微电网保护与控制系统的设计与实现

电力系统稳定与控制

电力系统稳定与控制 廖欢悦电自101 2 电力系统的功能是将能量从一种自然存在的形式转换为电的形式，并将它输送到各个用户。电能的优点是输送和控制相对容易，效率和可靠性高。为了可靠供电，一个大规模电力系统必须保持完整并能承受各种干扰。因此系统的设计和运行应使系统能承受更多可能的故障而不损失负荷（连接到故障元件的负荷除外），能在最不利的可能故障情况些不知产生不可靠的广泛的连锁反应式的停电。 由此，电力系统控制所要实现的目的： 1.运行成本的控制：系统应该以最为经济的方式供电； 2.系统安全稳定运行的控制：系统能够根据不断变化的负荷变化及发电资源变化情况调整功率 分配情况； 3.供电质量的控制：必须满足包括频率、电压以及供电可靠性在内的一系列基本要求；一．电力系统的稳定性设计与基本准则 首先，一个正确设计和运行的电力系统： 1.系统必须能适应不断变化的负荷有功和无功功率需求。与其他形式的能量不同，电能不能方便地以足够数量储存。因而，必须保持适当的有功和无功的旋转备用。 2.系统应以最低成本供电并具有最小的生态影响 3.考虑到如下因素，系统供电质量必须满足一定的最低标准： a）频率的不变性 b）电压的不变性 c）可靠性水平 对于一个大的互联电力系统，以最低成本保证其稳定性运行的设计是一个非常复杂的问题。通过解决这一问题能得到的经济效益是巨大的。从控制理论的观点来看，电力系统具有非常高阶的多变量过程，运行于不断变化的环境。由于系统的高维数和复杂性，对系统作简化假定并采用恰当详细详细的系统描述来分析特定的问题是非常重要的。 二、电力系统安全性及三道防线可靠性－安全性－稳定性 电力系统可靠性：是在所有可能的运行方式、故障下，供给所有用电点符合质量标准和所需数量的电力的能力。是保证供电的综合特性（安全性和充裕性）。可靠性是通过设备投入、合理结构及全面质量管理保证的。 电力系统安全性：是指电力系统在运行中承受故障扰动的能力。通过两个特征表征（1）电力系统能承受住故障扰动引起的暂态过程并过渡到一个可接受的运行工况，不发生稳定破坏、系统崩溃或连锁反应；（2）在新的运行工况下，各种运行条件得到满足，设备不过负荷、母线电压、系统频率在允许范围内。 电力系统充裕性：是指电力系统在静态条件下，并且系统元件负载不超出定额、电压与频率在允许范围内，考虑元件计划和非计划停运情况下，供给用户要求的总的电力和电量的能力。 电力系统稳定性：是电力系统受到事故扰动（例如功率或阻抗变化）后保持稳定运行的能力。包括功角稳定性、电压稳定性、频率稳定性。 正常运行状态下，通过调度手段让电力系统保持必要的安全稳定裕度以抵御可能遭遇的干扰。要实现预防性控制，首先应掌握当前电力系统运行状态的实时数据和必要的信息，并及时分析电网在发生各种可能故障时的稳定状况，如存在问题，则应提示调度人员立即调整运行方式，例如重新分配电厂有功、无功出力，限制某些用电负荷，改变联络线的送电潮流等，以改善系统的稳定状况。 目前电网运行方式主要靠调度运行方式人员预先安排，一般只能兼顾几种极端运行方式，且往往以牺牲经济性来确保安全性。调度员按照预先的安排和运行经验监视和调整电网的运行状态，但他并不清楚当前实际电网的安全裕度，也就无法通过预防性控制来增强电网抗扰动的能力。因此，实现电力系统在线安全稳定分析和决策，得出当前电网的稳定状况、存在问题、以及相应的处理措

微电网是什么_微电网的概念及技术特点

微电网是什么_微电网的概念及技术特点 微电网的概念微电网（Micro-Grid）也称为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。 微电网是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统，它作为完整的电力系统，依靠自身的控制及管理供能实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面的功能。 微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。 微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。它们接在用户侧，具有成本低、电压低以及污染小等特点。 由于环境保护和能源枯竭的双重压力，迫使我们大力发展清洁的可再生能源。高效分布式能源工业（热电联供）的发展潜力和利益空间巨大。提高供电可靠性和供电质量的要求以及远距离输电带来的种种约束都在推动着在靠近负荷中心设立相应电源。通过微电网控制器可以实现对整个电网的集中控制，不需要分布式的就地控制器，而仅采用常规的量测装置，量测装置与就地控制器之间采用快速通讯通道。采用分布式电源和负荷的就地控制器实现微电网暂态控制，微电网集中能量管理系统实现稳态安全、经济运行分析。微电网集中能量管理系统与就地控制器采用弱通讯连接。 微电网的特点微电网系统结构图微电网系统由于包含有数量众多、特性各异的多种分布式电源而成为一个大规模、非线性、多约束和多时间的多维度复杂系统，具有复杂性、非线性、适应性、开放性、空间层次性、组织性和自组织性、动态演化性等复杂系统特征，属于一类变量众多、运行机制复杂、不确定性因素作用显著的特殊的复杂巨系统。因此，微

