微电网下垂控制的稳定性、功率分配与分布式二级控制

微电网下垂控制的稳定性、功率分配与分布式二级控制

摘要

出于对智能电网技术最近的和不断增长的兴趣，我们研究了微电网中的下垂控制DC/AC 逆变器运算。我们提供一个存在唯一的和局部指数稳定的同步解决方案的必要和充分条件。

我们提出了一个选择控制器在逆变器之间有理想的电源共享，并且指定该组的负载，它可以不违反给的的驱动约束下实现。此外，我们提出了一个分布式的基础上平均积分控制器算法，动态调节系统频率一个随时间变化的负载的存在。值得注意的是，这分布平均积分控制器有额外的性质保持功率共享特性的主要下垂调节器。最后，我们目前的实验结果验证我们的控制器设计。我们的研究结果在没有假设有相同的线性调节和电压幅值也成立。

引言

微电网是低压配电网络，不均匀组成的分布式发电，存储，负载，和从更大的主要网络中自主管理的网络。微电网是能够连接到广域电力系统通过一个共通点联轴器（PCC），但也“孤岛”自己和独立运作[1]。在微网能源发电可以是高度异质性，包括光伏发电，风能，地热能，微型涡轮机等许多这些来源产生或者可变频率的交流电源或直流电源，具有同步交流电网通过电力电子接口DC/ AC逆变器。它在孤岛的操作，是通过这些逆变器，必须采取措施以确保同步，安全性，动力平衡性和负载均衡在网络中[2]。

所谓的下垂控制器已成功地用于实现这些任务，请参见[2] - [7]。尽管形成的基础并联逆变器的操作（图2），下垂控制从未逆变器和负载网络受非线性分析[8]。小信号稳定性分析两个逆变器并联运行的下[9] - [12]和参考文献中的各种假设。所呈现的稳定性结果依赖于线性约已知的操作点，两个逆变器的特殊情况下，有时会打包带无关的假设[5]。

图1微电网的示意图，与四个逆变器（节点VI）提供负载（节点VL），通过非循环互连。之间的逆变器的虚线代表的通信链路，这将是专门用于第六部分。

在这项工作中，我们调查我们最近的理论结果同步，共享，和次级控制的微电网[13]。经检讨后的下垂控制方法和次级控制（第二部分），我们提供必要的稳定的工作存在的充分

下垂控制的逆变器和负载的网络点（第III-IV），并严格地建立控制参数导致逆变器的负载的选择和范围满足给定的驱动约束（第五节）。在第六，我们提出了一种新的分布式二级控制器，基于拉普拉斯平均算法，快速调节网络频率标称值的。值得注意的是，这控制器来完成此任务，同时保持电源的主要下垂控制器的共享属性。在第七，我们提供了实验结果，验证我们的控制器设计，并终于在第VIII我们提供了一些结论和未来的发展方向。所有结果的详细证明可以[13]。

微型电网的分布式控制回顾

A.问题提出和电路理论的回顾

对我们而言，微电网是一个连通的，无向的并且复杂的加权图有节点集

，边集，对称的边权重对没一个边

。我们分隔节点集如，对应于负载和逆变器。对每一个节点

，我们关联一个复功率，向量电压变量对应于幅度值和谐波电压的相角偏移在AC功率流等式。对于无耗损线路，功率流方程是

如果一个数和任意的方向分配给每一边，关联矩阵定义为元素

如果节点是边的汇节点，如果节点是边的源节点，其他的元素为0。在无耗损的网络情形里，对于每个节点向量满足，存在一个边向量满足基尔霍夫电流定理。对于没有环的网络，是唯一的

并且定义为。向量解释为节点注入，是关联的边流。我们表示为边向量中的元素，对于与边。和微电网文献中的标准一样，我们将逆变器建模为一个可控有电抗的电压源。

B.基本的下垂控制回顾

传统的下垂控制器是基础技术主控制（同步和功率平衡）岛状微网中，并是一个启发式

经典的有功/无功的解耦假设小功角和非混行情况，请参阅[1] - [3]，[5]，[6]，[8] - [12]，[16]。

对于无耗损线路，下垂方法指定在逆变器的频率和电压大小

其中是额定的网络频率，是额定电压集合点对于第个逆变器，（）是测得的有功（无功功率）功率的注入。控制器增益是作为下垂系数。从（2a），如果一个逆变器注入功率和预先决定的额定注入不同，频率将偏离。

