当前位置：文档库 › 多时间尺度下基于主动配电网的分布式电源协调控制

多时间尺度下基于主动配电网的分布式电源协调控制

D O I :10.7500/A

E P S 20130226012

尤毅1,

,刘东1,钟清2,潘飞1,余南华2(1.电力传输与功率变换控制教育部重点实验室,上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海市200240;

2.广东电网公司电力科学研究院,广东省广州市510080

)摘要:间歇式能源发电的不确定性给配电网的优化调度运行带来了极大挑战,主动配电网是实现

未来配电网集成间歇式新能源的有效技术手段三文中重点研究了正常态下主动配电网的多时间尺度分布式电源协调控制框架,包括长时间尺度下的主动配电网全局优化控制和短时间尺度下的主动配电网区域自治控制三在此基础上,提出了基于最优潮流的主动配电网全局优化算法和基于功率控制误差的主动配电网区域自治控制算法三算例仿真结果验证了多时间尺度下的主动配电网协调控制技术的自趋优特性以及其用于主动配电网实时调度的有效性三

关键词:主动配电网;多时间尺度;分布式电源;协调控制;全局优化;区域自治

收稿日期:2013-02-26;修回日期:2013-11-24三

国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2012A A 050212

)三0 引言

随着新能源发电技术的发展,能源政策和电力市场的进一步开放,未来的配电网势必要满足对分

布式可再生能源发电的高度兼容性[

三主动配电网(A D N )是实现对大量接入配电网的分布式电源(D G )

进行主动管理的有效解决方案[2-4],但是分布式电源参与配电网调度运行的需求以及易受环境影

响的间歇式新能源固有的不确定性给主动配电网的协调控制带来了极大挑战三目前较为成熟的单一分布式电源并网控制技术包括P Q 控制二P V 控制以及下垂控制等,显然不能满足主动配电网对于分布式电源主动管理的技术需求三与此同时,虽然微网

控制作为一种新型能源网络化供应与管理技术[5]

,从系统性的角度出发将分布式电源二负荷二储能装置

以及控制装置等结合起来,形成一个单一可控的单元,同时向用户提供电能和热能,是解决分布式可再

生能源集中并网供电的一种有效方式[6

],但仍然存在一定的局限性三首先,微网的可控性对于电网而

言表现为整体单一可控,整个微网控制区域必须处于一个相对集中的范围,不够灵活;其次,微网控制

更多的是强调控制区域内部的自治控制[7

],其与所接电网的优化运行需要更高一级的控制单元去协

调;另外,每个微网系统都需要独立的能量管理单元,解决大量分布式电源接入配电网的集成应用问

题,其成本将会增加三

基于上述背景,本文提出适用于主动配电网正常运行状态下的多时间尺度分布式电源协调控制框架,通过研究长时间尺度下的主动配电网全局优化策略以及短时间尺度下的自治控制策略以实现主动配电网对于分布式电源全局优化控制和区域自治控制相协调,最后通过算例以及仿真结果对所提的技术方案进行验证三

1 多时间尺度下的主动配电网分布式电源

协调控制框架

分布式电源大量接入配电网从而引起配电网潮

流的双向变化[8]

,这给配电网运行人员对于分布式电源的控制管理带来了一系列问题,一旦控制不好

有可能导致线路上潮流越限以及电压越限等,从而影响配电网的供电质量三文献[9]提出基于最优潮流(O P F )法的全局优化控制策略,以解决主动配电网对多个分布式电源的协调控制,但如果配电网接入的分布式电源节点过多,则会导致网络通信压力增大,求解过程复杂,无法做到实时响应,只能用于长时间尺度下的协调控制三但是由于间歇式能源出力依赖于自然条件(如光伏发电受日照强度和温度

的影响,风力发电受风速的影响),变化较为频繁,只在长时间尺度下进行优化控制是无法对环境以及负

荷的变化做出及时响应的,这样形成的优化协调控制策略实际上往往并不是最优的三

针对上述问题,可以设计出一个多时间尺度下的主动配电网分布式电源分层协调控制框架,如图1所示三

291 第38卷第9期

2014年5月10

日

V o l .38 N o .9

M a y 1

0,2014

图1多时间尺度下的主动配电网分布式

电源分层协调控制框架

F i g.1C o o r d i n a t e d c o n t r o l f r a m e w o r k f o rD

G s i n

A D Nu n d e rm u l t i-t i m e s c a l e

由图1可以看出,主动配电网全局能量管理系统通过配电网数据采集与监控(D S C A D A)系统采集的网络数据以及各分布式电源的状态信息后,在对负荷需求以及间歇式能源发电功率进行预测的基础上,根据最优化算法计算出长时间尺度下的全局优化控制策略,并得出各自治区域与网络的功率交换目标值三各区域根据该目标值和实际运行状况,通过区域自治控制策略实现在长时间尺度优化协调控制的间隔周期内各个分布式电源的实时协调控制,以修正实际运行工况与理想优化工况的偏差,使得主动配电网整体运行在全局优化与区域自治相协调的环境下,长时间尺度的全局优化控制确保网络运行的经济性,而短时间尺度的区域自治控制提升系统运行的鲁棒性三

由图1还可以分析得出:主动配电网的各个自治区域可以等效为一个可控的分布式电源,该区域向馈线注入的功率可以看作该等效可控分布式电源的输出功率,主动配电网各个自治区域的自治控制可以认为是该等效分布式电源的输出功率调节,因此自治区域的划分对于主动配电网的区域自治协调控制十分重要,其关系到主动配电网等效分布式电源的分布以及各个等效分布式电源局部目标的计算结果三

主动配电网自治区域可以依照以下原则进行划分三

原则1:馈线上两个分段开关间隔内如果包含可控分布式电源,则其成为一个独立的自治区域三原则2:馈线上从分支界定开关到线路末端,如果包含可控分布式电源,则其是一个独立的自治区域三

按照上述原则进行主动配电网自治区域的划分,可以很好地适应配电网运行方式多变的特点,即自治区域的范围不因联络开关位置的调整而发生变化,具有很高的灵活适应性三此外,这种自治区域划分方式基于配电网自动化配置的实际状况,可以实时采集到自治区域向馈线的功率注入值,具有很高的实用性三

按照上述原则,主动配电网的自治区域划分及其等效示意图如图

所示

三

(a) 1

(b) 1

图2主动配电网自治区域的划分及等效示意图

F i g.2A u t o n o m y c o n t r o l a r e a p a r t i t i o na n d

e q u i v a l e n c e o fA D N

由图2可知,自治区域1是依据划分原则1,使主干线路两个分段开关间隔的区域形成一个自治区域;自治区域2是依据划分原则2,使分支开关到线路末端形成一个自治区域三这两个自治区域可以分别等效为一个可控分布式电源,由各自的分层分布控制器控制,各个分层分布控制器根据全局能量管理系统优化的等效分布式电源的功率目标值,通过自治策略实现区域内部各个可控分布式电源的实时协调控制三但是这两种区域等效分布式电源的功率输出计算截然不同:由原则1确定的自治区域是双端口区域,其区域等效分布式电源的功率输出等于后流出的分段开关功率减去前流入的分段开关功率,即图2中的P D G-1=P2-P1;而由原则2确定的区域是单端口区域,其区域等效分布式电源的功率

391

四智能电网能量管理与运行控制四尤毅,等多时间尺度下基于主动配电网的分布式电源协调控制

输出等于流入的分支开关功率的相反值,即图2中

的P D G -2=-

P 3三2 长时间尺度下的全局优化控制策略

主动配电网的全局优化控制策略[10-11]

是以下一

调度周期的负荷预测以及间歇式能源发电出力预测

曲线为基础,根据最优潮流算法[12]

计算出各可控分

布式电源的最优调度策略,由于其涉及的信息较多,算法复杂,计算时间较长,因此适用于长时间尺度的全局优化控制三

本文所提的主动配电网全局优化运行的目标函

数以文献[13]所提的最优目标为基础,扩展如下: m i n F =ek

t =1(

C f (t )P f (t )ΔT +

en i =1

C i

(

t )P D G -i

(t )ΔT

)

)式中:k 为完整调度周期可以划分的单位阶段数,对于每个阶段可认为各个分布式电源出力二储能单元出力以及负荷大小保持不变;ΔT 为单位阶段的时长;C f (t )和P f (t )分别为t 时刻馈线连接的母线节点电价成本以及馈线出口有功功率;n 为可控分布式电源的个数;C i (t )和P D G -i (t )分别为第i 个可控分布式电源在t 时刻的发电成本以及有功出力三

该目标函数相比较于文献[13]而言,强调的是整个调度周期的运行成本,不仅仅是一个断面,这样可以体现出储能优化调度带来的经济效益三主动配电网的运行是以绿色可再生能源最大化利用为前提,各个间歇式可再生能源均认为采用最大功率点跟踪(M P P T )

