学习电本微电网中复合储能容量优化配置

2、余宏桥,陈水明.微电网中合闸空载电缆时的过电压.3、周念成,王强钢,杜跃明.风能与光伏混合微电网的建模和仿真.中国电力4、PSCAD1、设计阶 第1周（3月9日）至第12周（5月31日），共122、实习阶 第13周（6月1日）至第15周（6月21日），共33、答辩日 第12周（5月28日、29日通过pscad编程进行实例验算,验证了方法的合理、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。第一章微电网研究相关概 第二章分布式光伏发电技 第三章分布式风力发电技 第四章微电网储能技 储能（电池超级电容器）模 第五章仿真与分 PSCAD简 第六章总结与展 能源问题和环境问题是21环境。针对能源和环境保护的问题，各个国家都在大力的发展可再生能源的发电技术，量达到12亿千瓦，年总发电量约5万亿度，中国的电网已基本构成了“西电东送”的总体格局，南北相互供电，联网。电力用户已经分布在大部分地区的范围内，中国电网的规模已经名列世界的前列。在最近的几十年里，大电网发展十分迅速，成为世界上各弊端察觉到：除了单一的大范围建立压输电、扩大电力系统的规模外，利用用户附近的微电网(micro-gridmicrogrid)电网能够有效地缓和眼下的能源问题和环保问题，与我国目前推行的可持续发展战略相吻及应急供电；满足用户对电能质量的多种需求；能够成为智能电网的重要组成部分.2后两者一般属于配电是智能配电系统的重要组成部分在直流型微电网中，大量分布式电源和储能系统通过直流主网架，直接为直流负荷供电；对于交流负荷，则利用电力电子换流装置，将直流电转换为交流电供电。在交流型微电网中，将所有分布式电源和储能系统的输出首先转换为交流电，形流主干网络为交流负荷直接供电；对于直流负荷，需通过电力电子换流装置将交流电转换为直流电后为负荷供电。在混合型微电网中，无论是直流负荷还是交流负荷，都可以不通过交直流间的功率变换直接由微电网供电。系统的对微电网储能容量的优化配置进行了阐述。客观阐明了储能对微电网的作用，对探索系统稳定运行需要满足的条件，储能配置对系统控制策略的影响，提高系统的技术经济性，实现绿色多元可再生能源微网多目标优化，都有着重要意义。2．1，2．2。 。电池的使用可达25-40光伏电池的外特性即输出电流IL和电压UL之间的关系，这也是 的基础。光伏电池模型输入的变量 光照S、光伏阵列本体的温度T和输入的电压ULIL在标准的阵列本体温度以 能光照强度下，输出电流表达式可以如下式表示q(ULILRS

UII

1) L

IDOIpv为光生电流；RsRsh为旁漏电阻；q一个电子的电荷，值为1.61019C；K1.381023J/K；A子（1~2）。Im、UmIsc、Uoc这些参数都是固定光照、温度之下的参数，当温度或者光照强度改变IsccImm

S

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

TT SS/ 式中 为相IsccImm、Uocc、Umm小的，并联 电阻Rsh是很大的，理想情况下可以忽略不计，光生电流Ipv可以近似用Isc代替，产生误差偏小，而且还能表现出光照强度和温度的作用。对式子（2.1）进IL

