登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
华南理工大学电力学院、广东省绿色能源技术重点实验室(华南理工大学)、风电控制与并网技术国家地方联合工程实验室(华南理工大学)的研究人员赵卓立、杨苹、郑成立、许志荣、王月武,在2017年第10期《电工技术学报》上撰文指出,在微电网内部,电力电子变换器接口型分布式电源广泛存在。
电力电子接口微源与传统交流同步发电机在功率变换、控制策略和动态特性方面差异性较大,控制方法的多样性以及电力电子接口微源的高渗透率将给低惯量微电网的安全稳定运行带来严峻挑战。同时,多类型微源、多类型负荷在微电网内混合共存,可能引发源源耦合交互、负荷间交互以及源荷交互,不同特性的设备间相互作用将重新塑造区别于传统电力系统的动态响应特性,并诱发稳定性问题。
首先对近年来国内外微电网稳定性的研究进行评述,归纳总结可再生能源渗透率不断提升下微电网典型运行特性和存在的动态稳定性问题;在微电网动态稳定性分类的基础上,分别从微电网动态稳定问题和微电网动态稳定分析方法两方面对微电网稳定性的研究动态进行分析、评价和探讨;最后,预测和探讨了微电网稳定性研究的发展趋势。
可再生和绿色分布式发电系统渗透率的不断提高,将促进发电方式、输配电方式和电能使用方式出现新的变革。作为实现智能电网中主动配电网的有效方式,微电网有利于引入大量可再生能源发电,减少太阳能、风能等强波动性/间歇性能源的接入对大电网造成冲击,在中低压层面上有效解决分布式电源高渗透率运行时的问题,同时降低电网脆弱性,使电力系统更可靠、安全、清洁和经济[1-3]。
微电网是由分布式电源(DistributedGenerators,DGs)、分布式储能(DistributedStorages,DSs)、能量转换装置、相关负荷、联合协调控制保护装置和智能调度系统组成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统[4-6]。
微电网运行分为并网及离网(孤岛)两种运行模式[7]。正常状况下,微电网通过公共耦合点(PointofCommonCoupling,PCC)与主网相连,微电网与主网配网系统进行电能交换,共同给微电网中的负荷供电;当监测到主网故障或电能质量不能满足要求时,或应用于偏远地区和海岛供电时,微电网需孤岛运行,由微电网内的分布式电源给微电网内关键负荷继续供电,保证负荷的不间断电力供应,维持微电网自身供需能量平衡,从而提高了供电的安全性和可靠性。
微电网中央控制器(MicrogridCentralController,MGCC)需要根据实际运行条件的变化实现两种模式之间的平滑切换[8]。
传统电力系统稳定性分析体系建立在同步发电机理论基础上,功角稳定、频率稳定与电压稳定及其对应的小干扰动态与暂态稳定、短期和长期等稳定性问题均与同步发电机的动态特性密切相关[9]。
而在微电网内部,分布式电源以电力电子变换器(Power-Electronic-Converter,PEC)接口微源而广泛存在,电力电子接口微源具备与传统电力系统电源功率变换、控制策略和动态特性的差异性,控制方法的多样性、电力电子接口微源高渗透率将给微电网的协调控制和安全稳定运行带来严峻的挑战,经过数十年建立并完善的传统电力系统的控制与稳定性分析方法在微电网中很可能不再直接适用,这也成为智能微电网推广和普及的基础理论和技术瓶颈。
由于微电网中风力发电、光伏发电等可再生能源出力的强间歇性、随机性和弱支撑性的特点,其动态特性给微电网系统的稳定运行带来较大影响。因此,可再生能源高渗透率将给微电网的安全稳定运行带来巨大挑战[10]。
近年来,针对微电网稳定性问题得到了广泛的研究。然而,由于微电源接口类型、微电网类型、运行方式、控制策略、网络参数等具有多种形式,微电网稳定运行特性也会随之改变。为应对微电网的大规模发展,全面深入揭示微电网的稳定运行机制,在微电网的动态特性与稳定性分析方法方面亟待进一步探讨与研究。
本文针对微电网大规模发展的背景下,对近年来国内外微电网动态稳定性的研究进行评述,归纳总结可再生能源渗透率不断提升下微电网中存在的动态稳定性问题,分别从动态稳定问题和动态稳定分析方法的角度对微电网稳定性进行分析、评价和探讨,最后,预测和探讨了微电网稳定性研究的发展趋势。
1微电网接口变换类型和控制方法
图1给出了一个典型的微电网系统框图,系统代表了不同类型的微电源和负荷形式的整合。微电源类型、负荷、网络拓扑参数、控制架构随着不同的应用场合、需求和实际条件而变化。