图2逆变器并联运行的示意图

C.传统的二级控制回顾

去除产生的稳态频率偏差，由下垂控制器是通过所谓的“二级”积分控制器。如果主控制器

稳定网络，然后，每一个逆变器的频率具有会聚到一个恒定值，和较慢的额外控制环路然后，可以在本地使用在每个逆变器[16]。每一个局部二级控制器逐渐更改控制增益通过直到频率偏移为0。所测得的，此过程隐含假设局部频率是一个很好的近似稳态网络频率，并依赖于时间尺度的分离之间的快速，同步实施的主要下垂控制器和较慢的，二次积分控制器[7]，[16]，[17]。对于小下垂系数，这种方法可以特别慢，导致该方法不能以动态调节网络中出现的频率一个随时间变化的负载。此外，这些分散的（即，局部）上二级的控制器可能会功率共享属性成立由初级下垂控制器。

主控制器的稳定性结果

逆变器通过下垂方法（2a）控制，由（1a）给出，常数功率负载在功率节点必须满足功率平衡关系

和等式（2a）和（3）组成网络模型。一个自然的问题出现了：在什么条件下

的负载，额定功率注射，网络拓扑结构，导纳，和下垂系数的网络拥有一个稳定，同步的解决方案吗？下面的结果提供一般无环网络中确切的答案。这个类网络包括标准的“水货”微网的拓扑结构后（图2），和大多数的配电网络孤岛事件。