园区微电网方案资料

园 区 微 电 网 建 设 方 案 杭州品联科技有限公司 2017.3

一．项目背景 园区工程建设项目-智能微电网示范与研发中心，将充分利用园区内楼顶及空地安装一定容量的光伏发电与风力发电系统，并接入燃气轮机，储能装置，电动汽车充电站，模拟柴油发电系统，与大电网一起为园区内负荷供电，同时在研究生宿舍楼建设智能用电系统实现智能用电双向互动。 本方案将根据园区建设的实际情况，利用自身优势，搭建一套功能完善的微电网系统，以现实光伏，风力再生能源的最大化利用，节约储能系统建设成本，使得分布式可再生能源发电系统与整个园区内的配电网络协调运行。 改姓名集工程开放性，应用示范性，技术研发性和科普展示性于一体。 智能微电网示范与研发中心建设的主要内容包括： 1）新能源发电系统：本示范与研发中心将以光伏发电为主，并包含风力发电及燃气轮等新型能源，最终形成一个含多种分布式能源的微电网系统。 2）多种储能系统：本项目将建设综合铅酸蓄电池，铅酸铁锂电池，超级电容等多种形式的储能系统，保障微电网示范平台的安全可靠性，并实现电力削峰填谷及经济运行。 3）模拟柴油发电系统：本项目将选用一台50KW的模拟柴油发电机，布置于地下停车场。 4）电动汽车充电示范平台：建设一定规模的电动汽车充电设施，主要应用于小型车辆充电，且具备V2G扩展功能，后期实现能量的双向流动。 5）智能用电系统：以园区公寓为对象，对现有标计进行改造，运用用电采集器进行信息采集，通过用电能量管理系统，实现供电与用户的双向互动及用电能效的最优。 通过该平台的建设，希望实现以下功能： （1）实现光伏发电，风力发电、燃气轮机等分布式电源以及储能，电动 汽车能量转换单元等关键技术与设备的示范与应用，并开展如下技术研 究： 1）分布式电源与能量转换单元的布局优化、选型与结构设计；

并网运行的微电网系统设计

毕业设计（论文）. 题目并网运行的微电网系统设计 系别电力系 专业电气工程及其自动化 班级 姓名 指导教师 设计时间自2012年2 月21日至2012年6月25日

毕业设计（论文）任务书

并网运行的微电网系统设计 摘要 微电网已成为一些发达国家解决电力系统众多问题的一个重要辅助手段，所以分布式发电是21世纪电力行业发展的重要方向。随着电网中分布式发电系统数量的日益增多，尤其是基于可再生能源的并网发电装置在分布式发电系统中应用的日益广泛，随着世界科技的不断进步，当今电网的负荷越来越大，随之而来的是问题不断的增多，解决当今电力系统中存在的诸多问题已经成为研究者们头等的问题。 文中介绍了微电网的应用现状与发展趋势的研究，并设计简单的微电网。首先，介绍了当今电网的一个整体局面，并阐述了本文的选题背景与意义。从微电网的概念、结构、整体单元、储能元件、模型、微电网的优点以及微电网与局部电网的连接等方面来简单的介绍微电网。其次，对分布式电源进行介绍和研究，本文主要介绍三种分布式电源，风力发电机、光伏电源和微型燃气轮机。第三，介绍了本次设计的微电网模型并使用PSCAD进行仿真，对仿真结果进行简要分析。 【关键词】微电网；分布式电源；风力发电；光伏电源；微型燃气轮机；

Parallel operation of the power grid system design ABSTRACT The grid has become some developed countries solve many of the issues the power system is an important auxiliary means, so distributed power generation is 21 century the important direction of electric power industry. With the power of distributed power generation system number of increasing, especially based on renewable energy grid generation device in the distributed power generation system of the applications of the increasingly widespread, along with the progress of science and technology in the world, the load of the power grid is more and more big, the problem is with unceasingly increasing, solution to today's power system, there are many problems have become the researchers first class. This paper introduces the present situation of the application of the power grid and the development trend of the research, and design simple micro power grid. First, this paper introduces the grid a whole situation, and expounds the ? 【Key words】

