學(xué)習(xí)電本微電網(wǎng)中復(fù)合儲(chǔ)能容量優(yōu)化配置

2、余宏橋,陳水明.微電網(wǎng)中合閘空載電纜時(shí)的過電壓.3、周念成,王強(qiáng)鋼,杜躍明.風(fēng)能與光伏混合微電網(wǎng)的建模和仿真.中國電力4、PSCAD1、設(shè)計(jì)階 第1周（3月9日）至第12周（5月31日），共122、實(shí)習(xí)階 第13周（6月1日）至第15周（6月21日），共33、答辯日 第12周（5月28日、29日通過pscad編程進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)算,驗(yàn)證了方法的合理、有效性。pscadOptimizationconfigurationofMicro-sourcescapacityinmicrogridHybirdenergystoragetechnologyhasmultipleeffectsonthemicrogrid,whichincludekeepowerbalanced,smoothingfluctuatingpowerofrenewableenergyandimprovingpowerquality,etc.First,separatedetailsincludingthetypicalpowersystemofphotovoltaicpowergenerationsystem,windpowergenerationsystemandsinglesupportingunitsBasedonatypicalmicrogridwithphotovoltaic/wind/storageandnormalloads,arationalcapacityallocationmethodforthehybridenergystoragesystemisputforward.Ahybridenergystorageconfigurationandloaddemandandbestsmoothingeffectsofrenewablegeneration.Anadaptiveweightparticleswarmoptimizationalgorithmisputforwardtogettheoptimalsolution.Basedonwhich,singlebatteryandcompositeenergystoragemultobjectivecompensationeffectsarecomparedwitheachother.Basedontheactualdataofphotovoltaic/wind/loadinmicrogridprogramedbyPSCAD,anillustrativeexampleiscalculatedwiththealogorithmproposed.Keyword:hybridenergystorage;microgrid;multiobjectiveoptimization；PSCADcontrolstrategy;capacityoptimization。第一章微電網(wǎng)研究相關(guān)概 第二章分布式光伏發(fā)電技 第三章分布式風(fēng)力發(fā)電技 第四章微電網(wǎng)儲(chǔ)能技 儲(chǔ)能（電池超級(jí)電容器）模 第五章仿真與分 PSCAD簡 第六章總結(jié)與展 能源問題和環(huán)境問題是21環(huán)境。針對(duì)能源和環(huán)境保護(hù)的問題，各個(gè)國家都在大力的發(fā)展可再生能源的發(fā)電技術(shù)，量達(dá)到12億千瓦，年總發(fā)電量約5萬億度，中國的電網(wǎng)已基本構(gòu)成了“西電東送”的總體格局，南北相互供電，聯(lián)網(wǎng)。電力用戶已經(jīng)分布在大部分地區(qū)的范圍內(nèi)，中國電網(wǎng)的規(guī)模已經(jīng)名列世界的前列。在最近的幾十年里，大電網(wǎng)發(fā)展十分迅速，成為世界上各弊端察覺到：除了單一的大范圍建立壓輸電、擴(kuò)大電力系統(tǒng)的規(guī)模外，利用用戶附近的微電網(wǎng)(micro-gridmicrogrid)電網(wǎng)能夠有效地緩和眼下的能源問題和環(huán)保問題，與我國目前推行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相吻及應(yīng)急供電；滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量的多種需求；能夠成為智能電網(wǎng)的重要組成部分.2后兩者一般屬于配電是智能配電系統(tǒng)的重要組成部分在直流型微電網(wǎng)中，大量分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)通過直流主網(wǎng)架，直接為直流負(fù)荷供電；對(duì)于交流負(fù)荷，則利用電力電子換流裝置，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電供電。在交流型微電網(wǎng)中，將所有分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸出首先轉(zhuǎn)換為交流電，形流主干網(wǎng)絡(luò)為交流負(fù)荷直接供電；對(duì)于直流負(fù)荷，需通過電力電子換流裝置將交流電轉(zhuǎn)換為直流電后為負(fù)荷供電。在混合型微電網(wǎng)中，無論是直流負(fù)荷還是交流負(fù)荷，都可以不通過交直流間的功率變換直接由微電網(wǎng)供電。系統(tǒng)的對(duì)微電網(wǎng)儲(chǔ)能容量的優(yōu)化配置進(jìn)行了闡述?？陀^闡明了儲(chǔ)能對(duì)微電網(wǎng)的作用，對(duì)探索系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行需要滿足的條件，儲(chǔ)能配置對(duì)系統(tǒng)控制策略的影響，提高系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)綠色多元可再生能源微網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化，都有著重要意義。2．1，2．2。 。電池的使用可達(dá)25-40光伏電池的外特性即輸出電流IL和電壓UL之間的關(guān)系，這也是 的基礎(chǔ)。光伏電池模型輸入的變量 光照S、光伏陣列本體的溫度T和輸入的電壓ULIL在標(biāo)準(zhǔn)的陣列本體溫度以 能光照強(qiáng)度下，輸出電流表達(dá)式可以如下式表示q(ULILRS