为了简化描述结果，定义负载向量和额定功率注入对角矩阵

的逆下垂系数，令是n维向量，其中每个元素为1。

定理3.1：（同步时间的解决方案的存在性和稳定性）考虑的频率下垂控制系统（图2a）与负载（3）。定义不平衡功率范围为

令是唯一的有功功率流的边向量，满足KCL，即。下面的两个语句是等价的：

（i）同步：有一数使得闭环系统有一个局部指数稳定和唯一的同步结果使对于全部的边都成立；

（ii）流可行性：有功功率流是可行的，即

和相关联唯一的通过，网络同步频率同步角度差满

足对于每个边。

证明参照[13]。

要了解上述结果，请考虑以下推理。如果一个稳定的状态存在对每一个节点，重排下垂控制器（2a）可得是稳定状态功率注入在逆变器

。因此，稳定状态节点功率注入向量，满足

。所以，满足KCL，是边之间的功率流关联向量。在物理上，因此，参数的条件（4）指出沿每个分支的有功功率流是可行的，即，小于物理上的最大值

。此外，条件（4）下是不变的常数缩放的所有下垂系数，的整体比例和相反。

鲁棒的电压动态

目前的分析基于这样的假设，乘积是一定常和知道的系数对于全部的边。在一个现实的电力系统中，有效的行纳和电压幅值仅约已知的，并且动态

地调整由额外的控制器，比如控制器（2b）。下面的结果指出，只要这些额外控制器可调节的有效纳和节点电压超过预先设定的下限，稳定的结果定理3.1经过稍加修改。

推论4.1：（鲁棒的稳定性条件）。考虑的频率下垂控制系统（2a）与负载（3）。假设节

点电压幅值满足对于所有的节点，边电纳大小满足。下面的两个语句是等价的：

（i）鲁棒同步：对于全部可能的电压大小和线点纳，存在一个数使得闭环系统（2a）有负载（3）有一局部指数稳定和唯一的同步情况，对全部的边有；

（ii）最坏情况下流稳定性：有功功率流是可行的对最坏情况下电压的大小和线电纳，即

功率共享和功率注入限制

虽然定理3.1给出了充分必要条件的频率下垂控制系统的稳定性（2a）与负载（3），它没有提供直接的指导，就如何选择控制参数和满足逆变器驱动约束

对于某一叫做逆变器等级。下面的定义给出了选择适当的标准。

定义1：（比例下垂系数）下垂系数选择成比例的，如果和

对于全部的。

虽然定义1中的第一条件是标准微电网文献，第二个是一个泛化的选择。结果表明，这个比例选择理想的稳定状态功率注入。

定理5.1：（功率流约束和功率共享）考虑一个同步的情况中的频率下垂控制系统（2a）与负

载（3），并让下垂系数的选择比例。定义全部的负载。下面的两个语句是等价的：

（i）注入约束：

（ii）负载约束：。

此外，逆变器共享的总负载比例根据其额定功率，即对于每个

。特别的，定理5.1中表明如果逆变器的总负载是可行的，定理5.1保证每一个逆变器满足其驱动约束。并且，对于任何负载满足定理5.1（ii），将定理3.1中的表达和定理5.1（ii）中的边界结合起来即。

通过，可得传统的下垂系数的选择为，其中是选择为。

一种新型分布式二级控制器使用平均

在定理3.1中的表达式可以看出，频率下垂方法总是导致偏差在稳定状态工作频率从额定值。和在[13]中解释的一样，修改额定的有功功率注入通过转换（对于）在控制器（2a）得到0稳定状态频率偏差和

保持电源共享，由于当。不过，公式包括系数对全部的逆变器和负载，这些信息是不能在每一个逆变器局部得到的。

在下文中，我们追求的备选方案不隐式地依赖于频率恢复分离的时间尺度如[7]，[16]，[17]。假设一个稀疏的存在之间的通信网络逆变器，扩展于传统的频率下垂设计（2a）和提出的分布式平均比例积分（DAPI）控制器

其中是一辅助电源变量，是一比例系数，对每一矩阵

是拉布拉斯矩阵对应于一个加权，无向连通的交互图

在逆变器之间，见图1.控制结构在图3中描述。DIAP控制器有以下三个重要的性质。首先，控制器能够迅速调节网络频率下，快速的负载变化。其次，控制器完成此调控，同时保留的功率共享特性主要下垂控制器（2a）（见第五部分）。第三，交互网络在逆变器之间需要连通，不要求全部到全部的交互在逆变器之间（图1和3）。

定理6.1：（DIAP控制网络的稳定性）考虑一个无环的DIAP控制逆变器和负载网络，和（6a）-（6b）和（3）那样系数，对于，负载对于，连通的交互拉布拉斯。以下两个语句是等价的：

（i）下垂控制器的稳定性：下垂控制器的稳定相条件（4）成立；

（ii）DIAP控制器的稳定性：存在一个数使得系统（3），（6a）-（6b）有一局部指数稳定和唯一的平衡点其中对于全部。

唯一的平衡点在定理3.1中给出，和对于，网络同步额定频率

一起。此外，如果下垂系数选择比例，然后DAPI控制器会保留比例主要下垂的功率共享控制器。

图3 DAPI控制器的原理结构图

实验结果

奥尔堡大学进行实验的DAPI控制器（6a）- （6b）中的性能进行评估。是在图4所示

的实验装置的示意图，在其中两个逆变器工作在并行供给功率到非线性负载。

图4 实验装置的示意图

图5 标记实验装置图

图5显示实验装置，组成为：2个 2.2kW逆变器工作在10kHz与LCL输出过滤器，1个控制板，电压和电流传感器。1个二极管整流器作为一个非线性负载，负载是一个电容和200电阻。电气安装和控制系统参数的详细

表一。两个逆变器的控制参数是相同的，逆变器电压通过下垂方法（2b）其中

，控制。

实验结果示于图6。图6（a）微网频率调节到其标称值由的DAPI控制器。在第一个两秒钟的操作下下垂控制器的（2a），稳态频率偏差的存在。当在t = 2s实施充分的DAPI控制器，系统频率为成功调节。在实验的后半期，负载迅速变化两倍：在t=9s（从200到400），在t=14s（从400到200）。正如所看到的，在控制器是能够快速地调节网络频率尽管负载快速变化。为了清楚起见，辅助增益已被调整，使得频率恢复可见。由瞬时频率偏差引起的负载的步骤可以进一步抑制，并且其持续时间减少，由减少。图6（b）显示相应的有功功率的注入在逆变器中。这说明初级的下垂方法是充分的在两个逆变器之间精确地的共享有功功率，该DAPI控制器会保留建立的功率共享特性由主控制器。是由于这样的事实：在t = 2s负载是不是一个真正的恒定功率负载，并且确实包含一个频率依赖分量有功功率的小增加。

