當變換器輸出阻抗與線路阻抗之和為純感性時,有功功率和無功功率可以表達為其中:Pn、Qn分別為變換器n 輸出的有功功率和無功功率;En代替輸出電壓;U 代替母線電壓;fn是輸出電壓與母線電壓之間的夾角;Xn則表示輸出感抗。由式(1)(2)可以看出,當fn足夠小時,有功功率的流動主要由功率角fn決定,而無功功率的流動則主要由變換器輸出電壓En決定。因此,交流子微網(wǎng)中的功率分配管理方法可以表示為其中:Erated、frated 分別代替變換器輸出電壓和頻率的額定值;mP和nQ分別為有功和無功的下垂系數(shù)。對于不同子微網(wǎng),下垂控制器均由2部分組成:外環(huán)是將反饋的本地信息(電流或功率)代入至預設的下垂曲線,產(chǎn)生輸出電壓的參考量;內(nèi)環(huán)是常規(guī)電壓電流環(huán),實現(xiàn)對電壓參考量快速準確跟蹤。下垂控制之所以能實現(xiàn)無通信網(wǎng)絡下的功率管理,本質(zhì)上是利用電氣參數(shù)本身(電壓、頻率)作為變換器相互“溝通”的平臺。微網(wǎng)系統(tǒng)可以為國家能源自主和能源安全提供重要支持和保障。光儲充并離網(wǎng)系統(tǒng)作用
國內(nèi)外對交直流混合微電網(wǎng)領域相關技術的研究還處于初級階段,研究內(nèi)容主要涉及交直流混合微電網(wǎng)的拓撲結構、容量配置、性能評估、運行控制、保護和能量管理等方面。美國電氣可靠性技術解決方案聯(lián)合會、歐洲以希臘雅典國立技術大學為典型代替的微電網(wǎng)研究機構、日本的新能源與工業(yè)技術發(fā)展組織等都對微電網(wǎng)進行了相關研究,國內(nèi)主要以單一的微電網(wǎng)結構為主,側重前瞻性技術與示范工程,己有一大批項目正在開展。國內(nèi)外對交直流混合微電網(wǎng)的研究取得了一些初步成果,本文將結合較新研究成果,對交直流混合微電網(wǎng)的拓撲結構與容量配置、性能評估、能量管理系統(tǒng)與保護技術等內(nèi)容進行總結分析,之后展望交直流混合微電網(wǎng)的發(fā)展與應用前景。深圳新能源組合應用系統(tǒng)工作原理微網(wǎng)系統(tǒng)可以為電動汽車和新能源汽車的普及提供必要的能源保障。
本地控制器測量各自變換器的輸出電流,對高速通信線提供的參考值進行比較和跟蹤。區(qū)別于集中控制,主從控制技術中不存在集中式控制器,且各臺變換器的功能不盡相同。主從控制技術的控制框圖如,系統(tǒng)中包含一臺主變換器及剩余若干從變換器。其中主變換器工作于電壓源模式,控制目標是將輸出電壓穩(wěn)定于參考值;其余從變換器都工作于電流源模式,控制目標是讓自身輸出電流跟蹤主變換器的輸出電流,之后各臺輸出電流相同,實現(xiàn)電流(等效于功率)合理分配的目的。電流鏈控制也稱為3C(circular chain control)控制。在電流鏈技術控制中,每臺變換器包含電壓控制外環(huán)和電流控制內(nèi)環(huán),各電壓環(huán)目的均是將輸出電壓穩(wěn)定于額定值;電流環(huán)則是控制自身變換器輸出電流跟蹤上一臺變換器輸出電流,控制系統(tǒng)呈現(xiàn)環(huán)狀連接結構。
相比于傳統(tǒng)電網(wǎng),交直流混合微電網(wǎng),增加了直流子微電網(wǎng)的穩(wěn)定性問題,主要是電壓穩(wěn)定問題。同時大量DG的不確定性影響和大量電力電子裝置導致的低慣量性都導致交直流混合微電網(wǎng)的抗干擾能力減弱,系統(tǒng)穩(wěn)定性問題更加復雜。交直流混合微電網(wǎng)的運行控制相比于單一直流微電網(wǎng)或者交流微電網(wǎng)而言,除了復雜的發(fā)電單元、儲能單元和交/直流負荷單元的控制方法,直流母線與交流母線之間的雙向變換器的功率流動也成為研究重點。DG間的協(xié)調(diào)控制策略是交直流混合微電網(wǎng)在并網(wǎng)模式與孤島模式下良好運行的關鍵。在交直流混合微電網(wǎng)中,協(xié)調(diào)控制策略主要有能量管理和電源管理2種管理方式在控制任務與時間長度上有所區(qū)別,前者是長期的電能輸出以較優(yōu)的方式滿足需求,而后者則是側重短期的電源、儲能與負荷之間的協(xié)調(diào)工作,實現(xiàn)電源之間的實時調(diào)度。交直流混合微網(wǎng)系統(tǒng)可以為重大會議和活動提供高效、可靠的能源供應保障。