微电网能量管理系统相关资料汇总

微电网能量管理系统相关资料 微电网采用了大量的现代电力电子技术将光伏发电、风电、燃气轮机、燃料电池、储能设备等微电源装置并在一起,直接接在用户侧,构成规模较小的分散的独立系统。对于大电网来说,微电网可被视为电网中的一个可控单元,由于电力电子器件的高反应特点,它可以迅速满足外部输配电网络的需求。另外,对用户来说,由于微电网的分布特点,可以维持本地电压稳定、增加本地可靠性、降低馈线损耗、通过利用余热提高能量利用的效率及提供不间断电源等,能够满足他们特定的需求。 在接入电网问题上,微电网的入网标准不针对各个具体而分散的微电源,只针对PcC(微电网与大电网的公共连接点)。微电网不仅解决了分布式电源单机接入成本高的问题,还充分发挥了分布式电源的各项优势,并且为用户带来了其它多个方面的效益。 微电网能量管理系统的主要管理对象： 1.分布式电源 微电网中的分布式电源包括燃料电池、微型燃气轮机、柴油发电机、热电联产系统、风电、光伏等。其中，热电联产系统通过燃料电池、微型燃气轮机或其他燃机在发电的同时提供热能，能量利用率超过 80%，在微电网中具有较好的应用前景。不同类型的电源通过整流器和逆变器等电力电子设备将不同频率的电能平滑地转换为相同频率的交流或直流电能。通过控制逆变器可以控制分布式电源的输出，让分布式电源按指定的电压和频率（U/f 控制)或有功和无功(PQ控制)输出。这些基于逆变器的控制方式支撑着微电网系统的总体控制策略。分布式电源按可控性分为不可调度机组和可调度机组。风电、光伏的发电主要取决于自然环境，具有随机性和波动性，属于不可调度机组，其具有一定的可预测性，但目前仍具有较大的预测误差。而燃料机组如微型燃气轮机、燃料电池、柴油机属于可调度机组，微电网能量管理系统需要预测风电、光伏的出力，并根据预测出力、燃料机组油耗、热电需求等制定可调度机组的调度计划。 2.储能系统 储能系统在微电网中得到了广泛的应用，适合微电网的储能技术主要有蓄电池、飞轮、超级电容。蓄电池具有电能容量大、能量密度大、循环寿命短等特点，在并网时起削峰填谷和能量调度的作用，在孤网时常作为中心存储单元，维护微电网的频率与电压稳定。飞轮具有较大的能量密度、较高的功率输出和无限的充放电次数，常用来平抑微电网中的瞬时功率波动。超级电容具有功率密度大、循环寿命长、能量密度低等特点，但相对于其他 2种储能技术具有较高的成本。由于具有较低的惯性、储能系统在微电网中可以平抑可再生能源和负荷的功率波动，维护系统的实时功率平衡，同时能在微电网并网与孤网状态切换时提供瞬时的功率支撑，维持系统稳定。储能系统一般通过逆变器接入微电网，采用U/f 控制和 PQ控制，接受微电网能量管理系统的指令来决定工作方式和发电功率。储能系统的管理目标取决于微电网的工作方式。在并网模式下，其主要是确保分布式电源的稳定出力，容量充足时可以起削峰填谷和能量调度的辅助作用；在孤网模式下，储能系统主要是维护系统稳定，减少终端用户的电能波动。

微电网的功率控制系统设计

‘自动化仪表“第35卷第12期 2014年12月 山西省科学技术发展计划基金资助项目(编号:20130321025-03);太原科技大学博士科研启动基金资助项目(编号:20122018)三修改稿收到日期:2014-06-17三 第一作者张文煜(1989-),男,现为太原科技大学电气工程专业在读硕士研究生;主要从事新能源发电以及并网技术的研究三 微电网的功率控制系统设计 Design of the Power Control System for Micro-grid 张文煜 刘立群 杨 凯 (太原科技大学电子信息工程学院,山西太原 030024) 摘 要:目前,分布式电源应用范围逐渐扩大,由多个分布式电源组成的微电网作为电力系统的重要补充越来越受到重视,微电网运行的稳定性是目前的研究重点三分析了微电网在并网运行模式下的PQ 控制策略,以及微电网在独立运行模式下的V /f 控制策略,给出了PQ二V /f 两种控制策略的Matlab /Simulink 仿真模型;论述了各个子模块的建立方法,给出了控制器参数的设计方法三最后通过仿真算例,验证了模型的正确性和控制方法的有效性三 关键词:微电网 分布式电源 PQ 控制 V /f 控制 Matlab /Simulink 电力系统 控制器中图分类号:TP202 文献标志码:A Abstract :At present ,the application scope of distributed power supply is gradually expanding ,as the important supplement of the electric power system ,the micro-grid composed of multiple distributed power suppliers is receiving increasing attention ,while the operation stability of the micro-grid becomes the research focus.The PQ control strategy of micro-grid under grid-connected operation mode ,and the V /f control strategy of micro-grid under grid-disconnected operation mode are analyzed ;the Matlab /Simulink simulation models of PQ and V /f control strategies are given.The establishing method of each sub module is expounded ,and the design method of controller parameter is given.Finally the correctness of the model and the effectiveness of the control method are verified through simulation examples. Keywords :Micro-grid Distributed power supply PQ control V /f control Matlab /Simulink Electric power system Controller 0 引言 随着国民经济发展,电力需求与日俱增,但目前我国发电形式仍以煤炭发电为主,对煤炭的过度开采将导致煤炭资源迅速枯竭,而利用此类一次能源时将对环境产生极大的污染三因此,对清洁能源的利用迫在眉睫三为了应对并解决上述问题,太阳能二风能等新能源发电应运而生并迅速发展,分布式电源的大量推广解决了电力供应紧张的问题三同时,对微电网结构的研究以及对其控制也受到了人们的重视三 目前,不同国家以及研究机构对微电网的定义各不相同,但不论哪种定义,其相同之处都是:微电网是将分布式电源以及负荷作为一个整体,形成可控的二既可与大电网并网运行也可以独立运行的部分配电网三微电网中的分布式电源优点较多:对安装环境要求低,系统运行的可靠性高;分布式电源大部分采用的是清洁能源发电技术并且配备电力电子装置进行系统控制, 因而能源利用效率比较高三综上所述,未来电力系统的发展趋势将离不开微电网与分布式发电,分布式发电也将作为电力系统的有力补充存在三目前,对微电网的控制主要集中在对逆变器接口的控制上三控制策略主要有以下三种:PQ 控制二V /f 控制和下垂控制三本文主要对前两种控制进行研究三 1 微电网的结构 微电网的结构比传统大电网的结构灵活很多,典型的微电网结构如图1所示 三 图1 典型微电网结构 Fig.1 Structure of the typical micro-grid 图1中,A 二B 二C 是三条放射型的馈线三其中线路A 带有敏感负荷,并且有光伏发电作为分布式电源;馈线B 上带有可调节负荷,安装燃气轮机以及燃料电池作为分布式电源;馈线C 带有非敏感负荷,当微电网 3 1微电网的功率控制系统设计 张文煜,等

