2022儲能在微電網(wǎng)中的工程應(yīng)用

儲能在交直流混合微電網(wǎng)中的工程應(yīng)用1提綱研究背景研究思路研究內(nèi)容工程建設(shè)研究背景近年來，我國大力推進清潔能源，尤其是分布式清潔能源，現(xiàn)有的配電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)難以滿足未來大規(guī)模分布式清潔能源接入的需求。方案一增加主網(wǎng)設(shè)備投入，采用大范圍的協(xié)調(diào)控制技術(shù)，構(gòu)建主動智能配電網(wǎng)絡(luò)方案二發(fā)展小微能源系統(tǒng)，通過小范圍的源-網(wǎng)-荷管理實現(xiàn)能源的就地平衡，即發(fā)展符合能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的微電網(wǎng)技術(shù)研究背景優(yōu)點：可以根據(jù)分布式能源的輸出特性，來確定是以交流或者直流方式來接入，以提高分布式電源接入微電網(wǎng)的能力和效率能夠更有效地均衡考慮直流負荷和交流負荷的用電需求，進一步提高微電網(wǎng)的能源利用效率當(dāng)前電力系統(tǒng)中直流負荷比例在20%左右，有專家預(yù)測20年后將超過50%，若直接采用直流供電，節(jié)能的經(jīng)濟和社會效益相當(dāng)可觀。交直流混合微 交流微電網(wǎng)電網(wǎng)微電網(wǎng)作為分布式電源有效管理方案，已經(jīng)成為現(xiàn)代電網(wǎng)的一個重要發(fā)展方向。2017年7月24日，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《推進并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》(發(fā)改能源[2017]1339號)，力促并網(wǎng)型微電網(wǎng)的發(fā)展。然而，目前對微電網(wǎng)的研究主要集中在交流微電網(wǎng)領(lǐng)域，但直流微電網(wǎng)近期也是熱點。對比需要開展：交直流混合微電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)研究與工程實踐技術(shù)難點源網(wǎng)荷交互作用的復(fù)雜性大擾動下的強魯棒自治控制分布式能源波動對互動協(xié)調(diào)的影響分布式能源高密度接入下的諧振回路多樣研究意義提出智能優(yōu)化與不確定性規(guī)劃相結(jié)合的交直流混合微電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和優(yōu)化配置的求解方法，建立綜合評估系統(tǒng)。建立交直流混合微電網(wǎng)多模式多層次控制結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)最佳供電質(zhì)量與最優(yōu)能量雙向流動控制。建立了交流冊諧波治理裝置與直流側(cè)紋波治理裝置的優(yōu)化模型，提出了基于電能質(zhì)量統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制器的電能質(zhì)量綜合控制方法。研究綜合優(yōu)化運行方法，實現(xiàn)源網(wǎng)荷互動協(xié)調(diào)及其潮流優(yōu)化。交直流混合微電網(wǎng)電能質(zhì)量綜合治理技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)的優(yōu)化配置穩(wěn)定負控荷制季關(guān)節(jié)鍵性技強術(shù)及裝峰置谷研差制大能量管理與系統(tǒng)研發(fā)研究背景提綱研究背景研究思路研究內(nèi)容工程建設(shè)研究思路緊密圍繞高密度分布式可再生能源接入網(wǎng)架配置優(yōu)化技術(shù)穩(wěn)定控制技術(shù)綜合保護技術(shù)電能質(zhì)量治理技術(shù)能量優(yōu)化管理技術(shù)含高密度分布式能源的交直流混合微電網(wǎng)動模實驗平臺浙江紹興交直流混合微電網(wǎng)示范工程研制關(guān)鍵設(shè)備樣機開發(fā)支持系統(tǒng)直流變壓器直流固態(tài)斷路器直流保護裝置系統(tǒng)交直流混

交直流混合微電網(wǎng)

