微型燃氣輪機

2.1.4微型燃氣輪機微型燃氣輪機(Micro-gasturbine)是一種小型熱力發(fā)動機，其獨立輸出功率控制在最小25000瓦特到最大300000瓦特之間，其最主要的結(jié)構(gòu)特點就是采用徑向式葉輪機械和再生循環(huán)。發(fā)電機、數(shù)字電源控制器以及微型燃氣輪機是微型燃氣輪機發(fā)電機組的三個主要組成部分。通常采用單軸結(jié)構(gòu)的它一般由發(fā)電機、渦輪機、燃燒器、再生器、壓縮機和控制裝置等組成，通過壓縮機驅(qū)動與燃氣輪機驅(qū)動組合的方式帶動渦輪同軸高速發(fā)電機，使發(fā)電機產(chǎn)生高頻交流電，然后經(jīng)過整流裝置將其轉(zhuǎn)換為高壓直流，最后再由變頻器轉(zhuǎn)換成工業(yè)頻率交流電輸送到輸電網(wǎng)或者提供負荷作用，如圖2.4所示。當用于熱電聯(lián)產(chǎn)的微型燃氣輪機用于能源，天然氣，沼氣等燃料燃燒后，也可利用高溫煙氣驅(qū)動廢熱單元進行加熱，可以進一步提高單元效率和能源利用。圖2.4微型燃氣輪機并網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖微型燃氣輪機模型的建立通常發(fā)生在逆變器連桿前面，與微型燃氣輪機或DC源分離的建模電氣部件相當于實現(xiàn)其受控分析。由于單獨的建?；虻刃幚聿荒芙鉀Q發(fā)電系統(tǒng)的微型燃氣輪機運動，稱為系統(tǒng)和內(nèi)部關(guān)系，因此它們之間的控制有效地實施了PW與調(diào)節(jié)控制，通常不能這樣做。一般來說，可以考慮使用PQ或Vf控制策略，使用正弦脈寬調(diào)制逆變器，建立發(fā)電系統(tǒng)作為整體模型。微型燃氣輪機是最成熟的分布式發(fā)電設(shè)施之一，最具商業(yè)競爭力，同時具有輕巧高效，節(jié)省空間，運行維護簡單，污染少等優(yōu)點。同時，在運行期間，微型燃氣輪機發(fā)電單元可以在本地監(jiān)控或經(jīng)由中央監(jiān)控站進行監(jiān)控。如果發(fā)生機械故障，由于其重量輕，可以快速安裝，所以可以快速更換機器，然后故障整機運到維修中心進行維修。2.2主動配電網(wǎng)及其特征主動配電網(wǎng)絡(luò)是電網(wǎng)分布式電力能力各種控制的組合，目的是增加可再生能源消耗能力的配電網(wǎng)絡(luò)，提高配電網(wǎng)資產(chǎn)利用率，舒緩配電網(wǎng)投資在提升電源質(zhì)量和用戶電源可靠性的延遲。這是基于微電網(wǎng)的分布式電力調(diào)整控制技術(shù)，重點關(guān)注微電網(wǎng)自主控制的局部區(qū)域，更加重視信息價值的作用，是智能電網(wǎng)發(fā)展的先進階段。在規(guī)模和效率方面，主動配電網(wǎng)絡(luò)處于整個電網(wǎng)級別，實現(xiàn)分布式電力消耗的消耗，其接入電力容量分布較大的電源容量大小，接入供電半徑分散。與目前的被動分布網(wǎng)絡(luò)相比，主動分布網(wǎng)絡(luò)的主動控制功能具有以下特點。（1） 分布式電力消耗能力。被動分配網(wǎng)絡(luò)通常用于局部消耗分布式電力模式，明智的分散發(fā)電剩余，由于配電網(wǎng)本身的容量不足，只能通過減少分布式電源的輸出。有源電網(wǎng)確保穩(wěn)定性不同，它具有調(diào)整分布式電源，分布式電源供電的能力，是多級電網(wǎng)次級消耗和靈活性可以滿足諸如負載等條件的運行約束。消耗額外的電力。（2） 分布式電源的保護。在被動分配網(wǎng)絡(luò)中，如果發(fā)生系統(tǒng)故障，配電電源必須與系統(tǒng)斷開連接并與系統(tǒng)斷開連接。