控制模式,因此关于间歇式能源发电最大功率输出的假设前提可以省略掉节能减排收益部分,从而简化计算三上述目标函数主要是从整个主动配电网用户的角度出发,通过优化,使得用户全天的用电成本最低三与此同时,该目标函数也能使得电网在某些方面的特性得以改善,因为峰时电网电价高于谷时电网电价,从而使得优化后的结果在峰时分布式电源的出力更大,而谷时分布式电源的出力更小,这样可以实现全天变电站母线向馈线注入的功率更加平滑,有利于改善馈线的总体负荷特性,并降低线损,更加平滑的馈线负荷特性对于上级电网也是有利的三

主动配电网最优潮流约束条件除了满足常规的功率上下限约束二节点电压约束等之外,还必须确保馈线不向上一级电网反向送电,其约束条件如下:

P G i (t )-P D i (t )=V i (t )en

j =1[V j (t )四 (G i j c o s (θi j (t ))+B i j s i n (θi j (t )))] i ?S B Q G i (t )-Q D i (t )=V i (t )en j =1

[V j (t )四 (B i j c o s (θi j (t ))-G i j s i n (θi j (

t )))] i ?S B P G i ?P G i (t )?P G i i ?S G Q R i ?Q R i (t )?Q R i i ?S R V i ?V i (t )?V i i ?S B |I i (t )|?|I i | i ?S L V 1(t )

?V b u s (

t )ì?í??

???

?????

?(2

)式中:S B 为所有节点集合;S G 为所有可控分布式电

源集合;S R 为所有无功源集合;S L 为所有支路集合;P G i 为分布式电源i 的有功出力,P G i 和P G i 分别为其下限和上限,但是分布式电源类型多样,不同类型分布式电源有功出力上下限存在较大差别,储能

电池的有功出力上下限不仅受限于并网逆变器的容

量,还与储能电池的选型(功率型或者能量型)以及

运行过程中的荷电状态(S O C )

有关[14

],其他分布式电源如燃气轮机或燃料电池等有功出力上下限则相对固定;Q R i 为无功源i 的无功出力,Q R i 和Q R i 分别为其下限和上限;V i 为节点电压,V i 和V i 分别为其上下限;|I i |为支路潮流I i 的上限;V 1和V b u s 分别

为馈线首节点电压幅值和变电站母线电压幅值三

式(2)中前两个式子是满足功率平衡的等式约束,最后一个不等式约束是确保馈线不向上一级电

网反向送电三

3 短时间尺度下的区域自治控制策略

由于外界环境和负荷需求经常发生变化,为了应对运行参数的频繁变化对全局优化策略带来的干扰,本文提出了主动配电网区域自治控制策略,使得主动配电网能在短时间尺度内对于小幅度的负荷及间歇式功率波动做出实时响应,以修正实际负荷曲线及间歇式能源发电出力曲线与预测曲线的偏差,缓解功率波动,增强系统运行的鲁棒性三假设经主动配电网的全局最优潮流可求得平衡

机组(即变电站母线)向馈线注入的功率目标值P *

(以流入馈线为正方向),以及第m 个自治区域向馈

线注入的功率目标值P *

m (以流入馈线为正方向)

;P f 表示的是变电站母线向馈线注入的实际功率值,P m 代表第m 个自治区域向馈线实际注入的功率值三

491 2014,38(9

)

用ΔP f表示变电站母线向馈线注入功率的实际值与全局优化目标值的偏差,用ΔP m表示自治区域向馈线注入功率的实际值与全局优化目标值的偏差,分别用式(3)和式(4)来表示三

ΔP f=P f-P*f(3)

ΔP m=P m-P*m(4)根据式(3)和式(4),短时间尺度下的区域自治控制策略可以表示为:

k mΔP f-ΔP m=0(5)式中:k m是区域m参与的功率协调系数三

显然对于馈线上所有的自治区域来说,k m按照各个自治区域所包含分布式电源的旋转备用容量来分配是合理的三在这种控制模式下,当馈线发生功率扰动(包括负荷或间歇式能源出力变化)时,扰动量将由各个自治区域与平衡机组(即变电站母线)协同分担,而且这种协同分担模式对于自治区域内部和非自治区域的功率扰动表现出来的特性也截然不同三

若馈线上的非自治区域发生功率扰动ΔP,忽略线损的影响,则可以得出:

ΔP=ΔP f+eΔP m(6)由式(6)可知,当各区域自治控制稳定后,满足式(5),有ΔP m=k mΔP f,则可得:

ΔP f=ΔP

1+ek m(7)

ΔP i=k mΔP

1+ek m(8)假设馈线上的非自治区域发生功率扰动ΔP> 0,即非自治区域的负荷增大或间歇式能源出力减小,为了满足功率平衡,则会引起变电站母线向馈线注入的功率增大ΔP,使得各个自治区域对应的式(5)左边部分的值大于0,各自治区域根据该值增大区域内部各分布式电源的功率输出,使得各自治区域向馈线注入的功率ΔP m增大,同时使得ΔP f 逐渐减小,直到满足式(5),最终这部分功率扰动由变电站母线和所有自治区域协同分担三同理,若馈线上的非自治区域发生功率扰动ΔP<0,即非自治区域的负荷减小或间歇式能源出力增大,为了满足功率平衡,则会引起变电站母线向馈线注入的功率减小ΔP,从而使得各个自治区域对应的式(5)左边部分的值小于0,各自治区域因此减小区域内部各分布式电源的功率输出,使得各自治区域向馈线注入的功率ΔP m减小,使得ΔP f逐渐增大,直到满足式(5)三但是,若馈线的功率扰动发生在自治区域内部,即ΔP=0,则各个自治区域独立自治,确保其向

馈线注入的功率值保持为优化目标值三

根据上述分析,用于实现主动配电网短时间尺度的区域自治控制原理如图3所示三

图3区域自治控制原理

F i g.3P r i n c i p l e o f r e g i o n a l a u t o n o m y c o n t r o l

图3中所示的D e a d B a n d是死区处理模块,用以屏蔽微小扰动信号,避免控制的频繁波动,1/(1+ s T m)是延迟环节,是用来模拟采样电路的信号延迟,K(1+1/(s T))表示的是带限制的比例积分控制环节,用以实现闭环控制并限制各个自治区域的功率调节量,其上下限值ΔP u p p l i m和ΔP l o w l i m可根据自治区域内部所有可控分布式电源的功率调节容量来确定,区域内部功率协调是协调区域内各分布式电源输出功率的控制调节策略,其输出ΔP m1,ΔP m2, ,ΔP m n是隶属于自治区域i的每个可控分布式电源相对于全局优化目标值的功率调节量,该策略可以采用优先顺序法[15],即对各分布式电源的优先级进行排序,对优先级高的分布式电源优先进行调节三4算例分析

本文对文献[16]的算例进行了部分调整,用以验证所提的多时间尺度下主动配电网分布式电源协调控制技术的有效性三算例系统如图4所示三

如图4所示,本文用于主动配电网分布式电源协调控制的算例是一条含8个分布式电源的21节点馈线,各分布式电源的具体参数配置如表1所示三

假设该算例以一天24h为一个完整调度周期,调度间隔为1h,母线节点峰时电价为610元/(MW四h),谷时电价为310元/(MW四h),柴油发电机成本为500元/(MW四h)三

通过全局最优潮流的计算,各可再生能源发电单元均以最大功率输出,确保了绿色能源的最大化利用,全天的运行成本也降低至18918.68元,较未采用全局最优潮流的运行成本19663.06元,经济效益提升了3.79%三此外,馈线全天线损也从0.804MW降低为0.726MW,这说明了前文所述的全局优化模型的有效性三馈线全天的负荷需求预测数据二间歇性可再生能源的最大功率预测值以及全局优化策略参见附录A至附录C三

591

四智能电网能量管理与运行控制四尤毅,等多时间尺度下基于主动配电网的分布式电源协调控制

图4 主动配电网算例系统F i g .4 A n e x a m p l e s y s t e mf o rA D N 表1 分布式电源配置参数T a b l e 1 C o n f i g

u r a t i o n p a r a m e t e r s o fD G s 序号连接节点电源类型额定容量1A 6

储能装置500k W 四h

A 6光伏系统

500k W (

峰值)3A 10储能装置500k W 四h 4A 12储能装置500k W 四h

5A 14光伏系统500k W (

峰值)6A 19储能装置500k W 四h

7A 20柴油发电机300k W (

峰值)8

A 21风电机组

500k W (

峰值)为了证明主动配电网区域自治控制策略的有效性,本文选择14:00的时间断面,

对馈线上的功率连续扰动进行了模拟仿真三由第1节内容可知,算例

中的馈线可以划分为4个自治区域(如图4所示)