合微電網(wǎng)能量管理

綜合評估系統(tǒng)提綱研究背景研究思路研究內(nèi)容工程建設(shè)研究內(nèi)容研究要點擬解決的主要問題要點一系統(tǒng)優(yōu)化配置與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)研究交直流混合微電網(wǎng)中源—荷混合的優(yōu)化配置研究構(gòu)建交直流混合微電網(wǎng)的綜合評估體系及系統(tǒng)開發(fā)要點二要點三要點四系統(tǒng)穩(wěn)定控制關(guān)鍵技術(shù)及裝置研制電能質(zhì)量綜合治理技術(shù)研究能量管理與系統(tǒng)研發(fā)交直流混合微電網(wǎng)電能質(zhì)量特性研究交直流混合微電網(wǎng)電能質(zhì)量分層協(xié)調(diào)控制策略及關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)交直流混合微電網(wǎng)的綜合優(yōu)化運行方法及其關(guān)鍵技術(shù)能量管理系統(tǒng)研發(fā)強魯棒的交直流混合微電網(wǎng)直流母線電壓自治控制方法研究及設(shè)備研制交直流混合微電網(wǎng)的二次分布式協(xié)調(diào)控制方法研究研究內(nèi)容1一

交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化配置及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計原則組網(wǎng)模式母線結(jié)構(gòu)電壓等級交直流混合微電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計方法交直流混合微電網(wǎng)原始網(wǎng)架指標(biāo)模塊綜合評估系統(tǒng)交直流混合微電網(wǎng)綜合評估軟件交直流混合微電網(wǎng)源網(wǎng)優(yōu)化配置研究高密度分布式能源容量優(yōu)化配置方法高密度分布式能源接入微電網(wǎng)容量規(guī)劃方案高密度分布式能源定址分容優(yōu)化方法多種分布式能源接入點/

接入容量規(guī)劃方案交直流混合微電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)研究實現(xiàn)示范工程網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用規(guī)劃方案 綜合評估原始網(wǎng)架輸入指標(biāo)計算方法綜合評估體系交直流混合微電網(wǎng)綜合評估體系及軟件開發(fā)分布式能源直流負荷分布式能源直流負荷560V直流母線560V直流母線雙向AC/DC10kV交流母線10kV交流母線分布式能源交流負荷分布式能源交流負荷直流斷路器PCC配電網(wǎng)雙向AC/DC提出交直流混合微電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計流程，綜合考慮分布式電源高密度接入及交/直流負荷需求，設(shè)計交直流混合微電網(wǎng)組網(wǎng)方式、母線結(jié)構(gòu)、電壓等級等，輸出交直流混合微電網(wǎng)原始網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高密度提出交直流混合微電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則考慮高密度分布式能源/負荷特性合理選擇交直流混合微電網(wǎng)組網(wǎng)方式設(shè)計交流/直流子微電網(wǎng)母線結(jié)構(gòu)考慮綜合因素選擇交/直流子微電網(wǎng)電壓等級輸出交直流混合微電網(wǎng)原始網(wǎng)架研究內(nèi)容1一

交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化配置及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)研究研究內(nèi)容1一

交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化配置及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)研究方案風(fēng)機/kW光伏/kW儲能/kWh換流器/kW損耗/kW供電成本/元自平衡率/%110190011505099760.5961.123041002130150124041.6282.932817002200130105462.0873.643041001150140125771.0881.4示范工程算例分布式能源容量優(yōu)化配置結(jié)果0.950.5

111.051.151.11.21.251.3x

1041.5

2

2.5單位發(fā)電成本（元）換流損耗（kW）0.650.80.850.511.522.50.7 0.75自平衡率（%）單位發(fā)電成本（元）0.650.80.850.9511.051.11.151.21.251.3x

1040.7 0.75自平衡率（%）換流損耗（kW）自平衡率與單位發(fā)電成本、換流損耗一定程度上是相互制約的關(guān)系雙向AC/DC10kV交流母線1光伏1交流負荷110kV配電室123雙向AC/DC45雙向AC/DC6雙向AC/DC7光伏2