永兴岛智能微电网系统项目解决方案

永兴岛供电及海水淡化解决方案 永兴岛是省三沙市政府驻地，是南海群岛重要的军事政治中心。永兴岛中心地处北纬16°52′，东经112°20′，呈椭圆形，东西长约1950米，南北宽约1350米，面积约2.6平方公里，平均海拔5米。 缺电缺水是海岛居民面临的主要问题。2014年前，永兴岛供电基本依赖柴油机组。2014年增建光伏微电网，配置了500kW光伏发电系统和1MWh储能系统，缓解了供电紧的问题。随着岛建设和发展，原有供电设施已经难以满足岛的用电需求。 为此，我公司提出如下永兴岛供电及海水淡化解决方案： 建设10kV单环网微电网系统，配备5MW集中式光伏系统和18MWh储能系统，白天充分利用新能源发电，夜间使用储能放电保证负荷供电。 另外，配置海水淡化工程作为可调负荷，满足白天消纳光伏。 新建的微电网系统与原有的10kV系统无缝对接为双环网系统，保障1～2MW的24小时稳定军用供电，同时提供岛其他居民用电。

方案一 高压保护装置 能量管理系统 永兴岛微电网系统一次拓扑图 PCS 10kV交流环网 低压保护装置 变压器T1 10kV/0.4kV 1# 400V交流母线2# 400V交流母线 高压保护装置 低压保护装置 变压器T1 10kV/0.4kV 差动保护装置 柴油发电机民用负荷 光伏阵列 交流环网柜交流环网柜 光伏阵列储能电池 PCS 军用负荷 PCS 中央控制器 海水淡化系统 1.1光伏系统 5MWp双玻光伏发电系统

●双玻光伏组件 ?三防性能优良 ?占地约0.1平方公里 ●500kW集中式光伏逆变器 ?效率98%以上、PQ可调 1.2 储能系统 18MWh集装箱式储能系统 ●53寸海岛型集装箱 ?优选关键器件 ?加强三防工艺 ?多级盐雾过滤 ?控温除湿 ●国首创4C兆瓦级系统 ?单个集装箱可达3MWh ?深充深放八千次 ?浅充浅放十万次 ?电池寿命：10年 ?充放电毫秒级响应、分钟级支撑 ?并离网无缝切换 ?VF无限并机 1.3 海水淡化系统 1～3MW集装箱式系统 ●低能耗、高效率 ●单个箱体参数： ?制水能力：1000吨/天

