微网国内外研究进展介绍.ppt

5）微网中间歇性能源的出力预测与负荷预测 6） 微网可靠性计算和新指标定义 6） 微网对电力市场政策制定的影响 7） 微网中的快速分断开关或静态开关研制技术 8） 微网保护中的故障限流器技术 9）适用于微网的故障检测和继电保护的新算法 谢谢！ 三、微网研究方向及热点 1. 微网能量管理 主流的研究集中在： 1）研究有功和无功的能量管理策略 无功控制方面，对三种控制策略的进行比较和讨论（电压下垂特性、电压调整、负荷无功补偿） 有功方面，在频率下垂特性控制策略的基础上探讨各种频率恢复策略 2）建立微网控制的小信号分析模型并进行了特征值分析，指导微网控制器参数的设计。 利用MATLAB等软件对微网下的频率控制问题进行了分析，通过控制策略的动态响应来平衡系统有功波动，提高系统应对频率方面的电能质量下降的能力， 同时其控制策略兼顾了两种因素引起的频率波动：①DG出力的随机性波动引起的频偏；②主网与微网间联络线的交换功率波动引起的频偏。 微网控制策略 微网除了并网/孤岛两种稳态运行模式外，还存在着两种模式间的转换过渡过程。 在逆变器不停机的同时，通过调整控制策略和变换网络拓扑来实现微网内电压的平缓过渡，及所谓的“无缝切换”（seamless transfer），以保证网内重要敏感负荷的供电不受影响。 微网的不同运行模式和DG并网接口的不同拓扑形式都将导致模式切换过程中微网控制方法的多样性和不确定性。此外，不同种类储能装置的配置及运行特性也会对其控制策略的选取产生影响。 当微网切换至孤岛运行时有两种情况： 一种是微网自身全部从主网脱离，一种是微网内部分微源或DG退出 微网孤岛运行较之其并网运行的最大的不同就在于，并网时，其从主网连接处（并网点PCC）获取主网电压的频率和幅值信号作参考，孤网可与主网同步运行 孤岛运行时，没有来自主网的信号可供参考，微网需寻找新的电压参考信号以维持网内电能质量水平，故需要研究微网孤岛运行时的控制策略与算法 多代理控制策略。基于多代理系统（Multi-agent system，MAS）的微网协调控制是目前国内外微网建模和控制领域研究的主流方向和一大热点。其概念来自人工智能领域。 一方面，多代理中的每个代理实体本身可用来表征微源的特性，从而实现微网的建模 另一方面，多代理系统本身提供了一种实现微网点对点通信控制的软件环境。 主流的研究基本上是借助开源软件JADE、ZEUS等多代理软件开发环境和电力系统仿真软件来对微网进行联合建模与仿真。 其核心思想是基于欧盟微网计划中的MGCC与下层Agent（发电机Agent、负荷Agent等）间的通信来完成微网的控制。 总结以上的研究现状，可以看出： 从早期到现在，微网控制策略的研究基本上遵循两条思路 1）微观层面，即逆变器的下垂控制，本质上是逆变器的并联均流问题； 2）宏观层面，有无互联线通信的控制机制之争。集中控制、分散控制以及各种衍生版本的分层分区控制，如基于多代理系统的控制方案设计，本质上是各微源间如何协调出力分配（包括借助储能）以实现负荷分摊的思路。 微网建模仿真 微网的建模和仿真目前的研究主要集中于 1）微源建模 2）电力电子变换器建模，尤其是逆变器的建模 利用MATLAB/Simulink对微网中的风机、柴油发电机、储能电池组以及电力电子变换器接口进行了详细建模，对风电和光伏的微网进行建模，重点研究其对负荷的供电可靠性，研究不同网架拓扑结构和储能-电源配置下的微网运行经济性和供电可靠性的比较。 以上都是完全基于软件的仿真，国外也有通过DSP和FPGA平台对控制算法作半实物验证的研究工作， 其中FPGA用来实时模拟旋转元件，DSP用来产生控制信号控制逆变器的运转 由于FPGA的硬件成本低廉（不过百元级），相比商业化的硬实时仿真器动辄几十万上百万的投入而言具有很大的优势，因此很适合做实验室里小容量级的微网原型系统的验证开发。 目前，这种仿真模式在国内开展较少。 四、国外微网研究现状 美国 美国能源部——US DOE负责总体协调全国主要机构和公司的微网研究计划，著名的GRID2030计划书中明确提出了Micro-Grid将是下一代电网技术的核心环节之一。由美国能源部负责协调的、目前公开的主要有两个项目： 1）GE（通用电气）公司的微网能量管理系统 MEMS——Microgrid EMS 其研究期限为两年，资金420万美元，预期研究目标包括探讨微网的规格和标准，开发适应于微网能量管理系统的本地监控策略和算法，研究微网的商业运转模式