交流負荷3910交流負荷28直流負荷113

141516直流斷路器172018

19風(fēng)機1

風(fēng)機2

光伏5

光伏6直流負荷2儲能221

22

23

24直流負荷325560V直流母線11 12儲能1

光伏3

光伏40kV交流母線 光伏6 22 0.270風(fēng)電1180.004560V直流母線風(fēng)電2190.006類型光伏11接入點 容量/MW0.52光伏290.520光伏3120.096光伏4130.235光伏5210.2701150kWh儲能1儲能2241.1MWh容量優(yōu)化定址分容交直流混合微電網(wǎng)綜合評估體系A(chǔ).經(jīng)濟性A11.分布式電源單位發(fā)電量成本A23.系統(tǒng)網(wǎng)損費用A21.單位發(fā)電量污染物治理減少費用A22.單位購電成本A24.可靠性損失費用B11.系統(tǒng)平均停電頻率B12.系統(tǒng)供電可用率C21.負荷點電壓合格率C22.負荷點電壓偏移程度C11.母線電壓穩(wěn)定裕度變化率B.可靠性C.電壓質(zhì)量A1.投資成本A2.效益B1.系統(tǒng)可靠性C1.母線電壓C2.負荷點電壓一級指標(biāo)二級指標(biāo)三級指標(biāo)A3.綜合損耗率B13.系統(tǒng)平均停電持續(xù)時間B14.系統(tǒng)缺供電量變化率B15.容量有效度B16.運行安全度B17.故障影響度D.環(huán)保性D1.污染D11.單位發(fā)電量有害氣體排放量交直流混合微電網(wǎng)綜合評估體系研究高密度分布式電源接入所帶來的經(jīng)濟性、可靠性、電壓質(zhì)量、環(huán)境保護四個方面的影響，建立了三級指標(biāo)結(jié)構(gòu)的綜合評估指標(biāo)體系。研究內(nèi)容1一

交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化配置及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)研究研究內(nèi)容1一

交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化配置及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)研究指標(biāo)方案A1投資成本A2效益A3綜合損耗率A經(jīng)濟性方案10.5120.2970.5330.433方案20.2490.2260.6540.342方案30.3760.2500.5760.376方案40.3850.2580.5810.384指標(biāo)方案A經(jīng)濟性B可靠性C電壓質(zhì)量D環(huán)保性綜合評估滿意度方案10.4330.3540.92010.570方案20.3420.4000.96310.554方案30.3760.3810.95110.563方案40.3840.3690.94710.559以經(jīng)濟性指標(biāo)為例，考慮投資成本、效益、綜合損耗率，經(jīng)過權(quán)重體系計算得到各方案經(jīng)濟性指標(biāo)通過3層權(quán)重算得經(jīng)濟性、可靠性、電壓質(zhì)量和環(huán)保性指標(biāo)，經(jīng)過權(quán)重系數(shù)計算得到各方案綜合評估滿意度，選擇最優(yōu)方案方案1類型光伏1光伏2光伏3光伏4光伏5光伏6風(fēng)電1風(fēng)電2儲能1儲能2接入點191213212218191124容量/MW0.520.520.0960.2350.270.270.0040.00650kWh1.1MWh1.

示范工程優(yōu)化規(guī)劃方案評估針對示范工程算例，進行分布式電源優(yōu)化配置，得到4種優(yōu)化配置方案2.隨機生成模擬隨機生產(chǎn)模擬算法：對風(fēng)、光氣象數(shù)據(jù)組成的不同氣候模式進行分類，各氣象模式下分別進行隨機生產(chǎn)模擬。123456789

100.000.010.020.030.040.05(EENS/T)/MW123456789

103.53.02.52.01.51.00.50.04.0LOLP×10-4氣象模式編號氣象模式編號(a)各氣象模式下可靠性指標(biāo)EENS(b)各氣象模式下可靠性指標(biāo)LOLP變流器控制直流變壓器控制交直流混合微電網(wǎng)統(tǒng)一監(jiān)控系統(tǒng)電流共享功率共享無功補償儲能控制器SOC共享MPPT/棄功光伏控制器聯(lián)網(wǎng)工作直流微網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)混合微網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)孤島工作直流微網(wǎng)孤島混合微網(wǎng)孤島無縫切換三次集中式控制二次分布式控制一次局部控制AC/DC變流器直流變壓器DC/DC