图6 性能：DAPI控制器（6A）- （6B）（a）频率恢复，及（b）有功功率共享。

在这项工作中，我们已经调查了我们最近的理论成果同步，共享，和次级控制微型电网。此外，我们已经提出了实验结果我们的计算验证。虽然我们没有明确分析电压稳定和无功功率的流动，我们的鲁棒性的形式中提供了一种部分答案结果推论4.1。虽然整个我们假设无损的分支，在混合电阻/电感的线的情况下，主要控制法（2A）- （2B）是不合适的。一个

可证明的一般互连和功能控制策略线路条件是一个开放的和令人兴奋的问题。

336#——电网电能质量控制

《电网电能质量控制》 A 1. 电能质量的基本要求是什么？ 解答：为保证电能安全经济地输送、分配和使用，理想供电系统的运行应具有如下基本特性： （1）以单一恒定的电网标称频（50Hz 或60Hz ，我国采用50Hz ）、规定的若干电压等级（如配电系统一般为110kV ,35kV ,10kV ,380V/220V ）和以正弦函数波形变化的交流电向用户供电，并且这些运行参数不受用电负荷特性的影响。 （2）始终保持三相交流电压和负荷电流的平衡。用电设备汲取电能应当保证最大传输效率，即达到单位功率因数，同时各用电负荷之间互不干扰。 （3）电能的供应充足，即向电力用户的供电不中断，始终保证电气设备的正常工作与运转，并且每时每刻系统中的功率供需都是平衡的。 2. 简述长时间电压波动的内容及其特征 解答：长时间电压变动是指，在工频条件下电压均方根值偏离额定值，并且持续时间超过1min 的电压变动现象。 长时间电压变动可能时过电压也可能欠电压。 过电压 欠电压 持续中断 3. 什么是对称分量变换(120变换)？ 它适合哪种分析场合？ 120变换又称对称分量变换，它是一种把三相电流相量用正序、负序和零序对称分量来表示的变换。其变换公式为 (2-59) 式中， 互为共轭。 ???? ????????????=??????c b a 22211131i i i a a a a i i ,2321 ,232132232j e a j e a j j --==+-==-ππ

应用场合：是一种计算电力系统不平衡情况的工具，也可用于N相系统。 4. 改善电压偏差的措施有哪些？ 解答：（一）配置充足的无功功率电源 （二）系统调压手段 （1）电压偏差的调整方式：逆调压、顺调压、恒调压 （2）电压偏差的调整手段：用发电机调压、改变变压器变比调压、改变线路参数调压。 5. 什么是电力系统频率的一次调整和二次调整？ 解答：频率的一次调整是指利用发电机组的调速器，对于变动幅度小、变动周期短的频率偏差所做的调整。 频率的一次调整是指利用发电机组的调频器对于变动幅度大、变动周期长的频率偏差所做的调整。 6. 电压波动与闪变有哪些危害？ 1引起车间，工作室和生活居室等场所的照明灯光闪烁，使人的视觉易于疲劳甚至难以忍受而产生烦躁情绪，从而降低了工作效率和生活质量。 2 使得电视机画面亮度频繁变化以及垂直水平幅度摇晃。 3造成对直接与交流电源相连的电动机的转速不稳定，时而加速时而制动，由此可能影响产品质量，严重时危及设备本身安全运行。例如，对于造纸业，丝织业和精加工机床制品等行业，如果在生产运行时发生电压波动甚至会使产品报废等。 4对电压波动较为敏感的工艺过程或实验结果产生不良影响。例如使光电比色仪工作不正常，使化验结果出差错。5导致电子仪器和设备，计算机系统，自动控制生产线以及办公自动化设备等工作不正常，或受到损害。 5导致以电压相位角为控制指令的系统控制功能紊乱，致使电力电力换流器换向失败等。 顺便指出，波动性负荷除了会产生以上总结的闪变危害之外，由于自身的工作特点所决定，还会产生大量的谐波，并且由于其三相严重不对称带来的的