图1微电网系统典型构架图
分布式发电技术的差异化使得各种分布式电源具有不同的动态特性。表1归纳了典型的用于微电源(包括分布式发电系统和分布式储能系统)并入微电网的接口变换配置和对应的功率潮流控制方法。
一般地,微电源可通过多种类型的微电源接口接入微电网:包括AC旋转电机和电力电子变换器接口。AC旋转电机接口一般连接具有较大惯性时间常数的分布式发电单元,对应响应速度较慢,如柴油发电机、小水电和定速风电机组等[11,12],其机械转子速度响应时间尺度大于500ms。
而电力电子变换器接口单元对应响应速度相对较快的分布式发电单元,如光伏发电系统、变速风电机组、燃料电池发电系统、能量型和功率型储能系统等[13-15]。需要指出的是,对于电力电子变换器接口,其直流电容电压响应时间尺度大于100ms,交流电感电流响应时间尺度约为10ms[16]。
除少数直接并网的分布式电源外,大部分分布式发电通过电力电子变换器并网。因此分布式发电系统是一个由一次能源、电力电子变换器和控制系统等环节相互耦合的强非线性系统,其输出动态特性是各单元在多个时间尺度上特性的叠加[17]。
表1微电源典型接口变换类型和功率潮流控制方法
根据微电网协调控制架构和运行控制的需求,电力电子变换器的功率潮流控制方法能够归类分为:电网跟随型、电网形成型、电压源型电网支持和电流源型电网支持控制策略,如图2所示[18-20]。电网跟随型电力电子变换器主要目标是向微电网输送特定的有功和无功功率,它们能够用连接到微电网中的理想电流源及其并联高阻抗表示。
电网形成型电力电子变换器可作为微电网主电源控制,提供微电网电压和频率参考,该类变换器能够用并网的具有低输出阻抗的理想电压源等效。此外,电网支持型变换器可细分为电压源型和电流源型,可分别用理想电压源串联输出阻抗和理想可控电流源并联输出阻抗等效表示;该类变换器能够通过调整输出功率直接或间接地参与微电网电压和频率调整。
图2微网中微电源电力电子变换器的四种基本功率潮流控制结构
由上述分析可知,与传统电力系统稳定性相比,多类型微源、多类型负荷在微电网内混合共存,可能引发源源耦合交互、负荷间交互以及源荷交互,不同特性的设备间相互作用将重新塑造区别于传统电力系统的动态响应特性,并诱发稳定性问题。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
·柴发共济——以“共济共享”促进数据中心源与荷的精益变革·全站IEC61850/GOOSE实现1分钟电源快速切换,优化高冗余的配电系统·电力-算力-热力深度协同打造数据中心绿色低碳微电网长三角是中国经济发展最活跃、开放程度最高、创新能力最强的区域之一,其2023年区域经济总量突破30万亿元大关1。算力基
4月22日,广西南宁市印发南宁市城乡建设领域碳达峰实施方案(南住建〔2024〕157号),其中提到,强化城市发展与广西电网规划建设的相互衔接和协调配合,推动智能微电网、“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵活调节、虚拟电厂等技术应用,优先消纳可再生能源电力,主动参与电力需求侧响应。此外,建立以电力
“双碳”目标下,新能源迎来爆发式增长。截至今年3月底,太阳能发电装机容量约6.6亿千瓦,同比增长55.0%;风电装机容量约4.6亿千瓦,同比增长21.5%。然而,风光资源间歇性、不稳定性的特点也给电力系统的调度和平衡带来了不小的挑战。4月24日,“清华大学能源互联网创新研究院成立九周年院庆暨第二届能
习近平总书记强调,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。山西是我国重要的能源基地,资源禀赋和区位优势明显,电力产业基础好,承担着推进资源型经济转型发展、开展能源革命综合改革试点的使命。国网山西省电力公司认真贯彻习近平总书记重要讲话和重要指示批示精神,把坚持高质量发展作
北欧地区包括挪威、瑞典、芬兰、丹麦和冰岛五个国家,除冰岛外,其他四个国家均已实现电网互联,形成统一运行的北欧电力市场,被誉为全球第一个真正意义上的跨国电力市场,其作为区域电价解决区域间阻塞的典范一直都是研究电力市场的绝佳样本。国能日新近期在挪威落地微电网智慧能源管控项目,通过智慧
4月22日,广西南宁市印发南宁市城乡建设领域碳达峰实施方案(南住建〔2024〕157号),其中提到,强化城市发展与广西电网规划建设的相互衔接和协调配合,推动智能微电网、“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵活调节、虚拟电厂等技术应用,优先消纳可再生能源电力,主动参与电力需求侧响应。此外,建立以电力