,自治区域1的等效分布式电源输出功率是A 7至

A 8节点流过的功率减去A 3至A 4节点流过的功率,自治区域2的等效分布式电源输出功率是A 11至A 12节点流过的功率减去A 8至A 9节点流过的功率;而自治区域3的等效分布式电源输出功率是

A 11至A 12节点流过功率的相反数,自治区域4的等效分布式电源输出功率是A 16至A 19节点流过

功率的相反数三

由全局优化策略可知,在14:00的时间断面上各个自治区域向馈线注入功率的目标值以及变电站母线向馈线注入功率的目标值如表2所示,此时除了自治区域1的A 6节点储能装置的充电功率为

-9.74k W 之外,其余各个自治区域的储能装置输出功率为0,因此按照旋转备用容量的大小,可以确定自治区域1的旋转备用容量要略大于其他3个自

治区域三

表2 14:00时变电站母线及各自治区域注入馈线的功率目标值及其协调系数

T a b l e 2 O b j e c t i v e p o w e r v a l u e s i n j

e c t e d i n

f e e d e r s a n d c o o r d i n a t e d c o e f f i c i e n t s o f s u b s t a t i o nb u s e s a n d

a u t o n o m y

a r e a s a t 14:00序号

区域目标值/MW 协调系数1变电站母线0.723

2自治区域1-0.2160.2543自治区域2-0.2760.2494

自治区域3

-0.3420.2495自治区域40.718

0.249注: 表示变电站母线不需协调三

仿真以14:00作为初始时刻,3s 时,A 17点负

荷增大约50%,从0.066MW 增大到0.098MW ;6s 时,A 17点负荷减小33.33%,从0.098MW 减

小到原来的初始状态0.066MW 三3s 时当A 17节点负荷增大,

则会引起变电站母线馈线功率增大,使得式(5

)左边部分表示的各个自治区域的区域控制目标(即k m Δ

P f -ΔP m )大于0,

因此各自治区域根据自治控制策略,自适应增大注入馈线的功率值,直到式(5)左边部分表示的控制目标值重新为0;同理,6s 时负荷减小,则会引起变电站母线馈线功率减小,使得式(5)左边部分表示的各个自治区域的区域控制目标小于0,因此各自治区域自适应减小注入馈线的功率值,直到式(5)左边部分表示的控制目标值重新为0三整个控制目标的详细变化过程如图5所示三

图6为区域外负荷扰动时各自治区域及变电站

母线的注入功率变化量三3s 时A 17节点负荷增大约0.032MW ,

其中变电站母线注入功率增大约0.016MW ,

其他4个自治区域注入功率增大约0.004MW ,基本相等,这是因为4个自治区域的功率协调系数基本相同,这与式(7)和式(8)相符三6s 时,当A 17节点负荷减小为原来的初始值时,各个自治区域的等效分布式电源注入功率以及变电站母线的注入功率根据控制目标值自适应减小并恢复到

初始状态的优化目标值,即功率变化量为0三图7显示出各个自治区域内部可控分布式电源

的输出功率变化量曲线,其值基本上与各个自治区域等效分布式电源的注入功率变化量相等三值得注意的是,自治区域4中含有2个可控分布式电源

691 2014,38(9

)

(A 19节点的储能装置和A 20节点的柴油发电机)

,但由于A 20节点的柴油发电机的初始优化功率目标值为300k W ,已经达到了其上限值,因此在此次功率调节过程中,其功率值基本没有发生变化,如图7中的紫色线条所示三

2.398

4.796

7.194t /s

9.59211.990

, /M W

, /M W , /M W

, /M W

7" 1

7" 2

7" 3

7" 4

图5 区域自治控制目标变化过程

F i g .5 C o n t r o l o b j e c t i v e v a r i a t i o n p r o c e s s o f r e g

i o n a l a u t o n o m y c

o n t r o l 0

2.398

4.796

7.194

t /s

9.592

11.990

0.060.040.020-0.02-0.04

+0!4 7" 11 DG 7" 21

7" 41 DG

7" 31 DG " ) G /M W

图6 区域外负荷扰动时各自治区域及变电站

母线的注入功率变化量

F i g .6 I n j e c t e d p o w e r v a r i a t i o no f a u t o n o m y a r e a s a n d s u b s t a t i o nb u s e s u n d e r d i s t u r b a n c e o f o u t s i d e l o a d

2.398

4.796

7.194

t /s

9.59211.9900.060.030-0.03-0.06

7 1 DG 7" 2 DG 7" 3 DG

7" 4 DG1 7" 4 DG2

E ) G /M W

图7 区域外负荷扰动时各可控分布式

电源的输出功率变化量

F i g .7 O u t p

u t p o w e r v a r i a t i o no f e a c h c o n t r o l e d D Gu n d e r d i s t u r b a n c e o f o u t s i d e l o a d

图5 图7的仿真曲线充分说明了主动配电网

区域自治控制可以根据功率扰动量自适应调节各个自治区域内部的可控分布式电源,并与平衡节点(变电站母线)共同响应功率扰动,以修正实际运行状态与预测状态的偏差,使得系统的实际运行状态在受到扰动后能更趋近于优化目标,而且也极大缓解了变电站母线注入馈线的功率波动三而若无区域自治协调控制,功率扰动量则全部由变电站母线响应,无法体现主动配电网主动管理的特性三从图5中还可以分析得出:上述区域自治协调控制过程只需要在很短的时间(1~2s )内就能完成,具备良好的快速响应特性三

5 结语

主动配电网对于广泛接入配电网的分布式电源的协调控制是实现未来配电网高度兼容分布式能源的关键所在三本文提出了多时间尺度下全局优化与区域自治相协调的主动配电网分布式电源协调控制框架,其中长时间尺度下基于最优潮流的全局优化控制是以预测的负荷曲线及间歇式功率出力曲线为基础,用于解决全天大幅度长周期的负荷及间歇式能源发电波动(因日常作息生产以及朝夕之间的气候变化)的优化协调,以实现经济运行,是一种理想化的优化策略;而短时间尺度的自治控制是在全局优化策略的基础上针对小幅度的负荷及间歇式能源功率实时扰动做出的自适应调节,以修正实际负荷以及间歇式能源发电与预测曲线的偏差,同时由于在自治控制的过程中充分利用各个自治区域的分布式电源参与协同调节,可以大幅度缓解因负荷以及间歇式能源发电功率波动对于馈线出口功率的影响,这正是主动控制特性的体现三最后,算例的仿真分析验证了这种多时间尺度下的主动配电网分布式电源协调控制技术的有效性三

本文所述的主动配电网分布式电源协调控制技

791 四智能电网能量管理与运行控制四尤毅,等多时间尺度下基于主动配电网的分布式电源协调控制

术主要是针对正常态下的主动配电网运行,后续还要针对故障态下的主动配电网孤岛运行分布式电源协调控制作进一步研究三此外,本文所研究的主动配电网是基于现有的辐射状网架,随着主动配电网潮流的单向流动性不复存在,中压配电网将有可能呈现疑似环网状态,因此环网结构下的主动配电网分布式电源协调控制技术值得深入研究三附录见本刊网络版(h t t p ://w w w.a e p

s -i n f o .c o m /a e p s /c h /i n d e x .a s p

x )三参考文献

]廖怀庆,刘东,黄玉辉,等.基于大规模储能系统的智能电网兼容性研究[J ].电力系统自动化,2010,34(2):15-19.

L I A O H u a i q i n g ,L I U D o n g ,HU A N GY u h u i ,e t a l .As t u d y o n c o m p a t i b i l i t y o f s m a r t g r i db a s e do nl a r g e -s c a l ee n e r g y s t o r a g e s y s t e m [J ].A u t o m a t i o n o f E l e c t r i c P o w e r S y s t e m s ,2010,34(2):15-19.

[2]H I D A L G O R ,A B B E Y C ,J O óS G.A r e v i e w o f a c t i v e

d i s t r i b u t i o nn

e t w o r k se n a b l i n g t e c h n o l o g

i e s [C ]//I E E E P o w e r a n d E n e r g y S o c i e t y G e n e r a l M e e t i n g ,J u l y 25-29,2010,M i n n e a p o l i s ,MN ,U S A :9p

.[3]F A R A G H E ,E L -S A A D A N Y E F ,E L C HA A R L .A

m u l t i l a y e r c o n t r o l f r a m e w o r k f o r d i s t r i b u t i o n s y s t e m sw i t hh i g

h D G p e n e t r a t i o n [C ]//I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n I n n o v a t i o n s i n

I n f o r m a t i o nT e c h n o l o g y (I I T ),A p r i l 25-27,2011,A b uD h a b i ,U n i t e dA r a bE m i r a t e s :94-99.

