含分布式電源和儲能裝置的微電網(wǎng)控制技術(shù)分析

1、含分布式電源和儲能裝置的微電網(wǎng)控制技術(shù)分析-社會科學(xué)論文含分布式電源和儲能裝置的微電網(wǎng)控制技術(shù)分析姜軍陜西省地方電力水電有限公司摘要隨著社會的進(jìn)步，社會經(jīng)濟和工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，電力需求量越來 越大，使得傳統(tǒng)的電力行業(yè)也得到相應(yīng)的發(fā)展。 電力行業(yè)的發(fā)展不僅僅局限于大 型發(fā)電系統(tǒng)的改善。對于小型發(fā)電系統(tǒng)而言，主要變換體現(xiàn)為，小型發(fā)電系統(tǒng)逐 漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇笕萘俊⒊邏航恢绷鬏旊娋€、遠(yuǎn)距離、跨省跨國的復(fù)雜性的互聯(lián)電路 系統(tǒng)。為了改善環(huán)境問題和節(jié)能問題，同時避免大電網(wǎng)的弊端，微電網(wǎng)的研發(fā)和 普及是電網(wǎng)系統(tǒng)研究的首要任務(wù)。關(guān)鍵詞 分布式電源；儲能裝置；微電網(wǎng)控制技術(shù)引言微電網(wǎng)是一種由多種類分布式電源、負(fù)荷、

2、儲能、保護(hù)裝置和控制檢測裝置 所組成的系統(tǒng)，其運行方式非常靈活，能夠支持孤島模式、并網(wǎng)模式的運行，并 且還能夠通過靜態(tài)開關(guān)在兩種模式之間隨意切換，能夠給用戶提供熱和電。微電網(wǎng)具備經(jīng)濟、交互、靈活、獨立的特點，是一種全新的供電方式。本文主要對含 分布式電源和儲能裝置的微電網(wǎng)控制技術(shù)進(jìn)行分析，幫助電網(wǎng)得到更好的發(fā)展。1.微電網(wǎng)中的分布式電源微電網(wǎng)當(dāng)中的分布式電源主要為：光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)1-2。光伏發(fā)電系統(tǒng)：這種系統(tǒng)主要是通過半導(dǎo)體界面的光生伏打效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，這類發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中，光伏電池是光伏發(fā)電的關(guān)鍵部件；風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)： 風(fēng)力發(fā)電是利用可再

3、生能源的另一種發(fā)電形式。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要是由控制系 統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、變流裝置、發(fā)電機、傳動系統(tǒng)和葉輪所組成，葉輪能夠?qū)⒖諝獾?流動動能轉(zhuǎn)換為機械動能，發(fā)電機主要是將電能通過變流裝置轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)所需要 的工頻交流電，調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括制動和保護(hù)系統(tǒng)、液壓傳動機構(gòu)、變槳距系統(tǒng) 和偏航系統(tǒng)；燃料電池發(fā)電系統(tǒng)：燃料電池是一種能夠在常溫下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)， 將燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)換為直流電過程的裝置，主要是將燃料持續(xù)不斷的供給到陽極 室，氧氣則持續(xù)的供給給陰極室，經(jīng)過電池表面的催化物作用發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)， 電子通過外電路形成轉(zhuǎn)移，進(jìn)而形成工頻所需要的電流；微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)： 微型燃?xì)廨啓C是近幾年才普及的小型熱力發(fā)電機，

4、其最大功率為300KW，主要是以柴油、汽油、天然氣作為燃料，整個系統(tǒng)主要是由功率轉(zhuǎn)換及控制、 發(fā)電機、 熱交換器、回?zé)崞?、燃燒室、空氣壓縮機和透平所組成。微型燃?xì)廨啓C主要的發(fā) 電形式是采用回?zé)嵫h(huán)，利用透平排除氣通向回?zé)崞髦杏脕眍A(yù)熱高壓空氣，預(yù)熱后的空氣在進(jìn)入到燃燒室和燃料共同進(jìn)行燃燒，最終將燃燒的熱點轉(zhuǎn)換為電能。2.微電網(wǎng)的控制2.1微電網(wǎng)能源的控制傳統(tǒng)的電網(wǎng)當(dāng)中，電源通過其他旋轉(zhuǎn)設(shè)備或同步電機與大電網(wǎng)直接相連，電 機需要調(diào)節(jié)和控制頻率控制和電網(wǎng)電壓 3。但是在微電網(wǎng)當(dāng)中，因為分布式電 源的形式和傳統(tǒng)的電網(wǎng)不同，微電網(wǎng)電源需要通過AC/DC/AC或DC/AC的電力電子借口與電網(wǎng)相連。無論是任