雙向變換器交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定機理裝置研制研究內(nèi)容2一直流母線電壓自治控制方法研究dc,kvref

2dc,kP*Pdc,kdcV

*2

dc,k(vref

)2k

-1Ts

1dc,kPFdc,kP

dcV

*2

kv

s

1P*+ +rk+ dc,k-dcV

*2

dc,kv2?V=-20V?V=+5V?V=-10V?V=-20V?V=-40V?V=+10V加入慣性環(huán)節(jié)下垂由下垂控制產(chǎn)生的直流母線電壓偏差的快速恢復(fù)多臺并聯(lián)運行的潮流控制器之間的功率精確分擔(dān)基于下垂控制策略的交直流混合微電網(wǎng)直流母線電壓自治控制方法研究內(nèi)容2一直流母線電壓自治控制方法研究負荷 120kW180kW180kW光伏 30kW30kW220kWLrefPIGfd(s)+++- PIiLdcs 1LdcibatL Lu dL L

io

udc

C

C

i

us

1

d2

u (boost)

L

u

(buck)

i

ibat

udc

iL

usiCurrentloop

PWM占空比Voltage

loopudci?o

2

0SOGI

+ kf +--

-+GBPF(s)irefiLrefiref2

0Udcref=Uo-k*io

+-

Voltage

droop0ioUdcrefU0-kGBPF(s)

zl1l

2uz+

1

dc-

l1us

iL

CCCudcNDO++l1udc1i

(s)sC

G

(s)G (s)G(s)kov BPF i擾動電流對母線電壓控制的影響dcdcref(1/

sC)Gv(s)GBPF(s)Gi(s)kGfd(s)GBPF(s)Gi

(s)ki?

(s)u(s)

U (s)

1

(1

/

sC)Gv

(s)GBPF

(s)Gi

(s)ksC

G

(s)G (s)G(s)k

o母線電壓控制單元傳遞函數(shù)電壓參考信號跟蹤性能v BPF i非線性干擾觀測器的前饋跟蹤項母線電壓控制單元控制框圖主要包括：基于非線性干擾觀測器的前饋環(huán)節(jié)基于SOGI的帶通濾波環(huán)節(jié)下垂控制環(huán)節(jié)電壓/電流控制環(huán)基于非線性干擾觀測器的交直流混合微電網(wǎng)直流電壓控制研究內(nèi)容2一直流母線電壓自治控制方法研究DC/DC2DC/DC1DC/DC3錄波儀直流電源模擬線路負荷開關(guān)實驗平臺實驗結(jié)果傳統(tǒng)下垂控制發(fā)生高頻振蕩明顯電壓波動無明顯電壓波動保持穩(wěn)定減小電壓環(huán)控制帶寬，保證母線控制單元理想的穩(wěn)定裕度提高母線電壓控制單元的抗干擾性能，抑制暫態(tài)直流母線電壓波動基于非線性干擾觀測器的改進下垂控制負載突變負載突變研究內(nèi)容2一直流母線電壓自治控制方法研究優(yōu)化交直流混合微網(wǎng)中分布式電源出力，以分布式方式實現(xiàn)經(jīng)濟運行AC