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

2C(Umm1)(ln(1Imm2

电力系统早期已形成了一整套自运模式，这种模式不适合能光伏产业，因为光伏建筑有“三分散”的特点。阻碍分布式光伏发电获得广泛应用的原因不仅存在于分布式发电本身的技术，更在于现有的电网技术仍不能适应分布式发电的接入要求。由于传统的配电网络形成已久．一般在建设配电网络时并未考虑接入分布式光伏电源，现有电力网络并不能承受分布式电源的并入，磨合一直是一个难题。微电网摸索出一种模式，即以一组分布式发这种模式一直沿用至今，表面将分布式光伏发电系统以微网形式接入大电网并网运行，这种模式极大地改善了并网运行的难题。光伏微电网发电系统主要包括：光伏组件、微电网变流器、锂电池充放电设备、锂电池组、锂电池管理系统和能量检测单元等。置是指将能电池发出的直流电转换成与所连接的大电网电压相位一致的交流电，并且只向负载供电，而不向大电网馈电的设备。在共网运行模式下，共网逆变装置保证光伏电力系统不向大电网馈电的现象称为零逆流。这种应用模式是一种崭新的应用模式，它所产生的光伏电力能源就能就地使用，而大电网作为基础电力保证系统负载在光伏电力不充足时正常向又减少了并网造成的系统效率损耗，提高了能的使用效率，降低了投资运行成本。共网运行模式和用户侧并网应用方式的相同点是：光伏电力与大电网并联共同向负载供电。系统保证光伏电力即发即用优先使用。共网运行模式与并网运行模式的最大区别是：系统采用设备本质安全，零逆流光伏共网逆变装置使光伏电力与大电网在用户侧共同构成配电网系统向负载供电，系统中光伏电力不向大电网馈电。这是一种不影响大电网正常运行的能光伏应用新模式。由于共网控制逆变装置的零逆流控制功能彻底解决了光伏电力与大电网共网运行时对大电网安全运行的影响，彻底解决了光伏电力系统和大电网系统共网运行的安全问题，为建当光伏电力不足时，由大电网给负载补充供电；当电力发电量过少时，共网控制装置可保证光伏电力不会向大电网发出回馈功率，保证大电网系统的稳定安全运行。采用光伏微电网共网运行新技术带来了系统建设的“三低一高”：系统损耗降低、系统技术难度降低、系统建设投资降低、系统运行效率提高。在各类建筑中，将能转变为电能来使用带来了低成本高效率的可能。随着能光伏电池技术的发展，光伏发电应用将会直接灵活得进去每个家庭。光伏电力系统才能更好地融入大电网中，并网运行这种模式才能更稳当地发展下去。图能光伏电源模本章主要介绍了光伏技术的发展及其原理，以及微电网中能光伏电源模型的建立。由于能光伏电源是功率间接性的电源，为了保证微电网单独运行中电压和频率的平衡，切入风速额定频率偏航速率偏航时间扰流板偏转时间：<3s使用制动闸片与风轮低速轴接触，类似于自行车刹车，使风轮关系，表达式为Cp=f(β,λ)。式中λ--尖速比，定义为λ=ωnR/V 风轮机输出的机械功率表达式为：Pm=0.5pACpV³A当风速检测系在10min内测得风平均值与切入风值相同(FD24—200为5m／s)当风机速度持续增长，当趋于同步转速时，晶闸管软切入装置启动开始工作。为保证风力发电机组的叶片方向与外界来风方向保持一致，触发电脑自动调向，这种控制称为偏航控制。风机的指定轴保持不变，当外界风向与指定轴夹角过大而导致越限时，控制系统发出校正指令，执行校正操作。为避免振荡导致风机损坏，在夹角持续越限超过60s后,校正指令应才进行执行由于连续风向风力发电机需要来回调转方向这样可能成电缆缠绕清理，因此控制系统还应具有解缆功能。当风机机舱不断旋转，旋转角的代数和的绝对值大于3周时，电脑操作控制系统发出解缆指令，调机机舱返回到无缠绕位置。3)限速及刹车（绕线转子双馈（绕线转子）感应发电机的定子结构和笼型感应发电机基本相同，二者在结构上的主要差别表现在转子绕组的结构不同，后者为笼型转子绕组，前者为绕线型转子绕组。其结构类似于绕线式异步电机。永磁同步发电机的磁极结构大体上可分为表面式和内置式两种。所谓表面式磁极结构就是将加工好的永磁体贴附在转子体贴附在转子铁芯表面，构成永磁磁极；而内置式磁极结构则是将永磁体置入转子铁芯内部事先开好的槽中，构成永磁磁极。在风力发电机组中，低速永磁同步发电机普遍采用表面式磁极结构。能源问题是世纪性的问题，有效集约的开发利用风力能源可以缓解能源。