(整理)微电网并网系统的控制器的设计与分析

题目：微电网并网系统的控制器的设计与分析学院：电气工程学院 专业:电力电子与电力传动 学号：S130******** 姓名：唐福顺

摘要 ——这篇文章主要讲述了微电网并网控制器的设计与分析。控制器包括对于每个分布式电源的内部电压和电流环控制环和外部控制功率均分以及控制由并网转为孤岛运行模式下的功率分配问题的外部有功无功控制环。控制器还包括同步算法来确保当故障清除后平滑的自动并网。通过控制器的合理搭建，可以实现系统可以在并网和孤岛模式转换过程中并不影响外界的负荷。并且通过仿真和实验验证了这一结论。 引言 近年来，越来越多的新能源或者是微能源例如光伏，小型风机，燃料电池开始以分布式电源的形式并入大电网。随着分布式电源的发展，包含着许多系统化的分布式电源的微电网这个概念随之产生。与传统的集中式电源相比，微电网可以在并网和孤岛两种模式下运行，因而提高了系统的稳定性和电源质量。额外它还包含了所有单个微电网系统的优点。为了更好地控制微电网，在并网和孤岛运行模式下我们采用外部了功率环和内部电压环双重控制。这些控制算法应该在各个并联的分布式电源之间没有信息连接，可以分开单独控制。因此，每一个分布式电源的控制算法应该只使用自己当地能测量到的变量进行反馈。还有，我们还期望当大电网出现故障离网时，各个分布式电源之间能够迅速反应来合理的分配自己的输出功率来保证功率平衡以及当故障清除后微电网和大电网的再次同步运行然后平滑并网。 为了实现上述性能，本文对各个分布式电源采用一种统一的控制器设计方法。即，在控制输出电压的前提下，设计控制器控制功率环，它能够控制并网模式下的功率流动，能够保证在孤岛模式下使各个分布式电源有功和无功的合理分配，以及在再次并网之前实现微电网和大电网的再同步。这种控制器响应迅速，并且保证微电网能够在并网和孤岛两种模式下平滑转换并且不影响与其相连接的负载。通过仿真和实验验证了这种控制器设计具有良好的效果。 系统配置 Fig1展示了本文的微电网配置图，这里采用了两个并联的分布式电源DG1和DG2.每个分布式电源由直流源、ＰＷＭ控制的电压源型逆变器以及LC滤波器。在正常的运行模式下，微电网通过STS（静态转换开关）在PCC点处与大电网相连接。在这种模式下，两个分布式电源来提供对负载123的功率和电压支持，这种配置减少了大电网的负担和大电网的功率传送并且提高了负荷的对大电网扰动的抗干扰能力。 Fig 1 微电网的配置 当大电网出现故障时，在半个周期内STS打开来断开微电网和大电网之间的连接，那么这

电网中安全稳定控制系统的运用分析(正式)

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 电网中安全稳定控制系统的运用分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-7275-48 电网中安全稳定控制系统的运用分 析(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 【摘要】：在一定的电网结构与保护配置下，安全稳定控制系统是改善电网稳定状况的主要方式。一个有效的安全稳定控制系统是确保电网能够安全稳定的重要因素，也是保证电网在特殊的情况下仍然能够稳定运行的最可靠的方法。本文总结了区域电网稳控系统的新特点，分析了安全稳定控制系统在电网中的应用。 【关键词】：电网；安全；控制系统；运用 引言 目前，为了满足我国电网安全稳定运行的需要，现有安全稳定控制技术正向在线决策以及智能化等方向进步和发展，从而确保电网安全稳定控制技术能够

迅速适应我国的电力工业的大跨步发展，满足电网安全稳定运行的各方面要求。 1. 电力系统的三级标准与三道防线 安全稳定控制问题一直都是电力系统的一个很重要的问题。原先的电力工业部所颁发的《电力系统安全稳定导则》中对于我国的电力系统所能够承受的扰动能力有规定标准，将其分为三级。第一级标准是维持稳定运行与电网的正常供电，这一级出现单一故障的概率较高；第二级标准是维持稳定运行，但是允许损失一部分的负荷，这一级会出现概率较低的单一的、严重的故障；那么，第三级标准则是当系统难以维持稳定运行的状态时，必须尽最大可能防止系统出现崩溃，同时尽可能地减少负荷的损失，这一级则会出现概率极低的多重性的严重事故。为了确保能够达到这三级标准的要求，多年来我国已经形成了明确的“三道防线”的概念，对于电网建设也严格按照三道防线来进行规划以及配置，包括电网的运行也要按照三道防线进行调度和管理。

微电网能量管理系统概述

微电网能量管理系统概述 一、微电网能量组成 微电网是近年来出现的一种新型能源网络化供应与管理技术的简称，它能够利地将可再生能源和清洁能源系统的接入，实现需求侧管理以及现有能源的最大化利用。微电网将发电子系统、储能系统及负荷相结合,通过相关控制装置间的配合,可以同时向用户提供电能和热能,并能够适时有效地支撑大电网,起到消峰填谷的作用。所以微电网概念一经提出,就引起世界能源专家和电力工业界的广泛重视,世界很多国家都加强了相关基础科学研究的力度,对微电网的认识随着研究的进行在不断地具体化、深入化和系统化。而微电网对于解决我国现有大电网运行中凸显的问题,以及能源危机等相关问题,无疑是提供了一个好的解决途径。 1.1风能 风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流具有的动能称风能。空气流速越高，动能越大。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机，以产生电力，方法是透过传动轴，将转子（由以空气动力推动的扇叶组成）的旋转动力传送至发电机。到2008年为止，全世界以风力产生的电力约有94.1 百万千瓦，供应的电力已超过全世界用量的1%。风能虽然对大多数国家而言还不是主要的能源，但在1999年到2005年之间已经成长了四倍以上。 风能优点： 1.风能为洁净的能量来源。 2.风力发电是可再生能源，很环保。 3.风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。 4.风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已 低于发电机。

1.风力发电需要大量土地兴建风力发电场，才可以生产比较多的能源。 2.进行风力发电时，风力发电机会发出庞大的噪音，所以要找一些空旷的 地方来兴建。 3.在一些地区、风力发电的经济性不足：许多地区的风力有间歇性，更糟 糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时 间；必须等待压缩空气等储能技术发展。 1.2光伏 光伏是太阳能光伏发电系统的简称。是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。 光伏能量的来源由光伏板组件，它是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明，并为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。 光伏优点： 1.普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或 岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。 2.无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污 染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。 3.巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总 量属现今世界上可以开发的最大能源。 4.长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年， 而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是 用之不竭的。