新能源微电网技术条件

附件1：新能源微电网技术条件 一、联网微电网 联网微电网是解决波动性可再生电力高比例接入配电网的有效方案。相对于不带储能的简单可再生能源分布式并网发电系统具有如下功能和优势： 1、通过微电网形式可以有效提高波动性可再生能源接入配电网的比例，功率渗透率（微电网额定装机功率与峰值负荷功率的比值）可以做到100%以上，此次申报项目原则上要求做到50%以上； 2、微电网具备很强的调节能力，能够与公共电网友好互动，平抑可再生能源波动性，消减电网峰谷差，替代或部分替代调峰电源，能接受和执行电网调度指令； 3、与公共电网联网运行时，并网点的交换功率和交换时段可控，且有利于微电网内电压和频率的控制； 4、在微电网自发自用电量效益高于从电网购电时，或在公共电网不允许“逆功率”情况下，可以有效提高自发自用电量的比例，避免损失可再生能源发电量，提高效益；当公共电网发生故障时，可以全部或部分孤岛运行，保障本地全部负荷或重要负荷的连续供电； 5、延缓公共电网改造，不增加甚至减少电网备用容量； 6、在电网末端可以提高供电可靠性率，改善供电电能质量，延缓电网（如海缆）改造扩容，节约电网改造投资；

7、与其它清洁能源（如CHP）和可再生能源不同利用形式结合，可以同时解决当地热水、供热、供冷和炊事用能问题。 主要技术条件 1、与公共配电网具有单一并网点，应能实现联网和孤岛2种运行模式，根据所在地区资源特点、负荷特性以及电网需求和架构，可以具备上节联网微电网的一种或多种功能。 2、微电网接入110kV公共配电网，并网点的交换功率应≤40MW，微电网接入35kV公共配电网，并网点的交换功率应≤20MW，微电网接入10kV公共配电网，并网点的交换功率应≤6MW，微电网接入400V公共配电网，并网点的交换功率应≤500kW； 3、储能装置的有效容量由所希望实现的功能、负荷的日分布特性、孤岛运行时间以及电网调峰需求决定，应根据实际情况设计； 4、在具备天然气资源的条件下，可应用天然气分布式能源系统，作为微电网快速调节电源，为消纳高比例、大规模可再生能源发电提供快速调节能力； 5、具有从发电到用电的智能能量管理系统，具有用户用能信息采集功能和远程通信接口； 6、微电网与公共配电网并网，应符合分布式发电接入电力系统的相关技术规定；微电网供电范围内的供电安全和电能质量亦应符合相关电力标准。

(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

电网电能质量控制B

电网电能质量控制B一、单选题 1.将参考坐标由旋转电机的定子侧转移到转子侧的坐标变换为（B）。 A.αβ变换 B.dq变换 C.傅里叶变换 D.小波变换 2.电能质量的基本要素是：电压合格、频率合格和（C） A.周期合格 B.电流合格 C.连续供电 D.三项平衡 3.电压波动与闪变的关系，以下叙述正确的是（B）。 A.电压波动是由闪变引起的，是一种电磁现象 B.闪变是电压波动的结果，是人对照度波动的主观视感反应 C.两者表述的意思相同 D.两者没有关系 4.单调谐滤波器有（A）种谐振频率。 A.一 B.两 C.三 D.四 5.电压暂降已经成为现代电力用户所面临的最重要的（A）干扰问题之一。 A.电能质量 B.用电质量 C.电压 D.电磁 6.长时间电压变动不包括（A）。 A.电压凹陷 B.过电压 C.欠电压 D.持续中断 7.具有故障自动恢复装置的断电为（A）。 A.短时间中断 B.长时间中断 C.电压中断 D.电流中断 8.GB/T15543-2008规定，电力系统公共连接点的正常电压不平衡度允许值为（C）。 A.4% B.3% C.2% D.1% 9.关于电能质量评估的复杂性的描述，错误的是（D）。 A.多个质量指标共同作用于一个系统，组合太多 B.电网节点多，电能质量问题具有传播性 C.不同电气设备在不同条件下对电压干扰的敏感度不同 D.电能质量测量仪表精度不够 10.根据IEEE定义电压电压暂降的电压下降幅度为标准电压的（A）。 A.90%-10% B.90%-1% C.85%-10% D.80%-1% 11.低压380V配电系统中电压谐波畸变率的允许值为（A）。 A.5% B.10% C.3% D.7% 12.在实际电力系统中，正序性谐波都有哪些（C）。

