交直流混合微電網(wǎng)是指由分散式電源、儲能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負荷和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)。其中根據(jù)分散式電源的不同，既包括直流母線，也包括交流母線。微電網(wǎng)通過微電網(wǎng)內(nèi)分散式電源輸出功率的協(xié)調(diào)控制可保證微電網(wǎng)穩(wěn)定運行；微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)可以有效地維持能量在微電網(wǎng)內(nèi)的較佳化分配與平衡，保證微電網(wǎng)經(jīng)濟運行。微電網(wǎng)一般具有能源利用率高、供能可靠性高、污染物排放少、運行經(jīng)濟性好等優(yōu)點。國內(nèi)外對交直流混合微電網(wǎng)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)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(jié)構(gòu)、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(shù)解決方案聯(lián)合會、歐洲以希臘雅典國立技術(shù)大學為典型代替的微電網(wǎng)研究機構(gòu)、日本的新能源與工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織等都對微電網(wǎng)進行了相關(guān)研究，國內(nèi)主要以單一的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為主，側(cè)重前瞻性技術(shù)與示範工程，己有一大批項目正在開展。微網(wǎng)系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)管理來實現(xiàn)更加智能和高效的能源利用。上海新型交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)功能
理想的交直流混合微電網(wǎng)中可再生新能源種類比較少，但實際中交流子網(wǎng)中也含類似鋰電池系統(tǒng)等儲能式電源。交流微電網(wǎng)可以分為三個主要部分：光電和風電為主的可再生新能源部分、儲能部分和交流負載部分。為了充分利用可再生能源，光伏發(fā)電和風力發(fā)電的工作模式多為MPPT模式。當微網(wǎng)無通信線路，為使儲能模塊可以根據(jù)其容量分配輸出功率，將儲能模塊作為支撐的系統(tǒng)中多采用下垂控制。在低壓微電網(wǎng)中，由于線路具有呈阻性的等效阻抗特點，所以多采用P-V，Q-f下垂控制方式。交直流混合微電網(wǎng)變換器的控制主要分為兩種：一種是由下垂特性決定功率如何流動以及具體的數(shù)值，例如雙下垂控制;另一種是基于標幺化的思想，在同一個坐標中看交流微網(wǎng)的下垂曲線和直流微網(wǎng)的下垂曲線，并以此來決定變換器如何動作，例如基于單位化混合下垂控制。寧夏EMS系統(tǒng)價位交直流混合微網(wǎng)系統(tǒng)可以為關(guān)鍵行業(yè)提供必要的能源保障。
電力系統(tǒng)的安全性是指電力系統(tǒng)突然發(fā)生擾動(例如突然短路或非計劃失去電力系統(tǒng)元件)時不間斷地向用戶提供電力和電量的能力。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，交直流混合微電網(wǎng)因其環(huán)境的復雜性、DG出力的不確定性、負荷的隨機性等，安全性評估在安全性影響因素的分析、評價指標(內(nèi)部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、容量、電壓、頻率，DG的出力等)的選擇方面更加困難。國內(nèi)外對于交直流混合微電網(wǎng)安全性研究的文章相當缺乏，少數(shù)涉及綜合評價體系與單獨微電網(wǎng)安全性分析。單獨微電網(wǎng)的綜合評價方法主要有主觀賦權(quán)評價法(層次分析法、模糊綜合評價法、德爾菲法等)、客觀賦權(quán)法(嫡權(quán)法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法、TOPSIS評價法、神經(jīng)網(wǎng)絡等)和組合方法。
相較之下，直流微網(wǎng)的研究起步較晚，然而隨著直流型電源和負荷的普遍應用，直流微網(wǎng)在新一代電網(wǎng)中的優(yōu)勢逐漸突顯。實際中，采用直流微網(wǎng)的配電形式已在數(shù)據(jù)中心、船用系統(tǒng)、電動汽車等領(lǐng)域得到成功應用，均體現(xiàn)出直流微網(wǎng)系統(tǒng)效率高、供電可靠性高、經(jīng)濟性高等優(yōu)點。由于我國當前配電網(wǎng)仍以交流為主，交流型負荷仍占有相當比重，因此在未來一段時間內(nèi)，兼?zhèn)渖鲜? 種微網(wǎng)的特點的交直流混合微網(wǎng)將成為微網(wǎng)技術(shù)的主流方向。交直流混合微網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，分布式電源(distributed generations，DGs)通過電力電子變換器分別接至交流母線和直流母線，2 條母線將整體微網(wǎng)系統(tǒng)分為3 個部分，分別是交流子微網(wǎng)、直流子微網(wǎng)以及交直流互聯(lián)變換器。微網(wǎng)系統(tǒng)可以為災難救援提供必要的電力支持。
正常并網(wǎng)運行時,光伏電池運行于較大功率輸出模式,光伏 DC/DC變換器采用較大功率點跟蹤( Maximum Power Point Tracking，MPPT)控制,較大限度地利用太陽能。蓄電池運行于浮充電模式,功率不平衡通過交直流雙向變換器(DC/AC)由大電網(wǎng)補充。交直流雙向變換器采用直流側(cè)恒壓模式,使直流母線電壓維持在參考值附近。外環(huán)采用直流電壓比例積分(Proportional Integral,PI)調(diào)節(jié),維持直流電壓的恒定,能量根據(jù)電壓狀態(tài)自動進行流入或流出。u為直流電壓參考值; ua為直流電壓實測值; iaret , inea分別為交流側(cè)電流dq軸分量的參考值;ia,i分別為交流側(cè)電流dq軸分量的實際值;va,vy分別為逆變器輸出電壓dq軸分量的實際值;va,vn分別為逆變器輸出電壓dq軸分量的參考值;oLia , oLi為根據(jù)逆變器出口濾波電感系數(shù)L計算得到的電壓耦合分量,o為電壓初始電角度;0為電壓相位角。微網(wǎng)系統(tǒng)可以為電力管理和能源優(yōu)化提供高效、自動化的管理解決方案。海南能量路由器定制
微網(wǎng)系統(tǒng)可以為遠程地區(qū)提供可靠的單獨供電。上海新型交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)功能
f為交流母線電壓頻率實際值與設(shè)定值的差值，U為直流母線電壓實際值與設(shè)定值的差值。這兩個參數(shù)分別反映了交直流微電網(wǎng)各自的頻率與電壓的變化，與對應的下垂系數(shù)的乘積表示當交流母線電壓值達到設(shè)定值時、直流母線電壓值達到設(shè)定值時對應微網(wǎng)功率可輸出值或者需輸入值。當直流負載增加、交流負載不變或減小，直流微電網(wǎng)功率缺失，交流微電網(wǎng)功率有盈余，變換器切換到整流模式，由下垂特性可知交流微電網(wǎng)輸出功率增加，電壓頻率下降，交流微電網(wǎng)增加的輸出功率通過變換器流向直流微電網(wǎng)，由下垂特性可知直流母線電壓升高;反之，當直流負載減小或不變、交流負載增加，交流微電網(wǎng)功率缺失，直流微電網(wǎng)功率有盈余，變換器切換到逆變模式，由下垂特性可知直流微電網(wǎng)輸出功率增加，電壓下降，直流微電網(wǎng)增加的輸出功率通過變換器流向交流微電網(wǎng)，由下垂特性可知交流母線電壓頻率升高。上海新型交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)功能
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