交流微电网平台建设目标

现有集中式、高压交流大电网存在安全稳定性问题,几乎走到了瓶颈。随着分布式能源的广泛应用,具有间歇性和波动性特点的可再生能源大量接入电网后,电网的安全稳定性、输送能力的提升、双向功率流动与控制等都将面临更大的挑战。如果仍然以交流模式为主导,则电网的不可预知性和安全稳定性问题将会更加突出。由于可再生能源的主要利用方式是发电,未来电网的规模将比当前有成倍的增长,如果仍然以交流模式为主导,则电网的稳定性将受到威胁。由于可再生能源具有间歇性和不稳定性的特点,且其发电模式(特别是太阳能光伏发电与风力发电等)与传统发电模式有根本性的不同,进而对交流电网的安全可靠运行带来重大挑战。由于可再生能源具有分散性的特点,靠近负荷侧就地利用的分布式发电也将是一种重要的方式;这就是说,未来的电力用户也将是电力供应方,分布式发电采用什么样的运行模式与大电网并网运行,也将是未来电网面临的重要课题。第四,随着可再生能源逐步替代化石能源,目前以化石能源为基础的能源消费系统将采用电力(例如,电动汽车将采用电池),这就使得未来电网的负荷构成及负荷特性也与目前电网有很大的不同。


交流微电网平台平台主要完成项目

1.光伏发电系统教学研究

2.储能电池系统教学研究

3.风力发电系统教学研究

4.交流微电网基本功能教学研究

5.交流微电网控制策略教学研究

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交流微电网平台系统设计方案

本项目方案所描述的实验系统可用在新能源交、直流发电系统、关键设备研发与测试,及微电网控制系统等科学研究方面。系统主要设计方案如图2-1所示。

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图2-1 交流微电网平台系统拓扑图


交流微电网平台建设:

(1)建设1套电网模拟电源

(2)建设1套15KW直驱风机模拟系统

(3)建设1套15kW光伏模拟发电系统(含机柜和逆变器)

(4)建设1套18kW储能模拟系统

(5)建设1套13.5kW交直流可编程负载

(6)建设1套30kW可编程RLC负载

(7)建设1套微电网交流线路阻抗故障模拟系统

(8)建设1-2套微电网组态屏系统

(9)建设一套回收式电网模拟电源系统

(10)建设1套交流智能配电系统

(11)配置中控屏、网络屏各1套,微网监控与能量管理系统(开放型)


交流微电网平台主要设备表2-1所示:image.png


微电网控制方案

光伏并网逆变器控制策略研究平台,可以完成逆变器各类算法的研究和检测、群控技术的研究与测试、逆变器并联技术的研究等;储能系统研究与检测平台,可以完成交流母线并联控制策略研究,可以完成多能互补研究、多能在微电网不同阶段的应用研究、多能源与电网之间的控制策略的研究、各类储能系统发电特性的研究、关键设备测试等各类功能。又如,在离网情况下,用电力电子产品作为电网支撑单元,和用储能系统组成的微电网支持单元的区别,应用场合等的研究与测试,以及它们联合的控制策略的研究。在此平台上,可以实现微电网并/离网切换功能,可以验证实现并/离网切换的不同手段,以及实现并网切换的控制策略。3.2微电网并网情况下控制策略本项目微电网系统目标是在监控调度系统的控制下,协调各部分的工作,以满足在并网和孤岛情况下的运行要求,以及电池的定期维护。为达到此目标,在系统及组成部分的层面制定完善的能量调度、状态切换、运行监控和故障保护策略。风电和光伏系统尽可能按照功率点运行,以限度地发挥可再生能源的作用,只有在特殊情况下才进行风电模拟器的投切控制和光伏变流器输出功率的干预。因此,电池储能系统在并网和孤岛情况下的应用要求及相应的控制方法,是本微电网系统的能量调度控制策略的内容。