微电网能量管理系统

WORD文档，可下载修改 1微电网的典型结构 图1 微电网结构图 图1为微电网的结构图[1][2]，它通过隔离变压器、静态开关和大电网相连接。微电网中绝大部分的微电源都采用电力电子变换器和负载相连接，使其控制灵活。微电网内部有三条馈线，其中馈线A和B上连接有敏感负荷和一般负荷，根据用电负荷的不同需求情况，微电源安装在馈线上的不同位置，而没有集中安装在公共馈线处，这种接入形式可以减少线路损耗和提供馈线末端电压支撑。馈线C上接入一般负荷，没有安装专门的微电源，而直接由电网供电。每个微电源出口处都配有断路器，同时具备功率和电压控制器，在能量管理系统的控制下，调整各自功率输出以调节馈线潮流。当监测到大电网出现电压扰动等电能质量问题或供 动作，微电网转入孤岛运行模式，以保证微电网内重要敏电中断时，隔离开关S 1 感负荷的不间断供电，同时各微电源在能量管理系统的的控制下，调整功率输出，保证微电网正常运行。对于馈线Ａ、Ｂ、Ｃ上的一般负荷，系统则会根据微电网功率平衡的需求，将其切除。 2负荷分类、要求及接入设备功能 2.1负荷分类与要求 根据负荷对电力需求的特性可将负荷分为基本两大类[3]： 敏感负荷：对这一级负荷断电，将造成人身事故、设备损坏，将生产废品，使生产秩序 长期不能恢复，人民生活发生紊乱等。这是这是敏感负荷中的重要负荷。由于供电中断会造成大量减产、人民生活会受到较大影响的用户负荷，这是敏感负荷中的比较重要的负荷。一般负荷（非敏感负荷）：敏感负荷以外的属于一般负荷。

可视为一个可控的负荷参与微电网的能量调度，并且在适当的时候（孤网模式时）可中断其供电，以此确保敏感负荷的正常供电。 要求：敏感负荷。保证不间断供电以及较高的供电质量。并由独立电源供电。 非敏感负荷对供电方式无特殊要求。 2.2负荷接入设备功能 (1)负荷通断控制 在正常情况下，敏感负荷与一般负荷均应正常供电，当微电网系统因事故出现功率缺额或运行在孤岛模式，应采取切断一般负荷，确保敏感负荷的正常供电。 (2)负荷保护 具有自动跳闸和电动合闸功能，可切断故障电流，发挥保护作用。 (3)微电网功率平衡控制－自动低频减载[4] 当微电网系统因事故出现功率缺额时，其频率将随之急剧下降，自动低频减载装置的任务是迅速断开相应数量的一般负荷，使系统频率在不低于某一允许值的情况下，达到有功功率的平衡，以确保微电网系统安全运行。 (4)负荷监测 提供微电网线路负荷的实时数据包括负荷功率，线路电流情况。对所有线路进行监控，对大负荷及超负荷提供预警和报警信号。 3微电源分类、特点、工作方式及接入设备功能 3.1微电源分类与特点[5] 光伏电池无废气排放、无化石燃料消耗，采用与建筑物集成在一起的模块可联合生产低温热能为房间供暖。但输出的功率由光能决定，因此是断续的，不能与负荷完全匹配，因此常常需要蓄电池或其他辅助系统。一般光伏电池发电模块拥有最大功率点跟踪(MPPT)功能、电池板监测和保护功能、逆变并网等功能，以保

电网中安全稳定控制系统的运用分析正式版

In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.电网中安全稳定控制系统的运用分析正式版

电网中安全稳定控制系统的运用分析 正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 【摘要】：在一定的电网结构与保护配置下，安全稳定控制系统是改善电网稳定状况的主要方式。一个有效的安全稳定控制系统是确保电网能够安全稳定的重要因素，也是保证电网在特殊的情况下仍然能够稳定运行的最可靠的方法。本文总结了区域电网稳控系统的新特点，分析了安全稳定控制系统在电网中的应用。 【关键词】：电网；安全；控制系统；运用 引言

目前，为了满足我国电网安全稳定运行的需要，现有安全稳定控制技术正向在线决策以及智能化等方向进步和发展，从而确保电网安全稳定控制技术能够迅速适应我国的电力工业的大跨步发展，满足电网安全稳定运行的各方面要求。 1. 电力系统的三级标准与三道防线 安全稳定控制问题一直都是电力系统的一个很重要的问题。原先的电力工业部所颁发的《电力系统安全稳定导则》中对于我国的电力系统所能够承受的扰动能力有规定标准，将其分为三级。第一级标准是维持稳定运行与电网的正常供电，这一级出现单一故障的概率较高；第二级标准是维持稳定运行，但是允许损失一部分的