风力发电构以及原理，同时也介绍了发电机笼型感应发电机、双馈（绕线转子）电压平衡。微电网还可以满足一片电力负荷区域的能量需求，例如大城市的许多写字楼区域，或是一些距离较远的农村乡下等。对于大部分的农村地区来说，这些地区的供电质量都不能达到相应的要求，同时对于这些地区来说很难提升其质量。假如把微电网建设在用电较多的地方电能需储能系统出现不太严重的故障时储能系统可以提供可靠的电能用分布式电源联合运行来为这些地区提供可靠的电力。这样可以在保证与同样大电网供电稳24（1）（2)在运行过肯定会出现俩种情况，第一就是在正常情况下，第二种就是在出现故障的情况下，在这种情况下，微电网就会立刻发挥重要作用，它会自动断开，这样可以保证其独立运行，不受其它干扰。因为微电网的模式有俩种，就会不断的互相转换，功率就会出现一定的缺额这样系统就能够保持平衡安全过度在供电过会出现许多不能供电的情况，这就需要储能提供持续的电能。在系统之中，峰值与电厂密切相关，只是成本较高，实现。负荷较低，需要电能的时候，系统就会把多出来的电能起来，相反的就会把电能释放给还有一个重要作用是将其性能大大提高现在有许多的可再生能源比如能风能、潮汐能，然而这些能源有有许多不足，它们不均匀，而且不可控制。自然界与之相关的因素也会随时随地发生变化，当这些因素变化时，输出的能量就会改变，在这种情况之下，为了使多余的能量不浪费，就需要一种能量的装置来进行。比如，将如能发电设置在无光的情况下，风力发电设置在风力很小的时候，这时系统中的储能就可以将能量进行自我分配。储能（）力也多，如果经常充电放电的话对电池也是不利的，这就会缩减它的，要是遇到严重的情况，还会导致，人身安全，很。还有一个影响比较大的危害就是对于环境的蓄电池储能系统主要是由电池组、电池管理系统(BMS)、(PCS)、变压器、双向变流器、变流器装置及辅助设备。系统可能够满足频繁充的放电和微网孤岛运行功能需求，系统组成参见图1。电池，不仅如此，它对于电能的能力也相当高，而且具有工作温度范围广，可快速充放电,循环长无污染,零排放的优点。1超级电容器也是蓄电池里边非常重要的一种，双电极、电解质、集流体、是其主要PSCD用户就可以实现相关的辅助进行对自己的帮助。这种软件拥有许多的站版，比如说WINDOWSIOSPSCADPSCAD集中参数电阻RL、电容多相PI型等值线路;(HVDC(FACTS)闸管,来相关电力系统实验电力电子，高电压;slider(button)及调节控制盘(dial)运行中可以控制参数值---y---y---yy---y------yyy---y---yy---y---y---y---yyyyyyyyyyyyyyyyyy稳定；而在孤岛运行时，风机的电压输出波形波动较大，但呈平稳趋势，随着地球上能源和环保问题本文通过国内外微电网的研究现状和发展，了微电网出现的必然性和研究微电网的优势，分析比较发展微电网存在的优、缺点，还微电网与大电网并网的必要性。本换过的并网电流和负载电压的波形，并分析了切换过电能质量出现冲击的原因。本文对并网所遇到的问题重点进行了分析，并引入了控制算法，在逆变控制器的控制策略中引入了控制，搭建了仿真模型，对加入电压控制的微电网并网和加入本制器的控制方式中加入电压控制，使得并网冲击有所减缓。（2）同理，在微电网由并网运行向孤岛运行切换的过，控制方式与运行模式切换的不同时性，也会出现并网电流的重点研究其发电技术以及并网技术，突破间歇式新能源电源与大电网的并网问题。分布式新能源发电在并网时需与蓄电池储能元件结合，除此之外，还需要与配用电系统、调度和控制系统、智能装备等结合，这就是智能电网的重要技术所在。智能电网内最重要的部分为微电网，智能电网现在已经成为我国研究的热点，所以国家对其投资在不断的加大，与此同时，我国微电网的发展也有一个很好的平台。由于环境污染日趋加重，化石能源等不可再生资源的价格在不断的上升，而可再生绿色能源的成本在不断的下降，再加上微电网技术越来越成熟，在不久的将来微电网将得到迅速的发展。[J]2010，34(1)：张建华，苏玲，刘若溪等．逆变型分布式电源微网并网小信号稳定性分析[J]楼书氢，李青锋，许化强．国外微电网的研究概况及其在我国的应用前景[J]．华中电力．CobbenJFG，KlingWL，MyrzikJMA．Powerqualityaspectsofafuturemicrogrid[C]//IEEEI