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。

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；

微电网控制与保护学习心得

微电网控制与保护学习心得 摘要：本文介绍了文献查阅后总结的微电网的基本知识和微电网控制与保护相关的一些问题。微电网的出现协调了大电网与分布式电源的矛盾，对大电网表现为单一的受控单元，对用户则表现为可定制的电源，可以提高本地供电可靠性，降低馈线损耗。但是目前我国微电网的发展尚处于起步阶段，还有很多问题有待研究。微电网的保护和控制问题是目前分布式发电供能系统广泛应用的主要技术瓶颈之一。微电网的保护既要克服微电网接入对传统配电系统保护带来的影响，又要满足含微网配电系统对保护提出的新要求，这方面的研究是保证分布式发电供能系统可靠运行的关键。文中提出了一些现有的文献中提及的微电网继电保护方法和保护方案。 关键词：微电网；控制；保护；分布式发电 Abstracts：This article describes the literature review after the conclusion of the basics of micro grid and micro grid control and protection-related problems. The emergence of micro-coordination of a large power grid and distributed power conflicts, the performance of a single large power controlled unit, users can customize the performance of the power supply, can improve local supply reliability and reduce feeder loss. But at present, the development of micro-grid is still in its infancy, there are many problems to be studied. Microgrid protection and control of distributed power generation is widely used for energy systems one of the main technical bottlenecks. Microgrid protection is necessary to overcome the Microgrid access to protect the traditional distribution system impact, but also to meet with micro network distribution system to protect the new requirements, this research is to ensure that distributed generation energy supply system reliable operation of the key. This paper presents some of the existing literature mentioned methods and microgrid relay protection scheme. Key Words：Microgrid; Control; Protection; Distributed Power Generation 一、微电网基本知识 当前电力系统已成为集中发电、远距离高压输电的大型互联网络系统。随着电网规模的不断扩大，超大规模电力系统的弊端也日益凸现，如运行难度大、难以满足用户越来越高的可靠性及多样化用电需求等。近年来世界范围内的大面积停电事故，充分暴露了大电网的脆弱性。鉴于上述问题，国内外学者开始广泛研究分布式发电技术。分布式发电是指直接布置在配电网或分布在负荷附近的发电设施，能够经济、高效、可靠地发电。分布式电源位置灵活、分散，能与大电网互为备用，在一定程度上分担了输电网从电厂向用户远距离和大功率输电的功能。经过20 多年的发展，分布式发电已成为一股影响电力工业未来面貌的重要力量。 1) 应对全球能源危机的需要。随着国际油价的不断飙升，能源安全问题日益突出，为了实现可持续发展，人们的目光转向了可再生能源，因此，风力发电、太阳能发电等备受关注，快速发展并开始规模化商业应用，而这些可再生能源的发电大都是小型的、星罗棋布的。 2) 保护环境的需要。CO2 排放引起的全球气候变暖问题，已引起各国政府的高度重视，并成为当今世界政治的核心议题之一。为保护环境，世界上工业发达国家纷纷立法，扶持可再生能源发电以及其他清洁发电技术(如热电联产微型燃气轮机) ，有利地推动了DG的发展。 3) 天然气发电技术的发展。对于天然气发电来说，机组容量并不明显影响机组的效率，并且天然气输送成本远远低于电力的传输，因此比较适合采用有小容量特点的DG。 4) 避免投资风险。由于难以准确地预测远期的电力需求增长情况，为规避风险，电力公司往往不愿意投资大型的发电厂以及长距离超高压输电线路。此外，高压线路走廊的选择也比较困难。这都促使电力公司选择一些投资小、见效快的DG项目来就地解决供电问题。 尽管分布式电源优点突出，但分布式电源相对于大电网来说是一个不可控电源，大电网也往往限制或隔离分布式电源。为了协调大电网与分布式电源的矛盾，学者又提出了微电网的概念。