[4]尤毅,刘东,于文鹏,等.主动配电网技术及其进展[J ].

电力系统自动化,2012,36(18):10-16.Y O U Y i ,L I U D o n g ,Y U W e n p e n g ,e t a l .T e c h n o l o g y a n d i t s t r e n d s o f a c t i v e d i s t r i b u t i o nn e t w o r k [J ].A u t o m a t i o no fE l e c t r i c P o w e r S y

s t e m s ,2012,36(18):10-16.[5]丁明,张颖媛,茆美琴.微网研究中的关键技术[J ].

电网技术,2009,33(11):6-11.D I N G

M i n g ,Z H A N G Y i n g y

u a n ,MA O M e i q i n .K e y

t e c h n o l o g i e s f o rm i c r o g r i d s b e i n g r e s e a r c h e d [J ].P o w e rS y s t e m T e c h n o l o g y

,2009,33(11):6-11.[6]鲁宗相,王彩霞,闵勇,等.微电网研究综述[J ].

电力系统自动化,2007,31(19):100-107.

L UZ o n g x i a n g ,WA N GC a i x i a ,M I N Y o n g

,e t a l .O v e r v i e wo n m i c r o g r i d r e s e a r c h [J ].A u t o m a t i o no fE l e c t r i cP o w e rS y

s t e m s ,2007,31(19):100-107.

]裴玮,李澍森,李惠宇,等.微网运行控制的关键技术及其测试平台[J ].电力系统自动化,2010,34(1):94-98.

P E I W e i ,L IS h u s e n ,L I H u i y u ,e ta l .K e y t e c h n o l o g y a n d t e s t b e d f o r m i c r o g r i d o p e r a t i o n c o n t r o l [J ].A u t o m a t i o n o f E l e c t r i cP o w e r S y s t e m s ,2010,34(1):94-98.[8]WA L L I N G R.A ,S A I N TR ,D U G A N RC ,e t a l .S u mm a r y o

f d i s t r i b u t e dr e s o u r c e si m p a c to n p o w e rd e l i v e r y s y

s t e m s [J ].I E E ET r a n s o nP o w e rD e l i v e r y

,2008,23(3):1636-1644.[9]P I L OF ,P I S A N O G ,S OMA G.G.A d v a n c e dD M St om a n a g

e a c t i v e d i s t r i b u t i o nn e t w o r k s [C ]//I E E E B u c h a r e s tP o w e r T e c h C o n

f e r e n c e ,J u n e 28-J u l y 2,2009,B u c h a r e s t ,R o m a n i a :8p

.[10]D O L A N M J ,D A V I D S O N E M ,K O C K A R I ,e t a l .

D i s t r i b u t i o n p o w e r f l o w m a n a g e m e n t u t i l i z i n g a n o n l i n e o p

t i m a l p o w e rf l o w t e c h n i q u e [J ].I E E E T r a n so n P o w e rS y s t e m s ,2012,27(2):790-799.

[11]C A O Y i j i a ,T A N Y i ,L IC a n b i n g

,e ta l .C h a n c e -c o n s t r a i n e d o p t i m i z a t i o n -b a s e du n b a l a n c e do p

t i m a l p o w e rf l o w f o rr a d i a l d i s t r i b u t i o nn e t w o r k s [J ].I E E E T r a n so n P o w e r D e l i v e r y

,2013,28(3):1855-1864.

[12]王锡凡,方万良,杜正春.现代电力系统分析[M ].北京:科学出版社,2009.

[13]P E I K H E R F E H M ,S E I F I H ,S H E I K H -E L -E S L AM I M K.

A c t i v e m a n a g e m e n to fd i s t r i b u t i o n n e t w o r k si n p r e s e n c e o f d i s t r i b u t e d g e n e r a t i o n s [C ]//I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o nC l e a n E l e c t r i c a lP o w e r (I C C E P ),J u n e14-16,2011,I s c h i a ,I t a l y

:725-729.

[14

]廖怀庆,刘东,黄玉辉,等.考虑新能源发电与储能装置接入的智能电网转供能力分析[J ].中国电机工程学报,2012,32(16)

:9-16.

L I A O H u a i q i n g ,L I U D o n g

,HU A N G Y u h u i ,e ta l .S m a r t g r i d p o w e rt r a n s f e rc a p a b i l i t y a n a l y s i sc o n s i d e r i n g i n t e g

r a t e d r e n e w a b l ee n e r g y r e s o u r c e sa n de n e r g y s t o r a g es y s t e m s [J ].P r o c e e d i n g

s o f t h eC S E E ,2012,32(16):9-16.[15]黎静华,兰飞.适合于机组组合问题的扩展优先顺序法[J ].

电力系统保护与控制,2010,38(2):1-7.

L I J i n g h u a ,L A N F e i .E x t e n d e d p r i o r i t y l i s tm e t h o df o ru n i t c o mm i t m e n t p r o b l e m [J ].P o w e r S y

s t e m P r o t e c t i o n a n d C o n t r o l ,2010,38(2):1-7.[16]F A B I OB ,R O B E R T O C ,V A L T E R P .R a d i a lMV n e t w o r k s

v o l t a g e r e g u l a t i o n w i t h d i s t r i b u t i o n m a n a g e m e n t s y

s t e m c o o r d i n a t e dc o n t r o l l e r [J ].E l e c t r i cP o w e rS y s t e m sR e s e a r c h ,2008,78(4):634-645.

尤毅(1983 )

,男,博士研究生,主要研究方向:智能配电网二电力系统及其自动化三E -m a i l :y o u y

i 1983@163.c o m

刘东(1968 )

,男,通信作者,博士,研究员,博士生导师,教育部新世纪优秀人才,主要研究方向:智能配电网二电网信息物理融合系统二调度自动化及计算机信息处理二配电自动化及配电管理系统三E -m a i l :l i u d o n g @i e e e .o r g

钟清(1965 )

,女,高级工程师,主要研究方向:智能电网二电网规划,新能源技术三E -m a i l :z h o n g q i n g @g d d k y

.c s g

.c n .(编辑蔡静雯)

(下转第203页 c o n t i n u e do n p a g

e 203)

891 2014,38(9

)

(上接第198页c o n t i n u e d f r o m p a g e198)

M u l t i-t i m e S c a l eC o o r d i n a t e dC o n t r o l o fD i s t r i b u t e dG e n e r a t o r sB a s e do nA c t i v eD i s t r i b u t i o nN e t w o r k

Y O UY i12L I U D o n g1Z H O N GQ i n g2P A N F e i1Y U N a n h u a2

1K e y L a b o r a t o r y o fC o n t r o l o fP o w e rT r a n s m i s s i o na n dC o n v e r s i o n M i n i s t r y o fE d u c a t i o n

S c h o o l o fE l e c t r o n i c I n f o r m a t i o na n dE l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g S h a n g h a i J i a oT o n g U n i v e r s i t y S h a n g h a i200240C h i n a 2E l e c t r i cP o w e rR e s e a r c h I n s t i t u t e o fG u a n g d o n g P o w e rG r i dC o r p o r a t i o n G u a n g z h o u510080C h i n a

A b s t r a c t T h e i n t e r m i t t e n c e o f p o w e r o u t p u t o f r e n e w a b l e e n e r g y s o u r c e sh a sb r o u g h t a b o u t e x t r e m e l yg r e a t c h a l l e n g e s t o t h e o p t i m a l d i s p a t c ha n do p e r a t i o no fd i s t r i b u t i o nn e t w o r k s T h ea c t i v ed i s t r i b u t i o nn e t w o r k A D N i sa ne f f e c t i v ea p p r o a c ht o r e a l i z i n g t h e i n t e g r a t i o no fn e we n e r g y r e s o u r c e s i n t ot h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r ki nt h en e a r f u t u r e T h i s p a p e r f o c u s e so nt h e m u l t i-t i m e s c a l e c o o r d i n a t e d c o n t r o l f r a m e w o r ko fA D Ni n t h e n o r m a l s t a t e i n c l u d i n g t h e g l o b a l o p t i m a l c o n t r o l i n a l o n g-t i m e s c a l e a n d t h er e g i o n a la u t o n o m o u sc o n t r o l i nas h o r t-t i m es c a l e O nt h eb a s i so ft h ea b o v ec o n t r o l f r a m e w o r k t h e g l o b a l o p t i m a l a l g o r i t h mf o rA D Nb a s e d o n t h e o p t i m a l p o w e r f l o w O P F a n d t h e r e g i o n a l a u t o n o m o u s c o n t r o l s t r a t e g y b a s e d o n t h e p o w e r c o n t r o l e r r o r a r e p r o p o s e d r e s p e c t i v e l y T h e s i m u l a t i o nr e s u l t sd e m o n s t r a t e t h e r o b u s t n e s s a n do p t i m a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e p r o p o s e d m u l t i-t i m es c a l ec o o r d i n a t e dc o n t r o lt e c h n o l o g y a n di t se f f e c t i v e n e s sf o r A D N r e a l-t i m ed i s p a t c hi sa l s o v e r i f i e d

