光储充一体化智能微电网工程应用关键技术.docx

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1、光储充一体化智能微电网工程应用关键技术微电网主要是由以下5个部分组成，分别是分布式电源、储能设备、转换设备、监控保护设备以及负荷等，可以将其看作为一个小型的发电、配电和用电的系统。微电网能够有效地解决在电网系统中并入新能源和可再生能源以及规模化消化此类能源等问题，是一种灵活性和有序性较强的可行性技术路径。分布式新能源发电经由微电网的有效地整合之后，构建出光储充一体化智能微电网体系，实现新能源发电的就地消纳，不仅能够有效地提升微电网与配电网的互动、控制和稳定等性能，还能够大幅提高电力系统的组合能效。一、微电网技术概述1、微电网概念分析由于全球各个国家对于微电网的研究重点不同，因此每个国家对微电网

2、的定义也存在一定的差异性。根据我国对于微电网的研究，可以将其定义为，对当地中小型传统发电模式和分布式电源进行分配，为当地人们日常生产生活提供电能供应的特殊电网系统。独立性是微电网相比于传统电网系统最为凸显的特点和优势。2、微电网技术的特点3分布式发电。微电网系统能够以单元的形式科学合理地控制发电负荷，同时能够有效地整合微电网系统当中的分布式电源，并显著提高其利用效率，从而促进能源的充分消纳，进而最大限度地降低了电网系统中分布式发电能源的不利影响。2、电能储存。主动配电网系统中引用微电网，能量的需要在不断地变化，可以忽略微电网的惯性影响。随着我国经济的发展和社会的进步，传统的分布式电网系统难以满

3、足电能的需求，微电网的储能特点也就凸显出较为明显的优势，不仅能够保证电力能源的相对平衡，还能有效地解决了上述问题。3、独立运行。在并网运行的过程中，微电网可以为负荷提供电能，也能够在主配电网当中吸取电能，若主配电网的电能质量不合格或者出现异常时，微电网系统能够实现自我的独立运行，而且不会对主配电网的运行造成任何不利影响。3、微电网接入主动配电网的构造1、主动配电网。被动型的配电网系统往往指的是以前单向的配电网系统，此系统已经暴露出严重的不足，所以，建设新型的配电网系统势在必行。我国当前所建设的ADN电网系统，能够有效地自动化管理和控制电力能源储能、DEG电力能源以及分布式电源系统。在自动化管理

4、和控制的过程中，有效地优化和完善了电力能源的协调调度工作。DEG电力能源接入主配电网及其运行都在ADN系统的运行中得以有效地提升，从而最大限度地保证了主配电网运行的安全性和稳定性。2、主动配电网引入微电网的结构。相关技术人员可以在完整且独立微电网结构的帮助下，以灵活性较高的网络拓扑结构对主动配电网进行管理和控制，以有效降低对主配电网输电造成的能源浪费。微电网接入主配电网主要采用的是相关节点，以实现二者并行运行。4、主动配电网中接入微电网需要注意的问题相关的技术人员要综合网络拓扑结构的特性对主配电网的配置进行调节，以确保微电网结构更加完整、更加合理。微电网的并网运行可以采用降低主动配电网额外电能

5、损耗的方式。此外，主动配电网接入微电网的结构比较特殊，其不仅保证二者连接非常紧密，而且还要保证对异种电源和储能设备进行有效地的调节和控制。二、光储充一体化微电网系统关键技术1、分布式储能容量配置技术通过时序生产模拟方法，对配电网运行情况进行模拟计算，充分考虑了电网实际运行中的各种约束条件的影响以及光伏的出力特性,提出配电网关键节点和薄弱环节的识别方法。依据县域电网分体式光伏并网接入方式、网架信息、关键节点的地理位置信息和实际应用需求，提出分布式储能的布局方法。考虑到配电网促进分布式光伏的就地消纳、电网调峰、线路拥塞管理等多个典型场景的目标函数和约束条件，分别构建其储能优化配置模型。2、充电桩有

6、序运行技术智能微电网运行过程中，依据微电网光伏发电实际状况，构建出光伏以及其他基础用电负荷、储能设备的微电网能量管理模型，此模型将光伏弃电量最低作为设计构建目标，并采用分时电价引导策略,对光储充一体化智能微电网进行管理与控制。基于电动汽车接入充电桩时的剩余电量、电池容量、停车时长、充电需求及充放电功率分析电动汽车充放电行为，以电动汽车充电成本最低及放电收益最大为优化目标建立电动汽车充电负荷模型和用户价格模型。最后，通过微网光储充放电控制策略制定的分时充电服务价格，将优化后的充电时段划分为引导峰时段、引导平时段和引导谷时段，在此基础上解用户价格响应模型，建立引导后电动汽车充电负荷模型,提出电动汽

7、车充电桩有序充电运行策略。3、光储充就地协调控制技术首先，综合分析光伏发电情况、储能系统运行情况及电动汽车充放电情况等多方面的运行特性，提出考虑购电费用和蓄电池循环电量的多目标优化调度数学模型。一方面，需尽最大可能保证光伏发出的电量全部自己消纳；另一方面，储能在配合光伏进行电量F1.消纳时尽量减少储能充放电循环次数以延长使用寿命；其次，考虑电动车充放电的时间、电动车电池充放电功率和电池所剩容量大小、市电网供电功率、系统负荷功率平衡的约束条件；结合非支配排序遗传算法NSGA-H算法对建立的多目标优化模型进行求解光储充就地协调控制技术路线见图1图1光储充就地协调控制技术路线最后，结合具体算例，在不