4月18日,浙江台州与法国电力集团共同打造的智能微电网示范工程开工。这不仅是台州市首个“光储充放+园区能源管理系统”低碳园区项目,更是首个“车网互动”的园区示范场景。同时,该项目也是法电集团在国内的第一个光储充一体化项目。据悉,园区总建筑面积34万平方米,项目主要由光伏系统、储能系统、
4月18日,江西上饶经开区召开微电网及源网荷储项目调度会。上饶市副市长胡心田指出,微电网和源网荷储是构建新型电力系统的重要发展路径。结合开发区当前发展阶段和产业链发展实际,在需求侧和供给侧协调发力,加快供电改革,尽快满足工业生产电力缺口,适度超前扩大增配电网,促进分布式电力资源聚合
配电网覆盖城乡区域,连接千家万户,承担着广泛的政治责任、经济责任和社会责任。在市场和政策驱动下,分布式发电、电动汽车、新型储能迎来爆发式增长,配电网在促进分布式电源就近消纳、承载新型负荷等方面面临的挑战日益显著,其物理形态、数智形态、商业形态正发生深刻变革。在推进中国式现代化、建
4月17日,福建福鼎市对支持海岛振兴的十条措施征集意见。其中明确,到2025年,有必要的海岛都建成一张风光储充微电网,提升海岛供电能力和供电可靠性。意见稿中还指出,实施海岛电网巩固提升工程,加快主干电网、岛屿电网改建进度,重点推进“台山岛源网荷储零碳岛示范”和海域“海上电动船舶充电网络
4月17日,陕西省第一批工业领域碳达峰试点项目名单公布(陕工信发〔2024〕104号),其中包含多个电力项目,涉及微电网、储能、光伏、氢能、核电等方面。工业绿色微电网试点方向含三个,分别是西咸新区产发绿能科技有限公司泾河新城第二批分布式光伏发电项目、清安优能科技发展(榆林)有限公司氢赋能零
4月22日,国网浙江省电力有限公司召开二季度工作会议,会上披露,今年一季度,浙江风光新能源发电110.54亿千瓦时,同比增长40.88%。其中,风力发电38.11亿千瓦时,同比增长45.29%;光伏发电72.43亿千瓦时,同比增长38.67%。(来源:微信公众号“浙电e家”作者:融媒体中心)截至3月底,浙江风光新能源
为进一步加强配电网安全管理,提升配电网供电保障和综合承载能力,根据国家能源局《配电网安全风险管控重点行动工作方案》(以下简称工作方案),江苏能源监管办近日会同省能源局对相关工作进行了部署安排,并提出明确要求。一是强化协调,广泛发动。省电力公司要明确部门,负责协调对接配电网安全风险
科学合理设计新型电力系统建设路径是当前重大战略任务,电力体制机制建设是其重要内容,与技术创新、商业模式创新共同驱动新型电力系统发展。源网荷储多向协同、灵活互动、一体化运营是新型电力系统的坚强支撑,分布式电源、储能是重要的技术组成。当前,我国电力市场范围、规模逐步扩大,竞争成效不断
多花10分钟充满电,新能源车主将获得更低的充电价格;夏日用电高峰期,空调温度调高一度,写字楼、商场或许能获得额外经济补偿……山东正在建设虚拟电厂,探索如何在不影响社会正常生产生活的前提下,达到节能目的,推动能源转型向绿。既没有高耸的烟囱、成片的厂房,也不消耗煤炭等燃料。虚拟电厂并不
近日,新疆克州供电公司员工应用新一代用电信息采集系统(采集2.0)中刚上线的分布式电源监测模块,测算了新疆克州绿动新能源有限公司的分布式光伏发电项目所在台区的接入能力,并帮助企业顺利将该发电项目接入公用变压器。目前,新疆电网分布式电源装机总容量超1.8亿千瓦,已逐渐成为重要的配网电源之
1月8日下午,国网天津经研院规划评审中心组织开展分布式电源相关技术标准宣贯学习,重点对《分布式电源调度运行管理规范》、《分布式电源调度管理功能建设及应用规范》等最新技术标准进行了交流研讨。当前我国分布式电源处于爆发式增长阶段,亟需相关技术标准科学引导分布式电源接入和运行管理。首先,
12月19日从陕西咸阳供电公司获悉,该公司完成分布式电源发电预测拟合模型建设,提升光伏发电项目出力预测与实时数据统计的准确率。近年来,新能源场站接入电网数量持续增长,咸阳地区新能源场站发电装机容量预计在今年年底超过260万千瓦。咸阳供电公司应用分布式电源发电预测拟合模型分析分布式光伏发
北极星储能网获悉,11月27日,四川监管办发布《四川新建电源接入电网监管实施细则》,其中提到,分布式电源项目需按国家和地方政府要求配置新型储能,鼓励分布式电源配置一定比例和时长的新型储能,提升分布式电源的消纳和并网友好性。此外还提出,分布式电源项目所依托的建筑物及设施应具有合法性,项
