过程理论和功率与容量的关系得出了储能容量配置的参考区间。将该方法用于了实际储能系统的容量配置,并在含光伏电源的微电网中应用所配置的储能系统对功率波动进行抑制。 在对微电网中储能容量配置方法研究的基础上,设计了包含光伏电源和储能的微电网系统,此系统内储能装置被称为稳定控制器,优化了稳定控制器的主电路参数。针对储能选用的锂离子电池,在分析了其内阻对电池的放电特性影响的基础上提出了从电动汽车上替换下的动力锂电池用于储能时的拓扑结构和控制策略,并根据本文提出的容量配置方法对稳定控制器储能容量进行了配置。在完成主电路设计之后,设计并实现了稳定控制器的信号采集处理、控制系统以及微电网监控中心。 根据微电网并网和孤网运行时的功能,分析了微电网并网运行的PQ解耦控制策略和孤网V-f控制策略以及并网/孤网双模式切换的控制策略,提出了基于给定正弦表参考的稳定控制器的控制策略,该控制策略可以实现在并网PQ解耦控制或孤网V-f控制方式下,对参考调制波进行状态更新,在需要双模式切换时可以根据参考调制波当前时刻的状态无缝切换至另一种运行模式。通过软件仿真验证了该控制策略在微电网实现上述三种运行模式控制的有效性。将此控制策略用于微电网系统的稳定控制器中,通过运行模式控制实验,验证了控制策略在实际应用中的可行性。 微电网孤网运行时稳定控制器与光伏电源并联运行,通过分析光伏出力突变以及负荷突变引起稳定控制器等效连接电抗的电压波动,给出了稳定控制器输出(吸收)功率和电压波动关系,结合光伏电源并网对接入点参考电压的幅值约束,分析了稳定控制器为了维持光伏电源接入点处的电压稳定所需提供的功率,同时分析了稳定控制器控制公共连接点电压稳定时的动态响应的影响因素,给出降低动态响应影响的措施。分析结果对稳定控制器等效连接电抗的设计和微电网内光伏电源容量扩展具有一定的参考价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 马龙;;供电企业员工岗位技能培训模式初探[J];宁夏电力;2010年02期
2 苗艳红;;长治电网限制短路电流水平的探讨[J];山西电力;2010年04期
3 苟宝宝;洪著财;;后信息化时代的电网模式[J];电气时代;2010年12期
4 何晓英;;电网发展与人才队伍建设的研究与分析[J];陕西电力;2008年05期
5 周勇;;智能电网的发展现状、优势及前景[J];黑龙江电力;2009年06期
6 ;思科致力于推动全球智能电网发展[J];电力系统通信;2010年02期
7 ;智能电网两大文件近期将发布 产业链将超过3G[J];广西电力;2010年01期
8 王永干;;推进信息化领域的行业融合 促进智能电网发展[J];电网与清洁能源;2010年03期
9 张广鑫;;智能电网的发展状况及其功能特点[J];广播电视信息;2010年05期
10 李祥珍;;借助物联网构建坚强智能电网[J];世界电信;2010年06期
11 萧树阳;;县级供电企业智能电网的建设与展望[J];农村电气化;2010年10期
12 高靖;;一座城市与智能电网的情缘——对话扬州供电公司总经理夏勇[J];国家电网;2011年08期
13 郭剑波;环境保护对电网发展的影响[J];电网技术;1996年04期
14 李英华;候君;;从电网发展看加快大柳树水利枢纽工程建设的迫切性[J];宁夏电力;1998年04期
15 王昕伟;蔡瑞桔;尚培祥;;大电网短路容量的控制对策[J];电力设备;2003年06期
16 周智勇;;关于如何解决电网发展资本金短缺问题的探讨[J];电力技术经济;2005年02期
17 胡玉生;王璟;李强;;“十一五”河南电网发展及对策[J];中国电力企业管理;2008年05期
18 郑外生;;关于电网规划及新技术支持的思考[J];云南电业;2008年07期
19 本刊评论员;;起航2011[J];云南电业;2011年02期
20 何大愚;一年以后对美加“8.14”大停电事故的反思[J];电网技术;2004年21期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贺勋;;智能电网之初探[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
2 汪永华;汪凤凤;;面向21世纪的我国统一坚强智能电网及应用[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
3 王正风;高涛;;智能电网及国内外发展概述[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