UII

1) L

IDOIpv為光生電流；RsRsh為旁漏電阻；q一個(gè)電子的電荷，值為1.61019C；K1.381023J/K；A子（1~2）。Im、UmIsc、Uoc這些參數(shù)都是固定光照、溫度之下的參數(shù)，當(dāng)溫度或者光照強(qiáng)度改變IsccImm

S

UoccUoc(10.0028T)ln(e0.5SUmmUm(10.0028T)ln(e0.5S

TT SS/ 式中 為相IsccImm、Uocc、Umm小的，并聯(lián) 電阻Rsh是很大的，理想情況下可以忽略不計(jì)，光生電流Ipv可以近似用Isc代替，產(chǎn)生誤差偏小，而且還能表現(xiàn)出光照強(qiáng)度和溫度的作用。對(duì)式子（2.1）進(jìn)IL

1(1C(eC2Uocc1 C(1mm)e

2C(Umm1)(ln(1Imm2

電力系統(tǒng)早期已形成了一整套自運(yùn)模式，這種模式不適合能光伏產(chǎn)業(yè)，因?yàn)楣夥ㄖ小叭稚ⅰ钡奶攸c(diǎn)。阻礙分布式光伏發(fā)電獲得廣泛應(yīng)用的原因不僅存在于分布式發(fā)電本身的技術(shù)，更在于現(xiàn)有的電網(wǎng)技術(shù)仍不能適應(yīng)分布式發(fā)電的接入要求。由于傳統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)形成已久．一般在建設(shè)配電網(wǎng)絡(luò)時(shí)并未考慮接入分布式光伏電源，現(xiàn)有電力網(wǎng)絡(luò)并不能承受分布式電源的并入，磨合一直是一個(gè)難題。微電網(wǎng)摸索出一種模式，即以一組分布式發(fā)這種模式一直沿用至今，表面將分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)以微網(wǎng)形式接入大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，這種模式極大地改善了并網(wǎng)運(yùn)行的難題。光伏微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要包括：光伏組件、微電網(wǎng)變流器、鋰電池充放電設(shè)備、鋰電池組、鋰電池管理系統(tǒng)和能量檢測單元等。置是指將能電池發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換成與所連接的大電網(wǎng)電壓相位一致的交流電，并且只向負(fù)載供電，而不向大電網(wǎng)饋電的設(shè)備。在共網(wǎng)運(yùn)行模式下，共網(wǎng)逆變裝置保證光伏電力系統(tǒng)不向大電網(wǎng)饋電的現(xiàn)象稱為零逆流。這種應(yīng)用模式是一種嶄新的應(yīng)用模式，它所產(chǎn)生的光伏電力能源就能就地使用，而大電網(wǎng)作為基礎(chǔ)電力保證系統(tǒng)負(fù)載在光伏電力不充足時(shí)正常向又減少了并網(wǎng)造成的系統(tǒng)效率損耗，提高了能的使用效率，降低了投資運(yùn)行成本。共網(wǎng)運(yùn)行模式和用戶側(cè)并網(wǎng)應(yīng)用方式的相同點(diǎn)是：光伏電力與大電網(wǎng)并聯(lián)共同向負(fù)載供電。系統(tǒng)保證光伏電力即發(fā)即用優(yōu)先使用。共網(wǎng)運(yùn)行模式與并網(wǎng)運(yùn)行模式的最大區(qū)別是：系統(tǒng)采用設(shè)備本質(zhì)安全，零逆流光伏共網(wǎng)逆變裝置使光伏電力與大電網(wǎng)在用戶側(cè)共同構(gòu)成配電網(wǎng)系統(tǒng)向負(fù)載供電，系統(tǒng)中光伏電力不向大電網(wǎng)饋電。這是一種不影響大電網(wǎng)正常運(yùn)行的能光伏應(yīng)用新模式。