11月27日,四川能源监管办发布关于印发《四川新建电源接入电网监管实施细则》(以下简称《细则》)的通知。《细则》指出,对分布式电源等符合国家要求建设的发电设施,除保证电网和设备安全运行的必要技术要求外,接入适用的技术要求高于国家和行业技术标准、规范。常规电源及集中式新能源项目应符合国
近日,由国网安徽经研院牵头编制的安徽省地方标准《乡村配电设施建设改造技术规程》由安徽省市场监督管理局正式发布,该规程从政府层面规定了安徽乡村10千伏及以下配电设施的建设改造标准,有助于安徽省乡村电网的供电品质提升。该规程结合安徽省乡村经济发展和电网现状,以构建布局合理、安全可靠、坚
8月23日,中国水利电力质量管理协会发布2023年电力行业质量管理小组活动评审结果,国网天津经研院规划评审中心“双碳先锋”QC小组报送的《降低380伏多点并网分布式电源服务时间》成果,获得2023年电力行业质量管理小组成果三等奖,是近年来经研院QC小组活动取得的最佳成绩。2022年以来,天津地区分布式
8月29日,中国邮政集团有限公司发布濮阳市分公司邮件处理中心屋面安装分布式屋顶光伏发电系统项目(二次)流标公告,流标原因是该项目在规定的报名截止时间内,投标人数量不足三家,故流标。值得一提的是,8月21日,此招标项目第一次流标,流标原因同上。根据招标公告,濮阳市分公司邮件处理中心屋面安
摘要:随着中国城市的迅速发展,城市环境污染问题也日益严重,所谓的垃圾围城现象就是描述目前城市发展带来的环境污染问题。目前大部分城市的生活垃圾处理方式都是通过焚烧进行处理,该处理方式具有运行不经济以及焚烧技术带来环境二次污染等问题。为了更好地解决城市生活垃圾,我们提出了一种城市垃圾
有些人在安装光伏系统时,会抱着一种“即使电网停电,如果有太阳,自己家也能用上电”的心态,现实情况是,电网停电时,自己家的光伏发电系统只会晒太阳,也会停止运转,同样用不上电。造成这一现象的原因就是并网逆变器,必须配置防孤岛装置,当电网电压为零时,逆变器就会停止工作。防孤岛装置是光伏
大型地面电站,针对无线上传的分布式电站,阳光电源能够通过无线模块进行远程的软件升级,能够提高运营效率省时省力省钱。阳光电源股份有限公司解决方案中心华东大区经理汪心旋在第八届加强应用长江经济带“一带一路”新能源创新发展论坛上发表了重要讲话。北极星太阳能光伏网对大会进行全程直播,如需
说起光伏太阳能,大家想到的是什么呢?是这样的?还是这样的?说的都没错,前者是太阳能转化成热能使用,与光伏太阳能发电的区别在于一个是太阳能热能,一个是太阳能电能;后者是大型集中式光伏发电站。不过今天我们要说的是分布式光伏电站1什么是分布式光伏发电?百度里这样写分布式光伏发电特指在用户
一、分布式光伏的定义利用建筑屋顶及附属场地建设的分布式光伏发电项目,在项目备案时可选择自发自用、余电上网或全额上网中的一种模式。它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。在地面或
1、太阳能支架的选择分布式光伏发电系统的支架,也就是支撑框架结构一定要结实,简单,耐用。电镀钢以及不锈钢都是理想的选择。2、安装前准备设计人员或是安装人员查看安装现场,仔细选择太阳能电池片的位置,电气设备不能再阳光下暴晒,太阳能方阵越接近蓄电池和电能调节设备越好。清理场地,打扫卫生
一、分布式光伏发电适用于哪些场合?1、分布式光伏发电有哪些应用形式?分布式光伏发电包括并网型、离网型及多能互补微网等应用形式,并网型分布式发电多应用于用户附近,一般与中、低压配电网并网运行,自发自用,不能发电或电力不足时从电网上购电,电力多余时向网上售电。离网型分布式光伏发电多应
随着环境污染、生态破坏及资源枯竭的日趋严重,近年来世界各国竞相实施可持续发展的能源政策,其中利用太阳能电池发电最受瞩目。由于太阳能电池发电具有安全可靠,无污染、无需消耗燃料、无机械转动部件,故障率低,维护方便等独特优点,尤其是可与建筑物相结合,构成光伏屋顶发电系统,因此受到各国高
分布式光伏发电系统可以分为并网型和离网型。并网型是将系统发出来的直流电转换成交流电,并入到电网上;离网型光伏发电系统则是自发自用,就地消纳,应用灵活。在实际使用中,离网型光伏发电系统随处可见,如太阳能路灯、交通信号灯、农用灭虫灯等,特别是在一些电网覆盖不到的偏远山区,离网型光伏发
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!