江苏电网电能质量分析及其改进对策

江苏电网电能质量分析与改进对策 刘成民 摘要：本文总结了近年来江苏电网及系统中大容量非线性用户的谐波等电能质量问题的现状，就包括频率在内的的各电能质量问题进行了分析，并对新形势下的电能质量问题，提出防止对策。为江苏电网进一步提高电能质量提供了技术支撑。 关键词:电网, 电能质量, 对策 Power Quality Analysis And Improved Strategy for Jiangsu Power Network Abstract The present condition of power quality problems such as harmonic of nonlinear customer of large capacity in Jiangsu power network and system is concluded. Different power quality problems in Jiangsu Power Network are analyzed. According to new positions of power quality problems, some protection and strategy are presented, which provide technique support for increasing power quality in Jiangsu power network. Keywords power network，power quality，strategy 1现代电能质量概念 我国现有的电能质量方面的标准包括以下五个方面： （1）电力系统频率允许偏差；（2）供电电压允许偏差；（3）电压允许波动和闪变；（4）三相电压允许不平衡度；（5）公用电网谐波。 目前国内电能质量方面的工作主要集中在电压(幅值)、频率和谐波方面，而随着国民经济的发展和技术的进步，一方面电网中各种非线性负荷及用户不断增长，增加了影响电能质量的不利来源；另一方面各种复杂的、精密的、对电能质量敏感的用电设备使用也越来越多，对电能质量的要求更高，这两个方面的矛盾日益突出。为了确保有效控制电能质量，现实中不仅包括以上五个方面，更增添了新的内容：如电压凹陷、电压中断、电压瞬变、过电压、欠电压、间谐波等。从苏州、南京等地一批IT高新技术企业向供电公司提出供电电能质量和供电可靠性的要求，就鲜明的反映了电能质量的现实发展趋势。[1][2] 2江苏电网电能质量现状 2.1频率指标 2001年华东电网全网频率质量有所下降，江苏电网分摊的频率超出50±0.2HZ不合格时间为567.59秒，比2000年的267.7秒多299.89秒，合格率由2000年的99.999%下降到99.998%。不合格时间主要出现在6、7两个月，占全年不合格时间的68.2%。频率超出50±0.1HZ不合格时间为123337.05秒，比2000年的99203.06秒多24133.99秒，合格率由2000年的99.686%下降到99.608%。 2.2电压偏差指标 2001年江苏220千伏主网电压监控点2:00和9:00平均电压分别为230千伏和228千伏, 比2000年2:00和9:00平均电压230.8千伏和227.4千伏分别下降了0.8千伏和上升了0.6千伏。2001年全省220千伏电压监控点电压合格率为99.49%, 比2000年的99.4%上升0.09个百分点。 2.3电网谐波情况 （1）江苏500kV系统谐波数据