微电网能量管理运行优化研究

微电网能量管理运行优化研究 摘要：主要研究微电网能量管理优化问题，提出了电网分级分布式衰减能量管 理系统的建设方案，设计了电力预测，经济调度，需求响应和联络线功率控制等 功能电网能源管理系统软件。在此基础上，本文提出了一种基于改进遗传算法的 最小化总运营成本目标的微电网，通过仿真验证了一种用于优化能量管理和算法 有效性的新方法。 关键词：微电网；能源管理；分层优化；多代理系统 为了充分发挥低碳微电网的优势，经济，需要优化微电网功率调度，以最大 限度地利用微型电源。根据微网系统的特点，提出了一套相对完整的微网能量管 理系统，每个功能模块和主要任务的特点完善细节，系统可以实现综合监测，预测，时间和历史信息的微网系统的状态同步监测，预报警和预防控制以及微网电 力多目标优化运行综合协调控制功能。微电网能量管理系统进一步完善微电网控 制功能，提高微电网的控制精度和有效性，为开发和工程应用原型系统提供重要 支撑。 微电网具有分布式发电（微）电源小型化和数量少的特点，微发电特性不同，发电和环境条件，如温度，风速，日照辐射密切相关，输出具有很大的随机性和 挥发性。微电网中的负载将随时间，天气和经济因素而变化。这使得分布式发电 设备的故障率也随环境条件和时间而变化，电源和负载程序之间的能量交换也变 得更加复杂。 对于更多能源的微电网，能源管理系统需要从微电网系统的安全性，电源质量，经济和环境等方面全面控制。目前，微网系统网络结构框架，调度控制策略 和控制单元级功率/能量存储的微网系统级能量管理系统研究的主要研究仍然在婴儿理论中。主要对微电网能量管理系统的人机界面设计进行了优化。提出了基于 中央控制器的微电网能量管理策略的层次控制，微电网运行分析的两种市场政策。微电网经济运行调度政策的能量研究和人机界面的设计。通过对基于PQ控制仿 真模型的逆变器的研究和基于下垂控制逆变器数学建模，微网控制策略的分析。 微网格系统的微网格研究领域目前很少有研究文献层面的能源管理系统。综上所述，根据传统能源管理系统的电网本身的特点，本文提出了一种相对完善的微电 网能源管理系统， 实现同步监测，预报预警和预防控制以及多目标优化运行综合协调控制功能 的综合监测，预报，实时和历史信息系统。下面从系统功能和系统结构两个方面 介绍，并重点介绍信息采集和数据预处理，网络分析，能量优化功能模块的主要 任务及其完善的特点。 微电网能量管理系统功能系统结构如图所示 分为信息采集和数据预处理，网络分析和能量优化三个方面。 1 信息采集和数据预处理主要任务是收集微网单元的模拟量和开关量数据，天气信息， 相量数据，并连接到电网能源管理系统数据；结合CIM模型，微电网管理历史部分信息，数 据预处理，为下一步应用提供集成模型，图形和参数。通过使用SCADA测量实现，与 - PMU- 2混合，用于微网系统状态的同步监测，克服了SCADA监测过程，对不同监测点之间的统一 监测结果缺乏精确的定时和总体动态分析进行了在整个系统上，仿真模型只能通过离线校准 问题。利用SCADA和-PMU-2与微电网和模块之间的能量管理系统进行数据传输，传输控制 模块之间，一套基于CIM模型的PI（工厂信息）实时数据库系统进行数据交换存储基地，通 过CIM模型，可以在微网能量管理系统内部和不同能源管理系统之间进行数据共享和交换，

微电网监控系统设计与开发毕业设计

毕业设计（论文）题目： ___ 微电网监控系统设计与开发

毕业设计（论文）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。就我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。 如在文中涉及抄袭或剽窃行为，本人愿承担由此而造成的一切后果及责任。 本人签名 导师签名__________ 年月日

华东交通大学毕业设计（论文）任务书 姓名蒋文凭学号20110211 100143 毕业届别2015专业电气工程及其自动化 毕业设计（论文）题目微电网监控系统设计与开发 指导教师彭春华学历博士职称教授 具体要求： 论文内容： 1、微网（Microgrid）作为智能电网的一个重要组成部分，是一种由负荷和微电源（即微网中 的分布式电源，如光伏发电、风力发电等）共同组成的系统，鉴于微网存在网内分布式发电类型多样化、新能源以及可再生能源发电不稳定、负荷波动大等特点，其对控制系统的要求较高。本课题将利用组态软件对微网监控系统进行软件设计，以实现对微网中各分布式电源、负荷、控制器等进行实时监控，并通过优化计算实现微电网优化运行。。 2、完成3000字的与设计内容有关的英文资料的翻译，并要求计算机打印。 设计的要求与步骤： 1、检索相关文献，写好开题报告； 2、熟悉微网监控体系结构； 3、了解组态王和MATLAB软件的特点，掌握两款软件的使用； 4、完成微网实时监控系统和优化调度的组态设计并进行调试，要求功能完善、界面友好； 5、完成英文资料的翻译； 6、撰写论文，要求概念清晰，程序设计合理，功能描述清楚，书写规范。 应收集的资料及主要参考文献： 【1】组态王软件使用说明书； 【2】 MATLAB软件使用说明书。 进度安排： 设计各阶段名称日期% 1 分析问题，查阅资料、确定系统设计方案3月上旬～3月中旬10 2 熟悉组态王和MATLAB软件的使用3月下旬～4月中旬20 3 微网实时监控系统、优化调度的组态设计及调试4月中旬～5月中旬50 4 毕业设计论文写作、答辩5月下旬～6月上旬20 5 英文资料翻译设计期间自行安排 指导教师签字： 年月日 教研室意见： 教研室主任签字： 年月日 题目发出日期2015.1.15 设计（论文）起止时间2015.3——2015.6 附注：