BUSDC

BUSDCLoadsACLoadsPCC

PV/StorageunitWind MicroTurbine

TurbineDisel

Gene-

ratorPV/StorageunitFullCellMicroTurbineDisel

Gene-

ratorMainGridDC

SubgridAC

Subgrid交直流混合微網(wǎng)運行成本減小7%，傳統(tǒng)下垂成本下垂二次分布式協(xié)調(diào)控制方法—基于成本下垂控制的分布式經(jīng)濟運行控制策略仿真結(jié)果研究內(nèi)容2一直流母線電壓自治控制方法研究二次分布式協(xié)調(diào)控制方法—基于離散一致性算法的全局狀態(tài)觀測器協(xié)調(diào)控制方法采用基于離散一致性算法的全局狀態(tài)觀測器，每個控制單元只需與相鄰控制單元進行低速通信，然后根據(jù)相鄰單元以及本地的局部信息，對本地信息進行更新，就可以獲得全局信息，從而解決集中控制結(jié)構(gòu)對集中控制器與高速通信的依賴全局狀態(tài)觀測器控制框圖全局狀態(tài)觀測器仿真驗證離散的一致性算法：各觀測器的最終狀態(tài)收斂到各個觀測器初始狀態(tài)的算術(shù)平均值????

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0

研究內(nèi)容2一直流母線電壓自治控制方法研究二次分布式協(xié)調(diào)控制方法儲能變流器控制包括：基于全局狀態(tài)觀測器電壓恢復(fù)控制環(huán)節(jié)均流改善控制環(huán)節(jié)基于觀測器的系統(tǒng)儲能出力平均值估計環(huán)節(jié)下垂控制環(huán)節(jié)電壓/電流控制環(huán)節(jié)Pres_MPPTVdc、Vaverage功率控制分布式發(fā)電單元0區(qū)間判斷分布式電源變流器通過與鄰分布式電源或儲能變流器通信獲得所有儲能出力標(biāo)幺值的平均值和本地測量的母線電壓作為分布式電源變流器控制模式切換的判斷條件，實現(xiàn)交直流微電網(wǎng)系統(tǒng)中各種電源的協(xié)調(diào)控制儲能變流器控制框圖Pres_MPPT分布式可再生電源變流器控制框圖研究內(nèi)容2一直流母線電壓自治控制方法研究二次分布式協(xié)調(diào)控制方法光伏150V

DCDC100~DCDC

鋰電池1100V3kW1kWDCDC

鋰電池2100V1kW

DCDC100~光伏150V3kW通信網(wǎng)絡(luò)仿真通信結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果光伏出力增加光伏出力減少儲能進入限流狀態(tài)儲能進入限流狀態(tài)儲能進入限流狀態(tài)儲能退出限流狀態(tài)在保證母線電壓穩(wěn)定，最大程度利用可再生能源的前提下，當(dāng)系統(tǒng)能量過剩時，光伏變流器可以自動從MPPT模式切換為限功率模式，維持系統(tǒng)能量平衡實現(xiàn)按下垂系數(shù)的精確出力分配母線電壓始終穩(wěn)定在額定值附近僅與相鄰變流器通信研究內(nèi)容2一直流母線電壓自治控制方法研究研究內(nèi)容2一直流母線電壓自治控制方法研究穩(wěn)定控制及無縫切換算法并網(wǎng)孤島直流分段交流分段針對示范工程平臺，設(shè)計交直流混合微電網(wǎng)并網(wǎng)、直流分段、交流分段、孤島四種模式的穩(wěn)定控制及各個模式間的無縫切換控制算法，并在示范平臺上完成調(diào)試驗證。并網(wǎng)狀態(tài)交直流潮流均分直流母線電壓恢復(fù)儲能SOC控制交流分段直流側(cè)支撐II段交流側(cè)II段交流電壓穩(wěn)定控制直流側(cè)電壓恢復(fù)孤島狀態(tài)交、直流側(cè)相互支撐II段交流電壓穩(wěn)定控制II段直流母線電壓恢復(fù)直流分段交流側(cè)支撐II段直流側(cè)I段直流母線電壓恢復(fù)II段直流母線電壓恢復(fù)3#潮流控制器、電力電子變壓器吸收交流聯(lián)絡(luò)開關(guān)功率，聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開3#潮流控制器、電力電子變壓器吸收直流斷路器功率，斷路器斷開3#潮流控制器、電力電子變壓器吸收交流聯(lián)絡(luò)開關(guān)功率，聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開儲能吸收直流斷路器功率，斷路器斷開交流同期交流同期直流并網(wǎng)直流并網(wǎng)研究內(nèi)容2一直流母線電壓自治控制方法研究模式切換開始KG1斷開光伏輸出電流3#潮流控制器、電力電子變壓器電流1、2#潮流控制器和儲能電流0電壓(200V/div)電流(100A/div)1t