在有源配電網(wǎng)絡(luò)中，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，分布式電源繼續(xù)向該域的關(guān)鍵負載供電，而沒有相應(yīng)的管理系統(tǒng)故障（3） 分布式電源調(diào)度。分布式電源的被動分布網(wǎng)絡(luò)主要用于平衡局部負載，功率不能發(fā)送到整個交付，不能參與最優(yōu)配電運行。此外，有源分配網(wǎng)絡(luò)的分布式電源可以作為可控制的可調(diào)度單元，作為相應(yīng)協(xié)同控制系統(tǒng)中控制系統(tǒng)的最優(yōu)潮流參與系統(tǒng)。（4） 分布式電源監(jiān)控。被動配電網(wǎng)不能通過電源控制系統(tǒng)的獨立電源控制進行調(diào)整和調(diào)整。有源配電網(wǎng)的分布式電源監(jiān)控系統(tǒng)與配電自動化系統(tǒng)的設(shè)計相結(jié)合，可以互相控制。與被動配電網(wǎng)相比，主動配電網(wǎng)在規(guī)劃，運行和分析方法方面發(fā)生了巨大變化，其有效性主要體現(xiàn)在綜合規(guī)劃技術(shù)，能源管理技術(shù)全球優(yōu)化和分層調(diào)配控制技術(shù)等方面。被動式配電網(wǎng)的規(guī)劃相對保守，沒有考慮到分布式發(fā)電技術(shù)引入后的影響和靈活控制的特性?？紤]到負荷需求的增長，分布式發(fā)電和未來能源市場的不確定性等因素，考慮到原配電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容，分布式電力優(yōu)化配置，儲能設(shè)備位置等內(nèi)容，為追求能源消耗低，供電可靠性和綠色能源利用率高的多目標規(guī)劃問題。同時，為實現(xiàn)主動配電網(wǎng)的靈活控制和主動管理，需要裝設(shè)多種二次智能設(shè)備及可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，所以動化規(guī)劃及通信規(guī)劃應(yīng)一并統(tǒng)籌納入主動配電網(wǎng)的綜合規(guī)劃當中。主動配電網(wǎng)絡(luò)的核心價值在于對配電網(wǎng)絡(luò)的主動管理。所謂的主動管理是通過引入分布式電源，靈活的負載，無功補償和需求端響應(yīng)等可控資源，并通過靈活有效的協(xié)調(diào)控制技術(shù)和管理方式實現(xiàn)可再生能源配電網(wǎng)和現(xiàn)有配電網(wǎng)資產(chǎn)有效利用的高度兼容性。主動配電網(wǎng)中接入的分布式電源不同于以往簡單的連接，而是參與系統(tǒng)的調(diào)度運行，對配電網(wǎng)的運行人員來說，分布式電源是可控的。對于分層控制結(jié)構(gòu)來說，它是解決主動分布網(wǎng)絡(luò)中多分布式能量和其他可控設(shè)備的有效手段。優(yōu)點在于它不僅可以緩解集中控制結(jié)構(gòu)中的的通信壓力，而且還有效的解決延遲、運算量大燈弊端，從而有效的避免了對等控制結(jié)構(gòu)的存在無法實現(xiàn)整體優(yōu)化的運行缺點。通過分層分布協(xié)調(diào)控制技術(shù)，主動配電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)局部自治與全網(wǎng)優(yōu)化的相協(xié)調(diào)。2.3本章小結(jié)本章主要介紹分布式發(fā)電技術(shù)和主動配電網(wǎng)技