直流微電網(wǎng)及電能質(zhì)量

匯報提綱 1直流微電網(wǎng)概述 2直流微電網(wǎng)的電壓等級和拓撲結(jié)構(gòu) 3直流微電網(wǎng)的運行控制 4直流微電網(wǎng)的電能質(zhì)量1.1直流微電網(wǎng)的含義定義：直流微電網(wǎng)是以直流配電的形式，通過直流u'交流母線直流母線,'交流母線直流母線,'圖1.1交流型微電網(wǎng)圖1.2直流型微電網(wǎng)圖1.3交直混合型微電網(wǎng)[1]吳衛(wèi)民,何遠彬,耿攀,錢照明,汪槱生.直流微網(wǎng)研究中的關(guān)鍵技術(shù)[J].電工技術(shù)學(xué)報,2012,27(01):98-106+111.1直流微電網(wǎng)的含義直流系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)停車場停車場銀行提升效率10%降低設(shè)備成本20%667PVPVRTMRTMStepDownDC220VAirconditioner1Airconditioner2ACPACPACPACPACPACPDC513VSocket1Socket2Light1Light2Light3Socket3Grid#9#10~DC540V中國PVPVRTMRTMStepDownDC220VAirconditioner1Airconditioner2ACPACPACPACPACPACPDC513VSocket1Socket2Light1Light2Light3Socket3Grid#9#10~DC540V?DC在樓宇內(nèi)的驗證性應(yīng)用?研究保護措施及相應(yīng)的控制策略?直流電網(wǎng)的電能質(zhì)量研究中國?保護設(shè)備及控制策略?直流負載運行方式研究匯報提綱1直流微電網(wǎng)的含義12直流微電網(wǎng)的電壓等級和拓撲結(jié)構(gòu) 3直流微電網(wǎng)的運行控制 4直流微電網(wǎng)的電能質(zhì)量2.1直流微電網(wǎng)的電壓等級OneofthenominalvoltagevaluesusedinagivensystemAsuitableapproximatevalueofvoltageusedtodesignateoridentifyas2.1直流微電網(wǎng)的電壓等級：HarrySource：HarrySourceStokman，Research&DevelopmentDirectCurrentBVNOMINALDCVoltage24V*)HOMES<20kWOFFICES<200kWAPPLICATIONWAREHOUSE>100kWGREENHOUSE500kW~2MWDISTRUBUTION500kW~1MWMaximalcablelength1%drop@6A/mm2.ForbiopolarsystemisbalancedMaximalcablepower@6A/mm2powerper1mm2copperNumberofwireexcludingPEUSB-CLIGHTINGVENTILATIONHEATPOMPSOLAR>10kWKITCHENEVCHARGINGUSB-CLIGHTINGVENTILATIONHEATPOMPSOLAR>100kWKITCHENEVCHARGINGLIGHTINGVENTILATIONHEATPOMPSOLAR>200kWDRIVESLIGHTINGVENTILATIONPUMPSDRIVESHPSGENSOLAR>1MLASTMILEPUBLICLIGHTINGEVCHARGINGPUMPSTELECOM0,6m72W21,2m144W248V2)60V120V190V200V250V300V350V380V*)2,4m288W22,9m360W25,9m720W29,3m1140W29,8m1200W212,3m1500W214,7m1800W217,2m2100W218,6m2280W2±190V*)400V±200V500V±250V600V±300V700V18,6m2280W319,6m2400W219,6m2400W324,5m3000W224,5m3000W329,4m3600W229,4m3600W334,3m4200W2±350V750V760V±380V800V±400V1000V±500V1200V±600V1400V34,3m4200W336,8m4500W237,3m4560W237,3m4560W339,2m4800W239,2m4800W349,0m6000W249,0m6000W358,8m7200W258,8m7200W368,6m8400W2±700V1500V±750V68,6m8400W373,5m9000W273,5m9000W3AdvisedproposalbyDirectCurrentBVNAPossiblePossiblebutonthelimitNotadvisable*)EmergeAlliancestandardUS1)Asanapplication,butnodistribution2)UsedbyDirectCurrentforauxiliariesandsafetywireNetherlands2.2直流微電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)2.2直流微電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)雙母線結(jié)構(gòu)：是指直流微電網(wǎng)采用雙極性的供電制式，相應(yīng)的直流母線有正、負2條線。