由于共網(wǎng)控制逆變裝置的零逆流控制功能徹底解決了光伏電力與大電網(wǎng)共網(wǎng)運(yùn)行時(shí)對(duì)大電網(wǎng)安全運(yùn)行的影響，徹底解決了光伏電力系統(tǒng)和大電網(wǎng)系統(tǒng)共網(wǎng)運(yùn)行的安全問題，為建當(dāng)光伏電力不足時(shí)，由大電網(wǎng)給負(fù)載補(bǔ)充供電；當(dāng)電力發(fā)電量過少時(shí)，共網(wǎng)控制裝置可保證光伏電力不會(huì)向大電網(wǎng)發(fā)出回饋功率，保證大電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。采用光伏微電網(wǎng)共網(wǎng)運(yùn)行新技術(shù)帶來了系統(tǒng)建設(shè)的“三低一高”：系統(tǒng)損耗降低、系統(tǒng)技術(shù)難度降低、系統(tǒng)建設(shè)投資降低、系統(tǒng)運(yùn)行效率提高。在各類建筑中，將能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軄硎褂脦砹说统杀靖咝实目赡堋ｋS著能光伏電池技術(shù)的發(fā)展，光伏發(fā)電應(yīng)用將會(huì)直接靈活得進(jìn)去每個(gè)家庭。光伏電力系統(tǒng)才能更好地融入大電網(wǎng)中，并網(wǎng)運(yùn)行這種模式才能更穩(wěn)當(dāng)?shù)匕l(fā)展下去。圖能光伏電源模本章主要介紹了光伏技術(shù)的發(fā)展及其原理，以及微電網(wǎng)中能光伏電源模型的建立。由于能光伏電源是功率間接性的電源，為了保證微電網(wǎng)單獨(dú)運(yùn)行中電壓和頻率的平衡，切入風(fēng)速額定頻率偏航速率偏航時(shí)間擾流板偏轉(zhuǎn)時(shí)間：<3s使用制動(dòng)閘片與風(fēng)輪低速軸接觸，類似于自行車剎車，使風(fēng)輪關(guān)系，表達(dá)式為Cp=f(β,λ)。式中λ--尖速比，定義為λ=ωnR/V 風(fēng)輪機(jī)輸出的機(jī)械功率表達(dá)式為：Pm=0.5pACpV3A當(dāng)風(fēng)速檢測系在10min內(nèi)測得風(fēng)平均值與切入風(fēng)值相同(FD24—200為5m／s)當(dāng)風(fēng)機(jī)速度持續(xù)增長，當(dāng)趨于同步轉(zhuǎn)速時(shí)，晶閘管軟切入裝置啟動(dòng)開始工作。為保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片方向與外界來風(fēng)方向保持一致，觸發(fā)電腦自動(dòng)調(diào)向，這種控制稱為偏航控制。風(fēng)機(jī)的指定軸保持不變，當(dāng)外界風(fēng)向與指定軸夾角過大而導(dǎo)致越限時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出校正指令，執(zhí)行校正操作。為避免振蕩導(dǎo)致風(fēng)機(jī)損壞，在夾角持續(xù)越限超過60s后,校正指令應(yīng)才進(jìn)行執(zhí)行由于連續(xù)風(fēng)向風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要來回調(diào)轉(zhuǎn)方向這樣可能成電纜纏繞清理，因此控制系統(tǒng)還應(yīng)具有解纜功能。當(dāng)風(fēng)機(jī)機(jī)艙不斷旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角的代數(shù)和的絕對(duì)值大于3周時(shí)，電腦操作控制系統(tǒng)發(fā)出解纜指令，調(diào)機(jī)機(jī)艙返回到無纏繞位置。3)限速及剎車（繞線轉(zhuǎn)子雙饋（繞線轉(zhuǎn)子）感應(yīng)發(fā)電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)和籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)基本相同，二者在結(jié)構(gòu)上的主要差別表現(xiàn)在轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)不同，后者為籠型轉(zhuǎn)子繞組，前者為繞線型轉(zhuǎn)子繞組。