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高比例新能源微电网短时快速协同与灵活动态支撑研究

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2024年8月

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研究背景

研究工作

工作总结

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研究背景

研究背景

研究背景

建设以新能源为主体清洁低碳安全高效

建设以新能源为主体清洁低碳安全高效的现代能源体系，是我国重大发展战略。

—《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》

中华人民共和国中央人民政府□aiii

《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》发布

t**an四四

RenewablecapacityaditionsinChina,EuropeanUnion,theUSandIndia,2019-2023

言140

120

100

60

40

20

UntedStatesinda

UntedStatesinda

□Wind

4大量新能源的安全接入与高效消纳成为难题!

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大量新能源的安全接入与高效消纳成为难题!

研究背景

研究背景

微电网在促进新能源消纳、解决主网远端可靠供电等方面扮演着重要的角色。

微电网在促进新能源消纳、解决主网远端可靠供电等方面扮演着重要的角色。

“加快智能微电网建设，提高电力系统互补互济和智能调节能力”。

—《“十四五”可再生能源发展规划》

电力电子设备新能源

(-)分散、间歇(-)随机、周期

(-)无旋转惯量(-)弱旋转惯量

(-)供电敏感性强(+)灵活可控

渗透率(+)渗透率(+)

储能光伏风电

渗透率(-)

(-)慢动作控制(+)充足惯量

(-)需集中调度同步发电机

新能源示范园区

德电网N+1

不断互联

发展建设微电同PN+2

新能源与电力电子装备渗透增加

同步电源空心化

微电网面临随机波动低惯性等问题

商业负荷电动汽车医厅负荷光状居民负荷火电机组微电网WN+3

新能源大量接入给微电网的稳定、可靠运行控制提出挑战!

新能源大量接入给微电网的稳定、可靠运行控制提出挑战!

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研究背景

研究背景

各新型用电装备提出

各新型用电装备提出“准确”运行需求

产品报废

数据丢失

服务瘫痪精密加工电力电子器件数据存储等

惯量降低与变化引发

惯量降低与变化引发“稳定”运行问题

难以解析

暂态超调

控制失效

连锁停电事故等

运行振荡问题

微电网解析与控制难度提高，急需提出新方法与新架构!

微电网解析与控制难度提高，急需提出新方法与新架构!

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研究工作

研究工作

研究工作

围绕高比例新能源接入的“稳定”与“准确”运行控制问题，进行高比

围绕高比例新能源接入的“稳定”与“准确”运行控制问题，进行高比例新能源微电网短时快速协同与灵活动态支撑研究

问

问题特征

①新能源随机波动、多样异构

②源荷界限模糊，功率双向流动

①电力电子装备低惯性特征

②复杂耦合、特性难以明晰

随机波动、超限越限、耦合振荡、闪变突变等

方法

方法体系

考虑差异化运行主体的短时快速协同控制体系

提升供电准确性

考虑低惯性特征的灵活动态支撑控制体系

提升供电稳定性

高比例新能源微电网高质量、高可靠协同控制

高比例新能源微电网高质量、高可靠协同控制

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一、考虑差异化运行主体的短时快速协同研究

工作内容1.1:考虑多类异构分布式电源的微电网短时快速协同控制技术

构网型分布式电源并

构网型分布式电源

并

Ea

[功率计算电流

电压双环

逆安器m

PWM

L

1C滤波

发生器

Ea

◆现有不足：协同分布式电源形式与种类单一、传统微电网的强制一致控制缺乏灵活性。

◆解决方案：利用观测器对异构分布式电源的动态进行统一建模、构建多目标参考区间。取得效果：对构网型和并网型两类电源模型统一、避免强制一致造成不必要无功损耗。

大电网8负载指专微电网系统

大电网

8

负载

指专微电网系统

并网型分布式电源