時刻2t

時刻儲能電流模式切換開始3#潮流控制器、電力電子變壓器電流光伏輸出電流1、2#潮流控制器電流儲能電流KG2斷開時間(10s/div)0電壓(200V/div)電流(100A/div)光伏輸出電流1、2#潮流控制器電流儲能電流3#潮流控制器電流電力電子變壓器電流同期完成，KG1閉合時間(10s/div)0電壓(200V/div)電流(100A/div)直流母線I、II段電壓光伏輸出電流直流調(diào)壓完成，KG2閉合3#潮流控制器、電力電子變壓器電流1、2#潮流控制器電流時間(10s/div)0電壓(200V/div)電流(100A/div)t3時刻t4時刻 儲能電流并網(wǎng)模式交流分段模式 交流分段模式 孤島模式直流母線電壓 直流母線I、II段電壓時間(10s/div)直流分段模式直流母線I、II段電壓孤島模式直流分段模式并網(wǎng)模式典型問題研究交直流側(cè)諧波頻率、電壓特性分析基于基波及諧波潮流定量分析多變流器環(huán)境網(wǎng)絡(luò)等值分析交流側(cè)自激、互激諧振特征小擾動法分析直流微網(wǎng)諧振特性直流就地側(cè)2倍頻波動控制治理方案交流就地側(cè)綜合補償專家?guī)靺f(xié)同控制基于陷波器的DC-AC有源阻尼基于低通濾波的DC-DC有源阻尼交流側(cè)治理裝置容量、補償系數(shù)、濾波器配置與樣機試制直流側(cè)治理裝置容量、設(shè)備參數(shù)配置與樣機試制電能質(zhì)量協(xié)調(diào)控制器樣機試制設(shè)備研發(fā)研究內(nèi)容3一電能質(zhì)量綜合治理技術(shù)研究研究內(nèi)容4一綜合優(yōu)化運行方法及其關(guān)鍵技術(shù)交直流混合微電網(wǎng)能能量管理與系統(tǒng)研發(fā)交直流混合微電網(wǎng)優(yōu)化運行能量管理系統(tǒng)研發(fā)低高基于不確定性主從博弈模型的交直流混合微電網(wǎng)優(yōu)化運行不確定性主從博弈模型混沌粒子群算法算例驗證基于確定性多目標(biāo)模型的交直流混合微電網(wǎng)優(yōu)化運行確定性多目標(biāo)模型 萬有引力算法算例驗證交直流混合微電網(wǎng)示范工程的仿真驗證基于示范工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)的光伏、負荷預(yù)測示范工程主從博弈建?；煦缌Ｗ尤核惴ㄊ痉豆こ潭嗄Ｊ竭\行仿真研究交直流潮流斷面的分散協(xié)調(diào)控制策略分布式電源功率波動分散協(xié)調(diào)控制仿真驗證時間尺度長短能量管理系統(tǒng)包含功率預(yù)測、經(jīng)濟優(yōu)化調(diào)度、交換功率控制等功能，可對交直流混合微電網(wǎng)設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，實現(xiàn)交直流混合微電網(wǎng)的運行監(jiān)控和經(jīng)濟優(yōu)化控制能量管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)示意圖運行監(jiān)控數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)拓撲