T h i sw o r ki ss u p p o r t e db y N a t i o n a l H i g h T e c h n o l o g y R e s e a r c ha n d D e v e l o p m e n tP r o g r a m o fC h i n a863P r o g r a m N o2012A A050212

K e y w o r d s a c t i v ed i s t r i b u t i o nn e t w o r k m u l t i-t i m es c a l e d i s t r i b u t e d g e n e r a t o r c o o r d i n a t e dc o n t r o l g l o b a lo p t i m i z a t i o n r e g i o n a l a u t o n o m y

302

分布式电源接入管理规范

分布式电源接入管理规范（讨论稿）

前言为规范分布式电源接入管理，提高分布式电源接入运行管理水平，适应电网技术进步和当前管理工作的要求，特制定本规范。本规范由*****提出并解释。本规范由*****归口。本规范主要起草单位：***** 本规范主要起草人：*****

目录 1 范围 (2) 2 规范性引用文件 (2) 3 术语和定义 (3) 4.总则 (4) 5前期管理（规划、设计） (4) 6 投产管理（调试、验收） (6) 7运行管理（正常、异常） (6)

1 范围本规范规定了分布式电源接入配电网的运行控制管理规定和基本技术要求，适用于以同步电机、感应电机、变流器等形式接入35kV及以下电压等级配电网的分布式电源接入管理。 2 规范性引用文件下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本规范。 GB 2894 安全标志及其使用导则 GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差 GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变 GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543-2008 电能质量三相电压不平衡 GB/T 15945-2008 电能质量电力系统频率偏差 GB/T 17883 0.2S和0.5S级静止式交流有功电度表 DL/T 584-2007 3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程 DL/T 1040 电网运行准则 DL/T 448 电能计量装置技术管理规定 DL/T 614 多功能电能表 DL/T 645 多功能电能表通信协议 DL/T 5202 电能量计量系统设计技术规程 DL/T 634.5101 远动设备及系统第5-101部分传输规约基本远动任务配套标准 DL/T 634.5104 远动设备及系统第5-104部分传输规约采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问

分布式电源对配电网继电保护的影响

……………………. ………………. …………………山东农业大学毕业论文分布式电源对配电网继电保护的影响装订线

……………….……. …………. …………. ………院部机械与电子工程学院专业班级电气工程与自动化2班院部机械与电子工程学院专业班级电气工程及其自动化2班届次201X届学生姓名学号指导教师年月日

摘要.................................................................................................................................................. I Abstract .......................................................................................................................................... II 1 引言 (1) 1.1 课题背景与研究意义 (1) 1.2 课题的研究现状 (1) 1.2.1分布式电源的研究现状 (1) 1.2.2 分布式电源接入配电网对继电保护影响的研究现状 (2) 1.3 论文的主要工作 (2) 2 分布式电源的定义及分类 (3) 2.1 分布式电源的定义 (3) 2.2 分布式电源类型介绍 (3) 3 配电网的继电保护 (5) 3.1 配电网的结构 (5) 3.2 继电保护的基本原理及其要求 (5) 3.3 配电网继电保护的原理 (6) 3.3.1电流速断保护 (7) 3.3.2 限时电流速断保护 (8) 3.3.3 定时限过电流保护 (9) 3.4 阶段式电流保护的配合及应用 (10) 4 分布式电源对配电网继电保护的影响分析 (11) 4.1 分布式电源接入位置对配电网继电保护的影响 (12) 4.2 分布式电源接入容量对配电网继电保护的影响 (14) 4.3 算例分析 (16) 4.3.1 仿真模型 (17) 4.3.2 验证仿真 (17) 5 结论与展望 (23) 5.1 结论 (23) 5.2 展望 (24) 参考文献 (25) 致谢 (27)

基于混合储能的可调度型分布式电源控制策略分析

基于混合储能的可调度型分布式电源控制策略分析发表时间：2016-09-28T10:54:27.820Z 来源：《基层建设》2015年31期作者：杨跃华黄丽杨红[导读] 摘要：随着分布式能源的日益增长，分布式能源对电网的影响日益增加。为了减少分布式能源的不利影响，能源储存系统被广泛使用。本文针对混合储能系统和可再生能源发电机组，设计出了由蓄电池和超级电容器和发电机组的存储系统组成的分布式电源控制策略。国网绵阳供电公司四川绵阳 621000 摘要：随着分布式能源的日益增长，分布式能源对电网的影响日益增加。为了减少分布式能源的不利影响，能源储存系统被广泛使用。本文针对混合储能系统和可再生能源发电机组，设计出了由蓄电池和超级电容器和发电机组的存储系统组成的分布式电源控制策略。当荷电状态的储能元件不受限制，可再生能源发电系统采用最大功率点跟踪控制的方法，采用低通滤波方法得到的参考功率电池和超级电容器的电压控制的方法，来保证直流母线电压的稳定。关键词：蓄电池；超级电容器；混合储能系统；可再生能源发电本文设计了一种用于蓄电池和超级电容器的混合储能系统。系统的状态和存储的能量存储元件是根据分布式发电机组和可再生能源发电机组电源的方案制定的，采用的是电池寿命分布功率控制策略。根据储能元素的状态切换控制的线路电压运行范围，以防止系统传统控制模式切换和蓄电池的暂态冲击。本文还介绍了超级电容器端电压的影响和控制方法。最后，通过EMTDC / PSCAD仿真计算实例，证明了该控制策略的合理性和有效性。 1电源结构设计基于混合储能的分布式电源拓扑结构。可再生能源发电系统（以下光伏发电系统作为一个例子），蓄电池和超级电容器储能通过换流器将直流/直流转换器并联在直流母线上，这就构成了电源控制直流电源系统，直流电源系统直流/直流交流变流器与电网（或微电网）连接。在直流通过时，光伏发电系统、蓄电池系统及超级电容器协调控制，使得之间的直流母线电压最大化。利用可再生能源发电，优化电池充电和放电过程，达到延长电池使用寿命的目标。根据分布式电源在电网中所承担的不同任务，直流/ 交流变频器的控制可以通过PQ、VF控制，根据系统运行或调度要求参与系统的电压和频率调节。 2本地协调控制器的能量管理策略 2．1 储能装置SOC容量未越限情况下系统的优化控制根据直流/交流转换器的控制模式，整个分布式供电系统的输出功率是由调度功率指令或电网负荷组成的情况确定的。为了实现充分利用可再生能源的目标，该储能装置当系统不受限制时，光伏系统 MPPT控制混合储能系统承担剩余的因为系统功率不足而产生的问题，例如功率波动和光伏负载。根据混合储能系统蓄电池和超级电容器的特性，从功率的角度来说，按以下原则：超级电容器被假定为采取系统中的波动幅度大的功率尖峰。其长周期寿命、高输出功率的优势，能快速响应电池系统的潜在动力不足等问题，减少小回路充放电，避免过充、放电时产生的问题，延长使用寿命。为了区分混合储能系统输出功率的高低频率组成的不同，提出 1个建议，使用低通滤波器提取的混合输出功率的低频分量，如电池的功率指令。但低通滤波器具有信号衰减和相位延迟的特性，可能会导致超级电容继续充电或放电操作的发生，同时，超级电容器的能量密度很小，这是由滤波算法引起的。超级电容器的功率偏差很容易引起系统的系统性越限，所以本文基于传统的低通滤波算法进行了修改。 2．2储能装置SOC容量越限情况下系统的协调控制当超级电容器或蓄电池SOC越限时，采用此方法。由于前一个所述控制模式并不能稳定直流母线电压，不能保证系统的正常运行。因此，储能装置的系统芯片系统的控制方式需要改变系统模式。由于电池储能系统难以准确测量，本文该系统的控制方式是：基于直流母线电压的变化情况，控制恒压储能装置。系统状态如果达到上限，仍然继续使用它的稳定系统直流母线电压，只有当直流母线电压上升或下降，超出了正常工作范围，系统监测直流母线电压超出正常控制模式时，就要改变它的的正常运行范围。 2．3 超级电容器端电压预控制该方法可用于保持直流母线电压的一部分，从而使得整个系统稳定运行。但由于电容器的功率密度很小，其容量很容易达到极限，为了避免系统控制模式之间的频繁切换电池的问题和频繁的工作在恒压控制模式，对电池寿命的不利影响，当直流电源系统正在运行时，采用超级电容端电压控制方法。 3仿真分析图1光伏系统输出功率为了验证本文控制算法的有效性，EMTDC仿真软件已建立起来可调度型分布式电源模型，如图2。其中，直流/交流转换器是用于间接控制，其调度功率为40千瓦。可控光伏系统电流源模型，这是采用某检测基地实际光伏系统从9点到15点的光伏发电系统的实际输出测量数据。在仿真模型中，仿真时间是采取理想电压源和电阻串联模型，试验考虑其容量，以满足一天的能源储存在光伏系统释放，其容量设计为750A.h，额定电压为400伏，额定功率为30千瓦。电容器和电容器模型电阻额定功率为40千瓦，能满足最大功率输出的原理，其电容值0.1，根据光伏系统的输出特性，滤波器的时间常数为1，滤波补偿系数调整系数为K = 0.5。

