直流微電網(wǎng)ppt課件.pptx

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1、直流微電網(wǎng)1.微電網(wǎng)的概述2.微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征3.微電網(wǎng)系統(tǒng)的控制模式4.微電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)5.微電網(wǎng)的能量管理系統(tǒng)微電網(wǎng)定義：1.美國：微電網(wǎng)是一種由負荷和微型電源共同組成的系統(tǒng)，它可同時提供電能和熱量；微電網(wǎng)內(nèi)部的電源主要由電力電子器件負責(zé)能量的轉(zhuǎn)換，并提供必須的控制；微電網(wǎng)相對于大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元，并同時滿足用戶對電能質(zhì)量和供電安全等的要求。2.日本：微電網(wǎng)是指在一定區(qū)域內(nèi)利用可控的分布式電源，根據(jù)用戶需求提供電能的小型系統(tǒng)。3.歐盟：利用一次能源，使用微型電源，配有儲能裝置，使用電力電子裝置進

2、行能量調(diào)節(jié)，可在并網(wǎng)和獨立兩種方式下運行微電網(wǎng)的特點：1.獨特性：微電網(wǎng)由微型電源及負荷構(gòu)成，是一個小型電力系統(tǒng)，與大系統(tǒng)的主要區(qū)別在于其靈活性的可調(diào)度性2.多樣性：微電源的組成多種多樣，既有傳統(tǒng)電源，又有可再生能源。同時，微電網(wǎng)中也包含儲能設(shè)備，做為系統(tǒng)穩(wěn)定運行的必要條件，且負荷的類型也很多，如：敏感型（對立）、可控型（對立）3.可控性：根據(jù)運行情況不同，微電網(wǎng)可以選擇不同的運行方式，成熟和完善的控制策略使得微電網(wǎng)的可靠性提高4.交互性：做為可以獨立發(fā)電的微電網(wǎng)，在必要時對主網(wǎng)提供有力支持，相反亦然5.獨立性：

3、微電網(wǎng)在一定條件下可以獨立運行，在一定基礎(chǔ)上保證了本地的用電需求發(fā)展微電網(wǎng)的意義：1.可以提高電力系統(tǒng)的安全型和可靠性，有利于電力系統(tǒng)提高抗災(zāi)禍能力2.可以促進可再生能源分布式發(fā)電的并網(wǎng)，有利于可再生能源的發(fā)展3.可以提高供電可靠性和電能質(zhì)量，有利于提高電網(wǎng)企業(yè)的服務(wù)水平4.能夠有效減少對集中式大型發(fā)電廠電力生產(chǎn)的依賴以及遠距離電能傳輸、多級變送的損耗，降低網(wǎng)損微電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)：圖中包括3條饋線A、B、C和一條負荷母線。饋線通過主分隔裝置（靜態(tài)開關(guān)）與配電系統(tǒng)連接，可實現(xiàn)孤網(wǎng)與并網(wǎng)運行模式間的平滑切換。該開關(guān)點即

4、PCC（公共連接點）所在位置，一般選擇為配電變壓器的原邊側(cè)或主網(wǎng)與微電網(wǎng)的分離點。微電網(wǎng)中的配置能量管理器和潮流控制器，前者可實現(xiàn)對整個微電網(wǎng)的綜合分析控制，后者可實現(xiàn)對微電源的就地控制。當(dāng)負荷變化時，潮流控制器根據(jù)本地頻率和電壓信息進行潮流調(diào)節(jié)，當(dāng)?shù)匚㈦娫聪鄳?yīng)增加或減少其功率輸出以保持功率平衡對于連接在饋線A上的敏感負荷，采用光伏電池供電；連接在B上的可中斷負荷，沒有設(shè)置專門的微電源，而直接由配電網(wǎng)供電；連接在C上的可調(diào)節(jié)負荷，采用燃料電池和微型燃氣輪機混合供電。這樣，對于敏感負荷和可調(diào)節(jié)負荷都是采用雙源供電模

5、式，外部配電網(wǎng)故障時，饋線A、C上的靜態(tài)開關(guān)會快速運動使重要負荷與故障隔離且不間斷向其正常供電，而對于饋線B上的可中斷負荷，系統(tǒng)則會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)功率平衡的需求，在必要時將其切除直流微電網(wǎng)：系統(tǒng)中的DG、儲能裝置、負荷等均通過電力電子變換裝置連接至直流母線，直流網(wǎng)絡(luò)再通過逆變裝置連接至外部交流電網(wǎng)。直流微電網(wǎng)通過電力電子變換裝置可以向不同電壓等級的交流、直流負荷提供電能，DG和負荷的波動由儲能裝置在直流側(cè)補償相比于交流微電網(wǎng)，直流微電網(wǎng)由于各DG與直流母線之間僅存在一線電壓變換裝置，降低了系統(tǒng)建設(shè)成本，在控制上更易實現(xiàn)

6、；由于無需考慮各DG之間的同步問題，在環(huán)流抑制上更具優(yōu)勢直流微網(wǎng)：直流微網(wǎng)中不考慮無功功率流動，有功功率波動直接影響母線電壓穩(wěn)定型，母線電壓是反應(yīng)功率平衡的唯一標(biāo)準(zhǔn)電壓與能量協(xié)調(diào)實現(xiàn)直流微網(wǎng)穩(wěn)定運行控制的主要手段控制策略基于電壓變化量的分層控制系統(tǒng)在實時運行中模式自主動態(tài)切換，同步實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)能量優(yōu)化協(xié)調(diào)和電壓穩(wěn)定控制要求實時監(jiān)測母線電壓，基于預(yù)設(shè)電壓閥值，自主選擇系統(tǒng)運行模式目的特點并網(wǎng)雙向DC/AC變換器自主控制控制特點：1.采用雙閉環(huán)控制，電壓外環(huán)控制直流側(cè)電壓穩(wěn)定，電流內(nèi)環(huán)使交流側(cè)電流快速跟蹤電壓外環(huán)提供的電

7、流參量2.有功電流參量控制有功功率，同時實現(xiàn)直流母線電壓的穩(wěn)定控制3.保證輸出無功功率為0，實現(xiàn)單位功率因數(shù)控制，令無功電流參量為0控制任務(wù)：1.電壓、電流和頻率滿足并網(wǎng)要求2.在并網(wǎng)運行狀態(tài)下，維持直流母線電壓恒定3.為減少損耗，當(dāng)直流微網(wǎng)能量平衡時，可處于空閑模式，其余情況工作在逆變或整流模式光伏單元變換輸出自主控制控制特點：1.并網(wǎng)運行時，光伏單元式中工作在MPPT控制模式，向直流微網(wǎng)輸入最大功率2.孤網(wǎng)運行時，實時監(jiān)測母線電壓，光伏單元依舊工作在MPPT控制模式，當(dāng)且僅當(dāng)光伏輸出嚴(yán)重過剩時，變換器自主切換

8、到恒壓控制模式控制任務(wù)：1.最大限度利用可再生能源2.根據(jù)國內(nèi)能量流動情況實現(xiàn)光伏單元輸出自主切換蓄電池單元雙向DC/DC變換器自主充放電控制控制特點：1.并網(wǎng)運行時，采用三階段充電法對蓄電池進行充電，可有效避免過沖，且充電效率高2.孤島運行時，采取電壓下垂控制法，控制蓄電池充放電控制任務(wù)：1.實現(xiàn)儲能單元和母線間的能量雙向流動2.通過充放電調(diào)節(jié)直流微電網(wǎng)內(nèi)部的功率平衡，