歷史服務(wù)實時操作

預(yù)測統(tǒng)計數(shù)據(jù)監(jiān)測

報表分析SCADA實時數(shù)據(jù)接口 接口交直流混合微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)運行監(jiān)控 能量管理控制人機交互網(wǎng)絡(luò)拓撲實時操作數(shù)據(jù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)拓撲實時操作數(shù)據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析歷史數(shù)據(jù)預(yù)測統(tǒng)計報表分析網(wǎng)絡(luò)拓撲實時操作數(shù)據(jù)監(jiān)測歷史服務(wù)預(yù)測統(tǒng)計報表分析發(fā)電預(yù)測負荷預(yù)測數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)拓撲實時操作數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)測 決策優(yōu)化經(jīng)濟優(yōu)化交換功率離網(wǎng)控制設(shè)備信息工作模式天氣預(yù)報儲能系統(tǒng)光伏風(fēng)電歷史 預(yù)測 歷史 預(yù)測 輸入 調(diào)度數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 計劃能量管理系統(tǒng)設(shè)計流程提出交直流混合微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的主要功能考慮交直流混合微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)軟件的設(shè)計架構(gòu)設(shè)計能量管理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)能量管理系統(tǒng)功能自測驗證能量管理系統(tǒng)模型和算法實現(xiàn)功能結(jié)構(gòu)研究內(nèi)容4一綜合優(yōu)化運行方法及其關(guān)鍵技術(shù)提綱研究背景研究思路研究內(nèi)容工程建設(shè)工程建設(shè)工程位于上虞世紀(jì)華通工業(yè)園內(nèi)，是國內(nèi)首個商業(yè)化運營的交直流混合微電網(wǎng)項目浙江上虞工程建設(shè)主要指標(biāo)要求多用戶高滲透率接入，可再生能源滲透率達到40%以上交直流混合微電網(wǎng)區(qū)域型一體化協(xié)調(diào)控制設(shè)備，擁有三層次協(xié)調(diào)控制功能。頂層集中式控制時間為不大于5s，中間層分布式控制時間為不大于1s，區(qū)域協(xié)調(diào)控制設(shè)備的暫態(tài)控制響應(yīng)時間≤50ms交直流混合微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng):能夠?qū)崿F(xiàn)交直流混合微電網(wǎng)的綜合優(yōu)化運行，交-直潮流斷面分散互動協(xié)調(diào)，微電網(wǎng)源-網(wǎng)-荷互動優(yōu)化，多時間尺度的可再生能源發(fā)電預(yù)測和負荷預(yù)測等功能高密度分布式能源接入的交直流混合微電網(wǎng)保護裝置。

單一交流電源故障，系統(tǒng)不間斷供電；直流嚴(yán)重故障隔離時間＜200ms；

直流保護最快動作時間＜200μs直流側(cè)電壓紋波不超過1%工程建設(shè)工程于2015年7月7日開工建設(shè)，2017年8月10日省公司組織工程竣工驗收且試運行，2017年8月26日建成投運，建設(shè)工期13個月。工程建設(shè)系統(tǒng)構(gòu)成工程建設(shè)工程建設(shè)世紀(jì)華通3#配電房10kV配電室10kV母線1直流母線II段1#

PFC250kVA直流負荷15×50kW125#光伏1MW3#

PFC250kVAPCC1#光伏DC/DC1#儲能DC/DCPET250kVA直流斷路器KG2直流母線I段聯(lián)絡(luò)開關(guān)KG110kV母線22#

PFC250kVA1#光伏升壓變50kVA充電樁

備用250kW2#光伏DC/DC636#光伏500kW2#光伏升壓變0kVA1#直流電能質(zhì)量治理裝置1#風(fēng)機DC/AC2#風(fēng)機DC/AC3#光伏DC/DC1號廠房250kW4#光伏DC/DC1號廠房250kW5kW5kW4號廠房

直流負荷2LED照明

5×50kW250kW×4h

50kW2#直流電能質(zhì)量治理裝置0.4kV交流母線站用電

交流負荷1備用交直流母線分段結(jié)構(gòu)多機下垂并聯(lián)運行高密度分布式電源接入多種直流負荷接入4種運行模式，8種模式切換策略4號廠房A樓

1號廠房100kW 250kW結(jié)構(gòu)特點拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計工程建設(shè)主要特點本地控制、協(xié)調(diào)控制、能量管理分層多尺度協(xié)調(diào)控