直流分布式电源系统稳定性分析

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 Abstract Distributed power system is widely used in new energy,communication, aerospace and other fields due to its high reliability,high power density and high flexibility.When the subsystem is designed separately,it can meet the requirements of stability and dynamic performance,but when several subsystems are cascaded into a distributed power system,it may lead to the instability of the whole system.In this thesis,the reason of the instability of cascaded system is studied by impedance analysis,and the corresponding solutions to reduce the output impedance are put forward. In view of the instability of the two converters,this thesis first establishes a small-signal model of the converter by the state space averaging method. Through the small-signal model,the open-loop and closed-loop output impedance of the front source converter and the open-loop and closed-loop input impedance of the post-stage load converter are obtained.The impedance characteristics and the optimized impedance are analyzed.The foundation is established,and then the common source effect and load effect transformation formula of cascaded system are derived according to the established converter model.The impedance criterion method suitable for cascaded systems is proposed.Finally,the constant power load characteristics,closed-loop input and output impedance characteristics of the cascaded system are analyzed,and the corresponding results are given. In order to solve the problem of large amplitude oscillation of the bus voltage caused by the overlapping of the input and output impedance,the influence factors of the voltage oscillation amplitude of the bus bar are studied and the performance of the cascaded system is analyzed.The impedance optimization method suitable for cascaded systems is proposed.The output current feedback is used to reduce the peak amplitude of the output impedance of the pre-stage converter,and the oscillation amplitude of the bus voltage in the cascaded system is reduced,thus the stability of the cascaded system is improved.Through the simulation and analysis of two cascaded voltage feedback Buck converter cascaded models,the effectiveness of the proposed output current feedback is verified and the voltage ripple amplitude of the cascaded system is reduced. In view of the instability of cascaded systems caused by constant power load,the reasons for instability of cascaded systems are given from the

分布式电源接入系统设计内容深度规定

目次前言...............................................................................III 1范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4设计依据和主要内容 (2) 4.1设计依据...................................................................... 2 4.2设计范围...................................................................... 2 4.3设计边界条件 (2) 4.4设计主要内容 (2) 4.5设计思路和研究重点 (2) 5系统一次 (2) 5.1电力系统现状概况及分布式电源概述 (2) 5.2地区电网发展规划 (3) 5.3接入系统方案 (3) 5.4附图 (4) 6系统二次 (4) 6.1总体要求 (4) 6.2继电保护 (4) 6.3调度自动化 (4) 6.4电能计量装置及电能量采集终端 (5) 6.5接入系统二次设备清单及投资估算 (5) 6.6附图 (5) 7系统通信..........................................................................

7.1概述.......................................................................... 5 7.2技术要求及选型................................................................ 6 7.3分布式电源通信方案............................................................ 6 7.4通道组织及话路分配............................................................ 6 7.5通信设备配置方案.............................................................. 6 7.6设备清单及投资................................................................ 6 7.7附图.......................................................................... 6 8接入系统方案经济技术比选.......................................................... 6 9结论 (6) 编制说明 (7) I 前言本标准在调查研究，总结国内分布式电源接入系统工程设计实践经验，参考国内外有关标准并在广泛征求意见的基础上编制而成。本标准由国家电网公司发展策划部提出并解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准起草单位：国网北京经济技术研究院、浙江浙电经济技术研究院、河南经纬电力设计院、宁波市电力设计院有限公司、北京电力经济技术研究院、北京京电电力工程设计有限公司。本标准主要起草人：齐旭、史梓男、金强、王基、杨露露、何英静、郁丹、魏丽君、殷毅、豆书亮、刘峰、任宝利、陈尚。本标准首次发布。

内蒙古分布式电源接入配电网标准-内蒙古电力

蒙西电网分布式发电项目接入配电网技术规定（修订）内蒙古电力（集团）有限责任公司

目录 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 接入系统原则 (3) 5 电能质量 (5) 6 功率控制和电压调节 (7) 7 电压电流与频率响应特性 (8) 8 安全 (9) 9 继电保护与安全自动装置 (10) 10自动化 (12) 11 通信与信息 (12) 12 电能计量 (13) 13 并网检测 (13) 附录1分布式发电项目单点接入配网典型案 (16)

前言为促进内蒙古西部地区分布式发电项目科学、有序发展，规范分布式发电项目接入配电网的技术指标，内蒙古电力（集团）有限责任公司修编了内电发展【2013】390号《蒙西电网分布式新能源接入配电网技术规定》技术规定。根据内蒙古西部配电网结构特点和安全运行要求，结合内蒙古分布式发电项目的特性，在深入研究分布式发电项目对配电网影响的基础上，并充分吸收国家有关分布式发电项目接入配电网的规定和成果的基础上制定本标准。该标准在电能质量、安全和保护、电能计量、通讯和运行响应特性方面参考了已有的国家标准、行业标准、IEC标准、IEEE标准。本标准中规定了通过10千伏及以下电压等级接入电网的新建或扩建分布式发电项目接入配电网应满足的技术要求。本标准主要起草单位：内蒙古电力科学研究院。

蒙西电网分布式发电项目接入配电网技术规定 1 范围本规定适用于内蒙古西部电网范围内的分布式发电项目接入配电网，分布式发电项目发电是指位于用户附近，所发电能就地消纳，以10千伏及以下电压接入电网，不需要升压送出，且单个并网点总装机容量不超过5兆瓦的新能源发电项目。分布式发电项目包括：总装机容量5万千瓦及以下的小水电站；以各个电压等级接入配电网的风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等发电项目发电；除煤炭直接燃烧以外的各种废弃物发电，多种能源互补发电，余热余压余气发电、煤矿瓦斯发电等资源综合利用发电；总装机容量5万千瓦及以下的煤层气发电；综合能源利用效率高于70%且电力就地消纳的天然气热电冷联供等。本标准规定了新建和扩建分布式发电项目接入配电网运行应遵循的一般原则和技术要求，改建分布式发电项目接入可参照本规定执行。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。凡是标注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规定，但鼓励根据本规定达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规定。 GB2894 安全标志及其使用导则 GB/T 12325—2008 电能质量供电电压偏差 GB/T 12326—2008 电能质量电压波动和闪变 GB/T 14549—1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543—2008 电能质量三相电压不平衡 GB/T 15945—2008 电能质量电力系统频率偏差 GB/T 20320—2013 风力发电机组电能质量测试和评估方法 GB/T 14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T 29319-2012 光伏发电系统接入配电网技术规定 GB/T 19964-2012 光伏发电站接入电力系统技术规定 DL/T 584—2007 3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程

配电网自愈控制与设计

配电网自愈控制研究与设计苏标龙1，杜红卫1，韩韬1，时金媛1，王明磊1，陈国亮1，陈楷2，刘健3（1.国电南瑞科技股份有限公司，江苏南京210061；2.南京供电公司,江苏省南京市210019; 3.陕西电力科学研究院,陕西省西安市710054）摘要：本文根据配电网结构和运行特点，建立配电网风险评估模型，分别从控制逻辑、控制结构和控制环节等方面入手，探讨配电网自愈控制的基本智能化框架，明确该框架各层面各环节的内部逻辑和协调关系。本文探讨配电网在正常、紧急、故障、恢复等状态下的相关理论与应对控制手段。以连续在线评估优化为手段，以实现配电网的快速故障恢复、优化配电运行为目标。文中针对非健全信息条件下配电网容错故障定位，配电网大面积断电快速恢复技术以及批量负荷转移做出深入的研究。提出了配电网故障信息融合方法在配电网容错故障定位中的使用，研究考虑开关拒动情况的自适应故障自愈情况；提出配电网大面积断电快速恢复方法，明确自愈控制的风险并给出防范措施，为配电网的自愈功能提供方法和技术支持。依据本文提出的配电网风险评估模型及容错控制原理，在OPEN-3200配电自动化管理系统进行了仿真验证，结果表明，建模方法正确、控制原理可行。关键词：配电网，风险评估，自愈控制，智能电网 Distribution Network Self-healing Control Research and Design KEY WORDS：Distribution network ，Risk Assessment ，Self-healing control ，Smart Grid 0 引言智能电网是为实现电力系统安全稳定、优质可靠、经济环保要求而提出的未来电网的发展方向。建设智能配电网是实现智能电网中必不可少的环节，其主要特征是融合、分布、互动和自愈。配电网自愈是指对配电网的运行状态进行分层控制，使配电网具备自我预防、自动恢复的能力，有效的应对极端灾害和大电网紧急事故，提高配电网供电可靠性。目前，国内外学者都对电网自愈展开了深入的研究，并根据自己的研究领域对自愈的内涵给出了不同的定义，包括从高电压等级电网自愈[1]、城市电网自愈[2]等角度来描述。 1 配电网自愈控制的基本概念 1.1 配电网自愈控制自愈是指自我预防和自我恢复的能力。自愈控制的目的为：1、及时发现、诊断和消除潜在隐患，阻止系统的恶化；2、发生故障情况下快速切除故障，维持系统持续运行，避免扩大损失；3、通过优化分析，提高配电网运行安全裕度，降低损耗。配电网自愈控制涵盖常态监视、事前评估预警、事中诊断决策、事后恢复优化4个连续性过