的不同需求靈活供電，既可取單極與大地之間的電壓，又可取正負極之間的電壓，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的電力輸送匯報提綱1直流微電網(wǎng)的含義1 2直流微電網(wǎng)的電壓等級和拓撲結(jié)構(gòu)3直流微電網(wǎng)的運行控制 4直流微電網(wǎng)的電能質(zhì)量Boost電路IBoost電路IL,2IL,3IL,1AC/DC常見電路不控整流DCDCIpvIACIbatDCDCIpvIACIbatDCDCDCACV0,Ri=fSOC,SOF,…MPPV0,Ri=fSOC,SOF,…MPP400VIpv?max=f設(shè)備級控制設(shè)備級控制系統(tǒng)級控制行集中管理和能量優(yōu)化，3直流微電網(wǎng)的運行控制按照不同的優(yōu)化運行目標(biāo)和約束條件作出決策，實時定制直流微電網(wǎng)運行調(diào)度策略，ffg1g2PWM*g1g2Irefg1g2PWM*g1g2Iref-電壓外環(huán)-電壓外環(huán)-Io電流內(nèi)環(huán)U*-IoUU/U3直流微電網(wǎng)的運行控制3直流微電網(wǎng)的運行控制實現(xiàn)部分功能，并進行功率降額穩(wěn)態(tài)過電壓全功能運行，允許功率降額額定電壓范圍穩(wěn)態(tài)欠電壓全功能運行，允許功率降額實現(xiàn)部分功能，并進行功率降額特殊功能采用多種保護和安全動作匯報提綱1直流微電網(wǎng)的含義1 2直流微電網(wǎng)的電壓等級和拓撲結(jié)構(gòu) 3直流微電網(wǎng)的運行控制 4直流微電網(wǎng)的電能質(zhì)量4直流微電網(wǎng)的統(tǒng)電能質(zhì)量問題穩(wěn)態(tài)暫態(tài)4直流微電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題PSource=PLoad+PLossσUsourceIsource=σULoadILoad+PLoss4直流微電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題子變換器的故障或負荷突然出現(xiàn)大的變化(如大功率設(shè)備啟動等)如接地故障、短路故障；大功率負荷的停運。4直流微電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題紋波會影響安裝在工廠、住宅及商業(yè)環(huán)境中由直流供電的設(shè)備和系統(tǒng)的可靠運行。影響主要因素表征交流側(cè)三相不平衡不控整流三相不控直流側(cè)300Hz，單相不控直流側(cè)100Hz電路控制響應(yīng)延遲250Hz~5500Hz開關(guān)頻率開關(guān)頻率Ts（3kHz~10kHz）4直流微電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題當(dāng)交流側(cè)三相不平衡時，傳輸功率存在兩倍頻分量，根據(jù)功率傳遞守恒原則，傳遞到直流側(cè)33.333.34直流微電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題②不控整流 △ iaR△VD1VD3VD5id △ iaR△△△△△a△△△△bciCudCiRVD4VD6VD2 id i2VD1△△VD3iC·iR·u1距u2ud-CRVD2△△VD4 單相不控整流變換器4直流微電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題--Iog2通過高級算法得到Uref!g1▲4直流微電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題VV雙極直流系統(tǒng)的電壓不平衡主要是由于直流電網(wǎng)兩極的負荷分配不均造成的。此外，因為系統(tǒng)中的負載VV4直流微電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題基于電壓平衡器的雙極性雙向DCDC控制，其電路拓撲可以等效為兩個雙向DCDC變換器解耦控制，分別運行，每