其結(jié)構(gòu)類似于繞線式異步電機(jī)。永磁同步發(fā)電機(jī)的磁極結(jié)構(gòu)大體上可分為表面式和內(nèi)置式兩種。所謂表面式磁極結(jié)構(gòu)就是將加工好的永磁體貼附在轉(zhuǎn)子體貼附在轉(zhuǎn)子鐵芯表面，構(gòu)成永磁磁極；而內(nèi)置式磁極結(jié)構(gòu)則是將永磁體置入轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部事先開好的槽中，構(gòu)成永磁磁極。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，低速永磁同步發(fā)電機(jī)普遍采用表面式磁極結(jié)構(gòu)。能源問題是世紀(jì)性的問題，有效集約的開發(fā)利用風(fēng)力能源可以緩解能源。風(fēng)力發(fā)電構(gòu)以及原理，同時(shí)也介紹了發(fā)電機(jī)籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)、雙饋（繞線轉(zhuǎn)子）電壓平衡。微電網(wǎng)還可以滿足一片電力負(fù)荷區(qū)域的能量需求，例如大城市的許多寫字樓區(qū)域，或是一些距離較遠(yuǎn)的農(nóng)村鄉(xiāng)下等。對(duì)于大部分的農(nóng)村地區(qū)來說，這些地區(qū)的供電質(zhì)量都不能達(dá)到相應(yīng)的要求，同時(shí)對(duì)于這些地區(qū)來說很難提升其質(zhì)量。假如把微電網(wǎng)建設(shè)在用電較多的地方電能需儲(chǔ)能系統(tǒng)出現(xiàn)不太嚴(yán)重的故障時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)可以提供可靠的電能用分布式電源聯(lián)合運(yùn)行來為這些地區(qū)提供可靠的電力。這樣可以在保證與同樣大電網(wǎng)供電穩(wěn)24（1）（2)在運(yùn)行過肯定會(huì)出現(xiàn)倆種情況，第一就是在正常情況下，第二種就是在出現(xiàn)故障的情況下，在這種情況下，微電網(wǎng)就會(huì)立刻發(fā)揮重要作用，它會(huì)自動(dòng)斷開，這樣可以保證其獨(dú)立運(yùn)行，不受其它干擾。因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)的模式有倆種，就會(huì)不斷的互相轉(zhuǎn)換，功率就會(huì)出現(xiàn)一定的缺額這樣系統(tǒng)就能夠保持平衡安全過度在供電過會(huì)出現(xiàn)許多不能供電的情況，這就需要儲(chǔ)能提供持續(xù)的電能。在系統(tǒng)之中，峰值與電廠密切相關(guān)，只是成本較高，實(shí)現(xiàn)。負(fù)荷較低，需要電能的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)把多出來的電能起來，相反的就會(huì)把電能釋放給還有一個(gè)重要作用是將其性能大大提高現(xiàn)在有許多的可再生能源比如能風(fēng)能、潮汐能，然而這些能源有有許多不足，它們不均勻，而且不可控制。自然界與之相關(guān)的因素也會(huì)隨時(shí)隨地發(fā)生變化，當(dāng)這些因素變化時(shí)，輸出的能量就會(huì)改變，在這種情況之下，為了使多余的能量不浪費(fèi)，就需要一種能量的裝置來進(jìn)行。比如，將如能發(fā)電設(shè)置在無光的情況下，風(fēng)力發(fā)電設(shè)置在風(fēng)力很小的時(shí)候，這時(shí)系統(tǒng)中的儲(chǔ)能就可以將能量進(jìn)行自我分配。儲(chǔ)能（）力也多，如果經(jīng)常充電放電的話對(duì)電池也是不利的，這就會(huì)縮減它的，要是遇到嚴(yán)重的情況，還會(huì)導(dǎo)致，人身安全，很。還有一個(gè)影響比較大的危害就是對(duì)于環(huán)境的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)主要是由電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、(PCS)、變壓器、雙向變流器、變流器裝置及輔助設(shè)備。