分布式电源并网运行控制规范(标准状态：现行)

I C S29.240.01 F20 中华人民共和国国家标准 G B/T33592 2017 分布式电源并网运行控制规范 S p e c i f i c a t i o no f o p e r a t i o na n d c o n t r o l l i n g f o r d i s t r i b u t e d r e s o u r c e s c o n n e c t e d t o p o w e r g r i d 2017-05-12发布2017-12-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

目次前言Ⅰ 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 基本规定2 5 并网/离网控制2 6 有功功率控制3 7 无功电压调节3 8 电网异常响应4 9 电能质量监测5 10 通信与自动化5 11 继电保护及安全自动装置6 12 防雷接地6 G B /T 33592 2017

前言本标准按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三请注意本文件的某些内容可能涉及专利三本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任三本标准由中国电力企业联合会提出并归口三本标准起草单位:国家电网公司二中国电力科学研究院二国网浙江省电力公司二国网江苏省电力公司三本标准主要起草人:刘海涛二侯义明二于辉二盛万兴二苏剑二吴鸣二李洋二刘苑红二李蕊二赵波二李鹏二李强三

分布式电源并网运行控制规范 1范围本标准规定了并网分布式电源在并网/离网控制二有功功率控制二无功电压调节二电网异常响应二电能质量监测二通信与自动化二继电保护及安全自动装置二防雷接地方面的运行控制要求三本标准适用于接入35k V及以下电压等级电网的新建二改建和扩建分布式电源的并网运行控制三2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的三凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件三凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件三 G B/T12325电能质量供电电压偏差 G B/T12326电能质量电压波动和闪变 G B14050系统接地的型式及安全技术要求 G B/T14549电能质量公用电网谐波 G B/T15945电能质量电力系统频率偏差 G B26859电力安全工作规程电力线路部分 G B26860电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分 G B50057建筑物防雷设计规范 G B/T50064交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范 G B50065交流电气装置的接地设计规范 G B/T33593 2017分布式电源并网技术要求 N B/T33011分布式电源接入电网测试技术规范 N B/T33015分布式电源接入配电网技术规定 3术语和定义下列术语和定义适用于本文件三 3.1 并网点p o i n t o f i n t e r c o n n e c t i o n 对于通过变压器接入电网的分布式电源,指变压器电网侧的母线或节点三对于不通过变压器接入电网的分布式电源,指分布式电源的输出汇总点三 3.2 公共连接点p o i n t o f c o m m o n c o u p l i n g 用户接入公用电网的连接处三 3.3 非计划性孤岛u n i n t e n t i o n a l i s l a n d i n g 非计划二不受控地发生的分布式电源孤岛现象三注:分布式电源孤岛现象,指由分布式电源二就地负荷及相关保护二监视及控制装置构成的独立于公共电网的自治运行现象三

分布式电源对县级配电网电压水平影响的研究毕业

毕业论文题目分布式电源对县级配电网电压水平影响的研究专业：电气工程及其自动化学院：电气工程学院年级：学习形式：学号：论文作者：指导教师：职称：

郑重声明本人的学位论文是在导师指导下独立撰写并完成的，学位论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，否则，本人愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果，特此郑重声明。学位论文作者（签名）：年月日

摘要分布式电源的接入使得配电系统从放射状无源网络变为分布有中小型电源的有源网络。带来了使单向流动的电流方向具有了不确定性等等问题，使得配电系统的控制和管理变得更加复杂。但同时，分布式电源又具有提高电网可靠性，绿色节能，等等优点，所以为更好的利用分布式电源为人类造福，我们必须对其进行研究与分析。本文采取通过利用仿真软件Matlab编写计算潮流程序模拟分布式电源接入配电网的模型进行潮流计算的方法对分布式电源的稳态影响进行探索与分析。选取了34节点的配电网网络模型，通过对单个以及多个分布式电源的接入位置以及容量的不同情况对34节点配电网的网损以及节点电压状况进行了分析。关键词：分布式电源、配电网、牛顿拉夫逊法

Abstract The distributed generation access to distribution system makes passive radial distribution network to active medium-sized power distribution network. It brings uncertainty to one-way direction power flow, etc., and it makes the control and management of the distribution system more complicated. Otherwise, it can bring a lot of benefits, such as more reliable, and it is green power. The distributed generation should be better known , so we can benefits more. So the program called Matlab was used to compile a program to solve the power flow problem. By this program, we can text which factor can influence the distributed generation’s access to the distribution system. The IEEE 34 Node model was chosen to be discussed how different factors can influence the power quality. This article analyzes distributed generation’s influence to the distribution system of energy lost and voltage level. Keywords: distributed generation, distribution system, Newton-Laphson method

分布式电源系统设计

分布式电源系统设计 2008-3-7 14:24:00 分布式电源系统不再使用统一的直流电源给系统供电，而是对系统中不同设备、不同电路板、甚至对同一电路板上不同的电路采用不同的电源供电。系统中低频电路和高频电路，小电流负载和大负载供电线路完全分离。特别在低电压大电流负载时，采用较高电压传输到负载附近再用DC—DC变换模块降压供给负载。系统中各电路的电源相对独立，减少了大电流传输线路，使系统的总效率有一定的提高，并且对可靠性和电磁兼容性问题也比较容易解决。一、分布式电源系统结构分布式电源系统可分为交流分布和直流分布两种基本结构。每一种结构都可以采用不同的变换模块在深度和广度两个方面扩展，当然两种结构也可以互相渗透。 (一)交流分布式电源系统交流分布式电源系统由多个AC—DC变换模块组成，每一块电路板或一个装置拥有一个AC—DC变换模块，典型结构如图9—30所示。这种结构比较昂贵，因为每一个AC—DC变换模块都需具有整流滤波及抑制电磁干扰电路，也意味着交流电源线围绕整个系统，增加了电磁干扰敏感程度和安全问题。然而，在某些情况下这种结构可能是正确的方案。例如，某电信设备制造厂利用这种结构给某栋楼房中的电信设备供电。每层楼使用一个AC—DC模块，配电结构如图9—31所示。这种结构也应用于某电脑生产厂家的文件服务器中，如图9—32所示。图中CPU板和每一个磁盘驱动器都使用一个AC—DC模块电源。

(二)直流分布式电源系统直流分布式电源系统是应用最广泛的一种结构。它一般包含一个交流前端AC—DC模块(或者多个前端模块并连，也可使用冗余技术)，前端模块将交流电压变换成24、48V或300V的直流电压，形成直流分布总线。利用直流总线传输到系统中每一个负载板上，由负载板上的DC—DC变换模块再来产生负载需要的直流电压。这种DC—DC变换可能需要多次。例如，某负载板上需要5 V和2．1V两种直流电压，5V电压可利用一个DC—DC模块从48V总线获得，2．1V电压用另一个DC—DC模块从5V电压获得比较好。应该注意，在典型的电信设备中，前端模块不一定见到，因为48V直流总线也许从很远的地方传来，或许是由电池提供。直流分布式电源系统典型结构如图9—33所示。直流分布式电源系统可根据系统的实际需要，采用如图9—34所示的三种分布方式之一。图9—34a采用按层分布方式，系统中的每一层设置一组DC—DC模块，为该层所有逻辑电路板或外围设备供电。图9—34b采用按功能分布方式，系统中每一种功能部件采用一组DC—DC模块供电。图9—34c采用单板分布方式。系统中每一个逻辑板或磁盘驱动器都由自己的DC—DC模块提供合适的电压、电流。例如，前面提到的文件服务器采用交流分布式电源系统，其实也可以采用直流分布式方案。下面我们给两种不同规模的文件服务器采用单板分布方案设计电源系统。中规模文件服务器包含一个CPU板和28个磁盘驱动器，分4层安装(每层7个驱动器)，电源总功率小于750W；高端文件服务器包含一个CPU板和56个磁盘驱动器，分8层安装，电源总功率小于1500 W。两种文件服务器可采用相同类型的模块电源和同一方式的电源系统，只是模块电源的数量不同而已，因此，可节省相当大的开发时间和论证费用。首先需要750W的交流前端AC—DC模块将交流电源变换成48V直流电源。为了提高可靠性采用N+1冗余方案，中规模文件服务器前端模块需要1+1冗余，高端文件服务器前端模块需要2+1冗余。其次，给CPU板和每一个磁盘驱动器配置一个30W双路输出DC—DC模块就可以了。当然，对系统中每一个磁盘驱动器也可以使用N+1冗余方案，由于成本太高，如非特别需要一般不用。