5、務(wù)形式產(chǎn)生直流電的微電網(wǎng)電源， 都是通過將 電網(wǎng)和變流器相連接。當(dāng)前主要的控制器可以分為以下幾種：1、PQ控制：這類控制器主要是保障微電網(wǎng)電源穩(wěn)定按照參考指令值輸出無功和有功， 進(jìn)而有效的控制電流的電壓源 逆變器；2、V/F控制：這類控制器的主要用于孤島模式或獨立運行的頻率和電 壓的調(diào)節(jié)中。在大電網(wǎng)出現(xiàn)故障或維修的過程中，因為電網(wǎng)的頻率很難保持穩(wěn)定， 微電網(wǎng)電源的控制信息將不能給予本地鎖相環(huán) PLL采用到的頻率和信號進(jìn)行控 制，而是通過一個虛擬鎖相環(huán)和預(yù)先設(shè)置的電壓參考值進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制；3、下垂控制：下垂控制主要用于非間歇性微源， 在微電網(wǎng)在孤島運行的過程中常常充 當(dāng)電壓源的角色。和 V/F的

6、控制方式較為相似，下垂控制也能夠穩(wěn)定微電網(wǎng)的 電壓頻率。2.2微電網(wǎng)能源的控制方法微電網(wǎng)的運行模式無論是孤島模式還是并網(wǎng)模式，都需要對其中每一個分布 式電源進(jìn)行必要的控制，以此來使頻率和電壓控制在一定的范圍之內(nèi)。特別是孤島運行，分布式電源不能從電網(wǎng)當(dāng)中獲取頻率和電壓值作為參考，其控制難度更高。當(dāng)前的微電網(wǎng)控制主要分為兩種。對等控制和主從控制。對等控制主要是針對即插即用形式的微電網(wǎng)的控制方式。這種控制方式，能 夠使微電網(wǎng)的電源都能夠進(jìn)行有效的下垂控制， 保證電壓和頻率的穩(wěn)定，并且再 接入一個或去掉一個微電網(wǎng)電源都不會對其他電源或微電網(wǎng)造成影響。對等控制是微電網(wǎng)電源當(dāng)中能夠自動調(diào)節(jié)性的控制過程；

7、主從控制的控制會針對每個微電 網(wǎng)電源的特點采用不同的控制方式， 并使其具備特殊的功能。該種控制方式會選 取幾個或一個電源作為主電源，用來檢查電網(wǎng)當(dāng)中的各種電氣量，然后根據(jù)電網(wǎng) 的實際狀況使用針對性的調(diào)節(jié)方式，通過通信電路來控制其他“從”電源，使微 電網(wǎng)的電壓和頻率穩(wěn)定在額定值范圍之內(nèi)。3.總結(jié)近年來，我國也加大了對智能電網(wǎng)的重視，并大力推進(jìn)微電網(wǎng)技術(shù)和分布式 發(fā)電技術(shù)，給用戶帶來巨大的環(huán)境效益和經(jīng)濟利益。但是隨著分布式發(fā)電穿透功率逐漸提升，對其他電網(wǎng)的影響也越加明顯，大量的分布式發(fā)電技術(shù)接入到電網(wǎng) 當(dāng)中，對電網(wǎng)的維護(hù)和調(diào)節(jié)工作也帶來巨大的挑戰(zhàn)。對此，就需要相關(guān)研究人員 或部門加大對微電網(wǎng)的研究，提高微電網(wǎng)的穩(wěn)定性。參考文獻(xiàn)1歐陽永忠基于EMTDC的超級電容器建模研究J.湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2014,18 :9-11.2蘭明乾.微網(wǎng)中的多元復(fù)合儲能技術(shù)J.電力系統(tǒng)自動 化,2013,35(4):190-192.3朱愛英，田越.用于風(fēng)電