微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

1、1微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)1微電網(wǎng)的典型結構微電網(wǎng)的典型結構能量管理系統(tǒng)微型燃氣輪機光伏電池蓄電池組大電網(wǎng)功率&電壓控制器隔離開關斷路器PCC敏感負荷一般負荷微型燃氣輪機饋線A饋線B饋線CS1S2S5S7S3S4S6S8S9S10S11電網(wǎng)監(jiān)控器電力傳輸線信息流線圖1微電網(wǎng)結構圖圖1為微電網(wǎng)的結構圖[1][2]，它通過隔離變壓器、靜態(tài)開關和大電網(wǎng)相連接。微電網(wǎng)中絕大部分的微電源都采用電力電子變換器和負載相連接，使其控制靈活。

2、微電網(wǎng)內(nèi)部有三條饋線，其中饋線A和B上連接有敏感負荷和一般負荷，根據(jù)用電負荷的不同需求情況，微電源安裝在饋線上的不同位置，而沒有集中安裝在公共饋線處，這種接入形式可以減少線路損耗和提供饋線末端電壓支撐。饋線C上接入一般負荷，沒有安裝專門的微電源，而直接由電網(wǎng)供電。每個微電源出口處都配有斷路器，同時具備功率和電壓控制器，在能量管理系統(tǒng)的控制下，調(diào)整各自功率輸出以調(diào)節(jié)饋線潮流。當監(jiān)測到大電網(wǎng)出現(xiàn)電壓擾動等電能質(zhì)量問題或供電中斷時，隔離開關S

3、1動作，微電網(wǎng)轉(zhuǎn)入孤島運行模式，以保證微電網(wǎng)內(nèi)重要敏感負荷的不間斷供電，同時各微電源在能量管理系統(tǒng)的的控制下，調(diào)整功率輸出，保證微電網(wǎng)正常運行。對于饋線Ａ、Ｂ、Ｃ上的一般負荷，系統(tǒng)則會根據(jù)微電網(wǎng)功率平衡的需求，將其切除。2負荷分類、要求及接入設備功能負荷分類、要求及接入設備功能2.1負荷分類與要求負荷分類與要求3變化。當工作在定功率的方式時按照設定值輸出有功功率和無功功率。3.3微電源接入設備功能微電源接入設備功能由于光伏電池電壓等級低

4、，需采用DCDC中的Boost電路升壓至合適的電壓等級，然后通過逆變把直流電變換為標準的交流電，供給負荷或并入電網(wǎng)。即經(jīng)過DCDCAC變換接入微電網(wǎng)。并可根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定運行要求自動切換工作方式的功能。微型燃氣輪機為不穩(wěn)定的交流電源，需要先變?yōu)橹绷麟?，然后通過逆變技術變成標準的交流電，供給負荷或并入電網(wǎng)，即經(jīng)過ACDCAC變換接入微電網(wǎng)。并可根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定運行要求自動切換工作方式的功能。3.4微電源控制功能微電源控制功能微電源的基本控制由微電

5、源控制器完成，主要功能包括微電源自身的調(diào)節(jié)功能即微電源機組工作方式的切換。能量調(diào)節(jié)功能包括有功無功控制、電壓頻率調(diào)節(jié)、孤島模式下負荷分配電壓、頻率調(diào)節(jié)等。3.4.1微電源工作方式的切換微電源工作方式的切換根據(jù)微電網(wǎng)負荷用電需求并結合微電源控制策略切換微電源的工作方式。(1)對于光伏電池在MPPT和定電壓模式之間切換。(2)微型燃氣輪機可工作在定功率與功率可調(diào)的模式兩種方式下。在功率可調(diào)時可工作低位運行和高位運行兩種方式下。(3)儲能裝置

6、根據(jù)蓄電池的荷電狀況以及此時的負荷是需求，蓄電池可工作在充電模式與放電模式。3.4.2能量調(diào)節(jié)功能能量調(diào)節(jié)功能(1)有功功率調(diào)節(jié)在并網(wǎng)運行模式時，系統(tǒng)的頻率是固定，微電源發(fā)送分配好的有功功率，在孤網(wǎng)運行模式下，通過快速的電力電子裝置，根據(jù)Pf下垂特性，調(diào)節(jié)微電源的輸出有功功率使功率輸出與負荷需求保持平衡。(2)無功功率調(diào)節(jié)在并網(wǎng)運行模式下，能量控制器監(jiān)測負荷和無功的變化，通過儲能裝置進行無功調(diào)節(jié)，并補償無功，維持系統(tǒng)功率平衡。在孤網(wǎng)運行

7、模式下，應具備三個功能⑴根據(jù)預先設定的QV特性阻止末端電壓偏壓；⑵參與特定負荷線路的電壓調(diào)整；⑶根據(jù)負荷設定的功率因數(shù)補償無功。電壓調(diào)節(jié)：通過調(diào)節(jié)微電源電壓的幅值，相角，與系統(tǒng)要求相匹配，而且負荷和微電網(wǎng)的功率因數(shù)可得到控制。功率因數(shù)調(diào)節(jié)：當電動機啟停時負載的功率因數(shù)是變化的，可以影響到微電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定。通過調(diào)節(jié)微電源無功輸出使負載的功率因數(shù)保持在預先設定的工作點。對分布式電源的控制除了滿足以上要求外，微電源自身還應具有以下功能：(1)