4 杨劲松;;智能电网的进展及关键技术的综述[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
5 马润;;物联网技术在智能电网中的应用分析[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第四卷)[C];2010年
6 王锐;谢兰;吴文凯;杨昆;;智能电网及其发展态势分析[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
7 傅家祥;;智能电网时代继电保护技术发展趋势[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
8 魏林;李博;李杨;;智能电网发展现状及探讨[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年
9 熊仲金;;未来理想的智能化电网[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
10 刘俊;;智能电网统计指标研究[A];2010电工测试技术学术交流会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林少伯;含光伏电源的微电网储能控制技术研究[D];华北电力大学;2013年
2 张刚;促进我国智能电网发展的政府责任分析[D];财政部财政科学研究所;2011年
3 吴耀文;三级电网体系结构智能规划的若干关键问题研究[D];武汉大学;2012年
4 刘壮志;含微电网的智能配电网规划理论及其应用研究[D];华北电力大学;2013年
5 陈安伟;智能电网技术经济综合评价研究[D];重庆大学;2012年
6 郇嘉嘉;电网设备状态检修策略的研究[D];华南理工大学;2012年
7 黄立新;智能电网条件下输电检修优化模式与实施方案研究[D];华北电力大学;2013年
8 施慧;“两型电网”发展建设评价体系及应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
9 李超英;基于电网智能化的中低压线损管理研究[D];天津大学;2012年
10 段成;电网投资效益后评价理论及决策支持系统的研究[D];华北电力大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 狄义伟;面向未来智能电网的智能调度研究[D];山东大学;2010年
2 池海涛;微电网中分布式电源以及大功率电力电子器件的控制与改进[D];上海交通大学;2010年
3 傅美平;电网协调程度评估及协调规划方法研究[D];郑州大学;2010年
4 傅美平;电网协调程度评估及协调规划方法研究[D];郑州大学;2010年
5 朱广弘;电网施工企业电网抢修应急组织管理研究[D];华北电力大学(北京);2011年
6 于俊涛;惠州智能电网用户侧营配一体化发展研究[D];华南理工大学;2010年
7 李芃;微电网分散控制与保护模式研究[D];西南交通大学;2011年
8 杨威;衢州电网智能化探索[D];浙江大学;2012年
9 梁婷婷;微电网多层次综合保护方法研究[D];燕山大学;2012年
10 王兆宇;微电网及智能配电网的能量管理与故障恢复[D];上海交通大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张剑;科技创新给力电网发展[N];华中电力报;2011年
2 记者 郝宏升 通讯员 宋立新;政企携手共推电网发展[N];中国电力报;2009年
3 记者 张志勇;五年投资68亿元加快南昌电网发展[N];江西日报;2010年
4 记者 索阿娣;共推智能电网发展 力促节能减排成效[N];中国航天报;2010年
5 记者 尚新民;我市加快推动开封电网由大向强转变[N];开封日报;2010年
6 本报记者 高乾 刘文硕 通讯员 王立国 刘环;呼辽工程:转变电网发展方式的生动实践[N];国家电网报;2010年
7 ;规划引路构建“节能电网”[N];国家电网报;2010年
8 本报记者 陆振华;智能电网是战略性基础设施[N];21世纪经济报道;2010年
9 余卫国;落实“一特四大”战略 推进电网科学发展[N];国家电网报;2010年
10 记者李岚峰 张哲;实现电网动态评估在线化[N];华北电力报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978