微電網(wǎng)從交流母線和直流母線的配置角度,可分,為交流微電網(wǎng)、直流微電網(wǎng)和交直流混合微電網(wǎng)。交直流混合微電網(wǎng)因其兼?zhèn)浣涣魑㈦娋W(wǎng)與直流微電網(wǎng)的優(yōu)勢,能更好促進DG的消納,同時可以提高經(jīng)濟效益,是微電網(wǎng)發(fā)展的趨勢。交直流混合微電網(wǎng)的典型結構包括各自單獨連線運行的直流微電網(wǎng)系統(tǒng)和交流微電網(wǎng)系統(tǒng)以及雙向變流器,如右圖所示。DG代替各類分散式電源,如光伏、風機、燃料電池、微型同步電機等;ESS代替儲能裝置,如蓄電池、超級電容器等,各電力電子裝置根據(jù)母線類型和控制要求選擇類型。該交直流混合微電網(wǎng)內(nèi)部由各單元在其交流子微網(wǎng)或直流子微網(wǎng)內(nèi)按照各自原則并聯(lián)構成,外部由四象限運行的換流器連線,整個混合微電網(wǎng)由交流母線通過饋線併入電網(wǎng)。本質(zhì)上,交直流混合微電網(wǎng)結構是在交流微電網(wǎng)的基礎上發(fā)展而來,其關鍵為交流微電網(wǎng)系統(tǒng)中的交流母線,承擔整個系統(tǒng)的連線反饋作用。而直流微電網(wǎng)子系統(tǒng)可視為逆變器作用下的特殊DG,其重點是維持直流母線電壓穩(wěn)定,以確保供電可靠。微網(wǎng)系統(tǒng)可以根據(jù)人們的不同需求來靈活配置和管理能源。內(nèi)蒙古新型交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)廠家
微網(wǎng)系統(tǒng)可以通過智能控制和自動化技術來優(yōu)化能源利用和出力。光儲充并離網(wǎng)系統(tǒng)作用
微電網(wǎng)主要有交流微電網(wǎng)、直流微電網(wǎng)和交直流混合微電網(wǎng)3種典型結構。相比于單一的微電網(wǎng)結構,交直流混合微電網(wǎng)在交流微電網(wǎng)的基礎上,結合了直流微電網(wǎng)的優(yōu)點,具有更加突出的優(yōu)勢。微電網(wǎng)是解決大電網(wǎng)中分布式電源大規(guī)模接入問題的有效途徑,不只充分發(fā)揮了分布式電源的優(yōu)勢,還對配電網(wǎng)起到支撐作用,增強了供電可靠性并提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,其應用潛力巨大。交直流混合微電網(wǎng)實現(xiàn)了直流供電與交流供電的優(yōu)勢互補,是微電網(wǎng)未來發(fā)展的必然趨勢。但是目前針對微電網(wǎng)的建模大多集中在直流微電網(wǎng)或交流微電網(wǎng),且單一的建模方法無法很好地適用于交直流混合微電網(wǎng)的建模。光儲充并離網(wǎng)系統(tǒng)作用
上海海奇新能源科技有限公司致力于電工電氣,是一家生產(chǎn)型公司。公司業(yè)務分為能量回收系統(tǒng),交直流混合微網(wǎng)系統(tǒng),大功率DCDC模塊,電能治理APF模塊等,目前不斷進行創(chuàng)新和服務改進,為客戶提供良好的產(chǎn)品和服務。公司將不斷增強企業(yè)重點競爭力,努力學習行業(yè)知識,遵守行業(yè)規(guī)范,植根于電工電氣行業(yè)的發(fā)展。在社會各界的鼎力支持下,持續(xù)創(chuàng)新,不斷鑄造高質(zhì)量服務體驗,為客戶成功提供堅實有力的支持。