微电网控制策略研究

微电网控制策略研究 1.分布式电源及其等效模型 1.1分布式电源的定义 国际上关于分布式发电的定义较多，没有形成对分布式发电的统一定义，不仅不同国家和组织，甚至是同一国家的不同地区对分布式发电的理解和定义都不尽相同，以下是几种比较有代表性的：（1）国际能源署对分布式发电的定义为：服务于当地用户或当地电网的发电站，包括内燃机、小型或微型燃气轮机、燃料电池和光伏发电技术，以及能够进行能量控制及需求侧管理的能源综合利用系统；（2）美国《公共事业管理政策法》对分布式发电的定义为：小规模、分散布置在用户附近，可独立运行、也可以联网运行的发电系统；（3）丹麦对分布式发电的定义为：靠近用户，不连接到高压输电网，装机规模小于10MW的能源系统；（4）德国对分布式发电的定义为：位于用户附近，接入中低压配电网的电源。接入电压等级限制为20kV，主要包括光伏、风电和小水电；（5）法国对分布式发电的定义为：接入低压配电网，直接向用户供电的电源。接入电压等级限制为20kV，容量限制为10MW，主要是热电联产、小水电和柴油机。综合以上几种定义的共同点，可以认为分布式电源指的是以新能源发电为主，容量较小且靠近负荷中心的发电设备，如小型风力发电机和光伏电池等。 目前，微电网示范工程中的分布式电源主要包括柴油机、微型燃气轮机、小型水力发电机、小型风机、燃料电池和光伏电池，此外，还有少数的生物柴油机、液流电池、超级电容、飞轮储能等。 1.2分布式电源的并网方式 虽然各种分布式电源都可以接入微电网为负荷供电，但由于它们自身的一下特点和微电网对电能质量及供电可靠性的要求，各类分布式电源的并网方式不尽相同。小型水力发电机、鼠笼型异步风机和柴油机等小型常规发电机输出稳定，可直接并网。光伏电池、燃料电池和直流风机等直流分布式电源输出直流电，通常需要经逆变器接入交流微电网，这种并网方式称为直—交式并网。微型燃气轮机和同步风力发电机输出幅值频率变化的交流电电气量,需要整流逆变后才能并网，这种并网方式称为交—直—交并网，对应的分布式电源统称交直

永兴岛智能微电网系统解决方案

永兴岛供电及海水淡化解决方案 永兴岛是海南省三沙市政府驻地，是南海群岛重要的军事政治中心。永兴岛中心地处北纬16°52′，东经112°20′，呈椭圆形，东西长约1950米，南北宽约1350米，面积约2.6平方公里，平均海拔5米。 缺电缺水是海岛居民面临的主要问题。2014年前，永兴岛供电基本依赖柴油机组。2014年增建光伏微电网，配置了500kW光伏发电系统和1MWh储能系统，缓解了供电紧张的问题。随着岛内建设和发展，原有供电设施已经难以满足岛内的用电需求。 为此，我公司提出如下永兴岛供电及海水淡化解决方案： 建设10kV单环网微电网系统，配备5MW集中式光伏系统和18MWh储能系统，白天充分利用新能源发电，夜间使用储能放电保证负荷供电。 另外，配置海水淡化工程作为可调负荷，满足白天消纳光伏。 新建的微电网系统与原有的10kV系统无缝对接为双环网系统，保障1～2MW的24小时稳定军用供电，同时提供岛内其他居民用电。

方案一 永兴岛微电网系统一次拓扑图 变压器 10kV/0.4kV 变压器 10kV/0.4kV 柴油发电机民用负荷 交流环网柜交流环网柜 储能电池军用负荷 中央控制器 海水淡化系统 1.1光伏系统 5MWp双玻光伏发电系统 ●双玻光伏组件 ?三防性能优良 ?占地约0.1平方公里 ●500kW集中式光伏逆变器 ?效率98%以上、PQ可调

1.2 储能系统 18MWh集装箱式储能系统 ●53寸海岛型集装箱 ?优选关键器件 ?加强三防工艺 ?多级盐雾过滤 ?控温除湿 ●国内首创4C兆瓦级系统 ?单个集装箱可达3MWh ?深充深放八千次 ?浅充浅放十万次 ?电池寿命：10年 ?充放电毫秒级响应、分钟级支撑 ?并离网无缝切换 ?VF无限并机 1.3 海水淡化系统 1～3MW集装箱式系统 ●低能耗、高效率 ●单个箱体参数： ?制水能力：1000吨/天 ?功耗：约100kW