8、同光照和电动车电池初始容量大小条件下，求解出多组最优解集：从中选取具有典型性的调度方案，分析光伏各组件功率调节范围的合理性，实现分布式光伏就地消纳、削峰填谷，最大限度地利用光储充一体化微网系统的价值。三、智能微电网工程建设对配电网的影响1、多智能体系在微电网系统中应用的影响多智能控制系统从本质上来讲是一种分布式自愈系统，是由若干个智能原件组成的，各职能部门原件按照一定的规则组装在一起，通过系统的链接，各原件之间互相配合，互相协作，并且能够自主解决一些常见的问题。一般而言，多智能控制系统是由信息处理器、传感模块、通信模块，交互模块等组成，他们之间进行有效的分工协作来处理问题。智能单元通过传感器来

9、获得信息，并且对内部储存的信息进行更新处理,通信模块则是将各职能部门之间的信息进行有效的传递，实现信息贡献，以此来更好地协作解决问题。交互模块则需要按照指定的操作步骤来完成各项操作，并作出智能反馈。多智能系统是应用在微电网中单个智能单元的有效整合。经过实践的操作，我们发现微电网在实际的运用过程中，多智能体系更能够发挥出微电网的优势和价值。2、微电网并网对三段式电流保护的影响3段式电流保护主要是由电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护等3个部分组成的。通过微电网在实践运行中我们发现，在微电网运行过程中3段式电流保护其中重要的作用，能够影响到微电网运行的稔定性和安全性。另外，通过微电网在

10、实验运行中我们发现，微电网对配电网保护的影响有着一定的影响作用，主要体现在以下3个方面。1、导致本线路保护误动。当微电网通过系统向配电网回馈电能时，如果一旦发现短路情况，微电网能够通过能够向故障点输送短路电流，导致已经出现故障的线路电流增长，线路出现故障的概率会更大，停电范围也会涉及更广，造成的经济损失也会更大。2、影响保护的灵敏感，出现保护拒动的情况。微电网通过配电网输送电能之后，配电网的电量会迅速加大，导致配电网超负荷运转，给配电网造成严重的安全隐患，而配电网的保护在微电网的作用下可能出现不动作的情况，进而造成严重的配电网故障。3、导致相邻电网出现故障，保护失效的范围更大，涉及面更广。究其

11、原因，主要是微电网的电量突然增加，诱发本地电网出现超负荷运转，进而出现电流过大，最终导致停电，影响当地的经济发展和人们的正常生活。此外，其微电网的设计人员还应当积极地调试、修整方案，使其符合规范要求，确保用户用电的稳定性。3、微电网并网对自动重合闸的影响电力企业在长期的发展过程中总结出，在配电网的故障中，有八成以上的故障是短暂性的。电网设置自动重合闸能够科学地避免暂时性，提高电网的运行稳定性和安全性，能够广泛地推广应用。通过微电网的实验运行发现，微电网存在并网运行与孤岛运行两种截然相反的状态，在微电网中设置继电保护器能够有效保证微电网在并网运行状态和孤岛运行状态下保持稳定。在这种情况下，本地电

12、气量的传统保护方式就显得十分落后，而由于自动重合闸技术的出现,有效地保证了本地电气量在运行过程中的稳定性。在未来，随着微电网技术的应用推广，本地电网高效运行也将能够实现，微电网中所设置的装置也在本地电网中可以充分地进行利用,以此来减少本地电网的故障率。4、微电网技术在谐波治理和无功补偿方面的应用在分布式电源中，主要应用的是逆变器以及电力电子装置，通过这2种装置并网发电，双向变换器会产生谐波电流，且会对配电网造成一定的污染。同时，M线性负荷和功率变换器的大量应用也导致了谐波和广义无功问题的出现。微电网技术的应用，为不同用户负荷提供相应的定制电力保障，同时微电网中定制电力技术的关键设备和微电网灵活

13、的并网运行控制技术，可有效解决谐波和无功问题。三、微电网发展的现状和发展趋势目前，很多技术人员对于主动配电网系统分布式电源了解和掌握得还不够，主要是对于主动配电网系统的特点、光伏发电系统的波动性等进行充分的考虑和分析。与此同时，在整体规划主动配电网系统的过程中，也没有建立一个统一性比较强的标准和规范，种种原因导致了电力经济效益不仅没有上升，且出现下降的趋势。因此，对于此类问题，相关的技术人员必须要对微电网群对于每个分布式电源的兼容性进行切实针对性的研究，再根据分布式电源的具体特点，建立优化模型，以有效地提高主动配电网的运行性能。除此之外，主配电系统应用微电网技术，还能够对人力劳动强度进行有效的

14、降低。相比于微电网技术，传统的工作模式使得配电网系统中所存储的数据信息越来越多，极大地增加人力劳动的工作量。所以，微电网技术在主动配电系统中的应用，不仅能够实现主动配电网的智能化和自动化发展，还能够整合分布式电源与电力用户侧为一个有机的整体，从而促进我国电力行业健康可持续的发展。四、结论随着我国经济的发展，电力企业也在迅速发展进步，微电网技术以其高可靠性、高灵活性和环保等特点得到了越来越广泛的应用，是现阶段我国电力工业的研究重点。光储充一体化智能微电网系统的构建，能够实现可再生能源的就地消纳，提升能源的利用率，提升供电、用电可靠性。因此，从某种程度上来讲，微电网技术的发展技术代表着电气企业未来发展的主要方向和趋势。