主动配电网运行方式及控制策略分析

主动配电网运行方式及控制策略分析发表时间：2019-11-08T14:49:47.740Z 来源：《电力设备》2019年第13期作者：韩晓曦[导读] 摘要:分布式能源与新型负荷的逐步推广，深刻改变了电网的组成形式与运行方式，传统的配电网运行控制理论与技术不再完全适用。 (身份证号码：12010219850221XXXX 天津 300000) 摘要:分布式能源与新型负荷的逐步推广，深刻改变了电网的组成形式与运行方式，传统的配电网运行控制理论与技术不再完全适用。为适应新形势的发展，主动配电网加强了对电源侧、负荷侧和配电网的控制，强调对各种灵活性资源从被动处理到主动引导与主动利用。关键词：配电网；控制；分析本文从主动配电网的组成特点出发，结合主动配电网的运行方式分析和控制方式选择，梳理主动配电网的控制方法和手段，提出源网荷互动全局控制中心的功能设计，提出针对配电网运行数据、营销数据及电网外部数据的的数据中心支撑方案，从而支持多种形式能源接入的监视控制与双向互动，支持海量数据的处理与分析决策能力。全局控制中心主要包含全局协调优化、区域协调优化、分布式控制等内容，强调对配网运行的主动控制。通过运维支持服务、协同优化控制、综合服务等实现全局协调优化功能，通过用能能量管理、电动汽车充电管理、储能管理、分布式能源管理等实现区域协调优化，通过储能、电动汽车、分布式能源等灵活性资源实现分布式就地控制。 1 主动配电网运行控制框架 1.1 主动配电网形态主动配电网重点关注能源生产的配给和综合利用，将其基础框架按照能源生产与消费层、能源传输层、能源管理大数据平台和能源管理应用层四个层面进行考虑。（1）能源生产与消费层为充电汽车、分布式发电、储能设备和“冷、热、电”联产构成的主动配电网能量流层，该层中的用户可是能源的生产者，也是能源的消费者，负荷具备柔性的调节能力。（2）能源传输层为主动配电系统的配电网络，具有拓扑结构灵活，潮流可控、设备利用率高等特点。（3）大数据平台使适应主动配电网特点的服务平台层，包括云平台、大数据处理技术和智能电网服务总线，支持能源生产、传输、消费等全过程的数据存储、分析、挖掘和管理。（4）能源管理应用层要求实现主动配电网各种运行与控制功能，主要有电网运行态势感知、全电压等级无功电压控制、自适应综合能源优化、分布式发电预测、馈线负荷预报、故障诊断隔离与恢复、合环冲击电流在线评估与调控、风险评估与状态检修等，同时是为能源全寿命周期提供优化控制决策和服务的集成调控—运检—营销于一体的智能决策支持系统。 1.2 控制方式选择系统控制方式对系统控制资源有着重要的影响，对系统运行的水平和可靠性起着决定性的作用。主动配电网目前的主要控制方式包括集中式、分散式、分层式等类型。其中，集中式控制利用传感器将网络潮流信息或设备状态数据上传至能源管理系统，能源管理系统利用分层分布协调控单元对分布式电源、开关等设备发布控制指令、管理电网运行。分散式控制通过分层分布式控制单元和本地协调控制器进行协调控制，其中分层分布式控制单元负责区域协调控制，本地协调控制器对本地设备状态信息进行采集，并及时给出控制命令。分层式控制融合了前述两种控制思想，通过部署顶层能源管理系统、中间层分层分布式控制单元和底层本地协调控制器等多层次控制器，进行协同工作，提高配电网管控效率。 1.3 运行控制架构 1.3.1 传统配电网运行控制架构传统配电网是电力系统向用户供电的最后一个环节，一般指从输电网接受电能，再分配给终端用户的电网。配电网一般由配电线路、配电变压器、断路器、负荷开关等配电设备，以及相关辅助设备组成。传统配电网供能模式简单，直接从高压输电网或降压后将电能送到用户。传统配电网中能源生产环节为集中式发电模式，能源传输环节为发输配的能量单向流动，能源消费环节为电网至用户的单向供需关系。传统配电网运行控制完成变电、配电到用电过程的监视、控制和管理，一般包括应用功能、支撑平台、终端设备三个部分。应用功能一般包含运行控制自动化和用电管理自动化两块内容，实现对配电网的实时和准实时的运行监视与控制。支撑平台为各种配电网自动化及保护控制应用提供统一的支撑。终端设备采集、监测配电网各种实时、准实时信息，对配电一次设备进行调节控制，是配电网运行控制的基本执行单元。应用功能通过运行控制自动化和用电管理自动化完成配电网的运营管理。运行控制自动化主要包括配电SCADA、设备保护、停电管理、电网分析计算、负荷预测、电网控制、电能质量管理、网络重构、生产管理等功能。用电管理自动化监视用户电力负荷情况，涉及用电分析、用电监测、用电管理等环节。支持平台完成包括配电量测、用电量测、图形管理等功能数据的采集、分析、存储等，为系统运行提供数据支撑。终端应用包括电网侧和用户侧两个方面。在电网侧，通过包括RTU、传感测量设备、故障检测装置、馈线控制器等在内的二次设备对并联电抗器、开关/断路器等一次设备进行监察、测量、控制、保护和调节。在用户侧，通过电表等传感测量设备对用户的进行用电计量。 1.3.2 主动配电网运行控制架构与传统配电网运行控制相比，主动配电网运行控制形态考虑全局的优化控制目标，预先分析目标偏离的可能性，并拟定和采取预防性措施实现目标，同时通过互动服务满足用户用能的多样化需求。应用功能方面，通过互动控制模式实现配网系统的统筹优化控制，同时通过互动服务满足用户的多样化用能需求。数据平台方面，构建全网统一模型对所采集全网的各类数据进行数据整合、存储、计算、分析，服务，满足按需调用服务、公共计算服务要求。终端设备方面，充分利用就地控制响应速度快的优势，对配电节点的分布式能源和可控负载协调控制。结束语：

论析微电网分布式电源的控制方案

论析微电网分布式电源的控制方案论析微电网分布式电源的控制方案摘要：微电网中的分布式电源控制是微电网研究中的关键问题之一。文章主要介绍了分布式电源的控制方式与实现机理，以及微电网能量控制的分类，分析了不同控制方式存在的优点与缺陷。阐述了微电网中分布式电源控制的研究方向，以期为进一步的研究提供参考。关键词：微电网；分布式电源；能量管理中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：一、前言微电网是将分布式能源纳入中、低压配电网以解决未来能源问题及利用新能源、绿色能源的重要途径。分布式电源是分布式能源的主要实现形式。世界上很多国家都参与到微电网的研究和开发中，关于微电网的理论和试验研究已经取得了一定成果。微电网中的分布式电源与大电网概念下的分布式电源在单体的功率控制方法上是相同的，但是由于微电网中的分布式电源肩负着支撑微电网运行的责任，因而不能像大电网中的分布式电源那样一旦遇到大电网发生故障则退出运行。因此，对于微电网分布式电源控制的研究具有重要的意义。二、分布式电源控制的类型分布式电源是微电网主要的能量源，在目前的研究中分布式电源主要以通过电力电子逆变器的电气耦合方式为主。依据逆变器所控制电气参数的类型，逆变器的控制方式主要有： 1）电压控制方式；2）电压控制方式衍生出的间接功率控制方式；3）由电流控制方式。本文主要针对这三种方式进行论述：（1）电压控制方式，是指分布式电源的逆变器以输出参考电压波形为目标。如图 1 所示，通过对输出电压U（a，b，c）和参考电压U（a，b，c)(ref)进行dq变换，将三相对称正弦波形转换为dq 轴上的直流波形Ud 和Uq，通过 PI 控制器实现对参考电压的无差跟踪该方式的优点是孤岛运行时，分布式电源能够为微电网提供电压