系統(tǒng)可能夠滿足頻繁充的放電和微網(wǎng)孤島運(yùn)行功能需求，系統(tǒng)組成參見圖1。電池，不僅如此，它對(duì)于電能的能力也相當(dāng)高，而且具有工作溫度范圍廣，可快速充放電,循環(huán)長無污染,零排放的優(yōu)點(diǎn)。1超級(jí)電容器也是蓄電池里邊非常重要的一種，雙電極、電解質(zhì)、集流體、是其主要PSCD用戶就可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)的輔助進(jìn)行對(duì)自己的幫助。這種軟件擁有許多的站版，比如說WINDOWSIOSPSCADPSCAD集中參數(shù)電阻RL、電容多相PI型等值線路;(HVDC(FACTS)閘管,來相關(guān)電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)電力電子，高電壓;slider(button)及調(diào)節(jié)控制盤(dial)運(yùn)行中可以控制參數(shù)值---y---y---yy---y------yyy---y---yy---y---y---y---yyyyyyyyyyyyyyyyyy穩(wěn)定；而在孤島運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)的電壓輸出波形波動(dòng)較大，但呈平穩(wěn)趨勢，隨著地球上能源和環(huán)保問題本文通過國內(nèi)外微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展，了微電網(wǎng)出現(xiàn)的必然性和研究微電網(wǎng)的優(yōu)勢，分析比較發(fā)展微電網(wǎng)存在的優(yōu)、缺點(diǎn)，還微電網(wǎng)與大電網(wǎng)并網(wǎng)的必要性。本換過的并網(wǎng)電流和負(fù)載電壓的波形，并分析了切換過電能質(zhì)量出現(xiàn)沖擊的原因。本文對(duì)并網(wǎng)所遇到的問題重點(diǎn)進(jìn)行了分析，并引入了控制算法，在逆變控制器的控制策略中引入了控制，搭建了仿真模型，對(duì)加入電壓控制的微電網(wǎng)并網(wǎng)和加入本制器的控制方式中加入電壓控制，使得并網(wǎng)沖擊有所減緩。（2）同理，在微電網(wǎng)由并網(wǎng)運(yùn)行向孤島運(yùn)行切換的過，控制方式與運(yùn)行模式切換的不同時(shí)性，也會(huì)出現(xiàn)并網(wǎng)電流的重點(diǎn)研究其發(fā)電技術(shù)以及并網(wǎng)技術(shù)，突破間歇式新能源電源與大電網(wǎng)的并網(wǎng)問題。分布式新能源發(fā)電在并網(wǎng)時(shí)需與蓄電池儲(chǔ)能元件結(jié)合，除此之外，還需要與配用電系統(tǒng)、調(diào)度和控制系統(tǒng)、智能裝備等結(jié)合，這就是智能電網(wǎng)的重要技術(shù)所在。智能電網(wǎng)內(nèi)最重要的部分為微電網(wǎng)，智能電網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)成為我國研究的熱點(diǎn)，所以國家對(duì)其投資在不斷的加大，與此同時(shí)，我國微電網(wǎng)的發(fā)展也有一個(gè)很好的平臺(tái)。由于環(huán)境污染日趨加重，化石能源等不可再生資源的價(jià)格在不斷的上升，而可再生綠色能源的成本在不斷的下降，再加上微電網(wǎng)技術(shù)越來越成熟，在不久的將來微電網(wǎng)將得到迅速的發(fā)展。[J]2010，34(1)：張建華，蘇玲，劉若溪等．逆變型分布式電源微網(wǎng)并網(wǎng)小信號(hào)穩(wěn)定性分析[J]樓書氫，李青鋒，許化強(qiáng)．國外微電網(wǎng)的研究概況及其在我國的應(yīng)用前景[J]．華中電力．CobbenJFG，KlingWL，MyrzikJMA．Powerqualityaspectsofafuturemicrogrid[C]//IEEEI