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。

基于供电可靠性的微电网规划电能质量与供电可靠性关系分析

基于供电可靠性的微电网规划电能质量与供电可靠性关系分析 发表时间：2018-09-12T10:40:55.420Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：张泽南[导读] 摘要：微网作为一个整体接入主网，并与主网一起共同满足本地的负荷需求；同时，微网也可以在主网发生故障时，通过灵活的运行方式来保证本地重要负荷以及部分主网负荷的供电。本文介绍了微电网的概念，并阐述了微电网电能质量与可靠性。 （锡林郭勒电业局阿巴嘎供电分局内蒙古锡林郭勒 011400）摘要：微网作为一个整体接入主网，并与主网一起共同满足本地的负荷需求；同时，微网也可以在主网发生故障时，通过灵活的运行方式来保证本地重要负荷以及部分主网负荷的供电。本文介绍了微电网的概念，并阐述了微电网电能质量与可靠性。 关键词：供电可靠性；微电网；电能质量微电网是智能电网的有机组成部分，它能有效提高用户的安全性和可靠性。同时，微电网以其先进智能的技术体系和设备，极大地改善了用户和配电系统的供电可靠性，增强抵御自然灾害和应对突发故障的能力。 一、微电网概念 微电网是指规模小及分散的电力系统。微电网采用现代电力技术，将燃料电池、燃气轮机、光伏发电、风电及储能等设备组合在一起使用。一般来讲，微电网可看作是电网的可控单元，能满足配电网络需求；对用户来讲，微电网能满足用户的特定需求，如降低馈线损耗、增加电网可靠性及保持电压稳定；还可利用余热提高能量使用效率及保障不断电等优势。此外，微电网及大电网之间通过相关设备进行能量交换，从而保障供电可靠性。 二、微电网电能质量分析 实现微电网的并网运行或孤岛运行及两种运行模式之间的转换需要具有良好的控制策略和管理技术，因此微电网逆变器的控制是实际运行中首先需要解决的技术问题。相关研究表明，微电网控制系统未来的研究方向包括:①可控式、间歇式、常规模式及基于变流器模式的各种分布式电源系统的稳定运行与控制；②微电网运行在并网或孤岛模式下时，电压与频率的智能控制策略的研究；③微电网中分散控制和多个分散控制器之间的协调优化算法，需要每个分布式发电系统应能根据自己的局部相关信息对电压和频率进行独立控制，在确保微电网电能质量满足要求的同时，使各控制器的总体性能最优。 由微电网的控制框架可知微电网的控制分为局部DG控制和系统级的综合控制两部分。各DG控制器主要负责根据上级调度指令调节逆变器接口电压和频率、快速合理分配负荷功率；系统级的综合控制主要负责协调各逆变电源之间的协调控制，包括自动电压和频率调整、维持系统稳定、实现模式平滑切换、黑启动等。 1、局部DG控制。常用的逆变电源功率分配策略有:恒压恒频控制、恒功率控制和下垂控制。恒压恒频控制是指逆变电源能维持端电压的幅值和频率不变，该控制策略主要用于微电网孤岛运行时，为微电网其他非恒压恒频控制的逆变单元提供频率和电压参考，一次也称V/f 控制，该控制策略要求逆变器输出功率能跟随负荷的变化而变化；恒功率控制即通过控制策略使逆变器输出给定的参考有功和无功功率，因此也称为PQ控制，受环境影响较大，一般具有间歇性和随机性的分布式电源输出最大功率或按调度指令输出指定功率是采用该控制；下垂控制模拟传统发电机的功率传输特性，人为的使逆变器输出有功和无功功率分别与频率和电压幅值呈线性关系，这种借鉴应用使采用下垂控制的各机组能根据给定的参考电压和频率自动调节逆变器的输出功率，不需要通信线路，是一种无互联线的控制策略，避免了由于通信线路故障导致的系统故障问题，因此得到了广泛的应用。 2、统级综合控制。为确保各DG在微电网进行模式切换或负荷扰动时都能快速响应功率变化，功率分配最优，同时微电网仍能稳定运行，需要对各DG进行系统级的综合控制。目前微电网系统级的协调控制策略主要包括: 1）分层控制、主从控制和对等控制。分层控制将微电网按功能不同分成了不同的层级，各层级之间独立完成自己的控制功能，同时协调合作共同维持微电网的稳定运行。微电网各层级之间需要通信联系，但该联系属于弱通信，短暂的通信失败，微电网仍能维持稳定运行。目前，其中较典型的控制策略是一种三层控制方案:在电力系统中的中压配网设监控中心作为最上层，该层主要负责根据市场与电网要求对各微电网进行整体调度和管理，上述内容主要由配网操作人员及市场管理人员来完成。以含有微电网中央控制器（Microgrid Control Center，MGCC）的各微电网作为中间层，MGCC主要用于实现微电网内部的经济调度最优，从而使微电网的价值最大化，具体内容包括:①根据上级对微电网的调度指令、市场电价及负荷预测实现各微电源之间经济调度最优化；②对逆变电源控制器和负荷控制器发送控制指令和调度值信息，控制微电源的有功和无功输出及负荷的切并来实现频率二次调整。以各逆变电源、负荷等就地控制器为最下层控制，其中逆变电源控制器负责逆变电源的正常运行并按调度指令输出指定功率，负荷控制器主要负责按照上级控制器下达的指令断开或连接可控负荷。 2）主从控制。则是将微电网中的微电源分为主控单元和从控单元两部分。主控单元采用V/f控制，当微电网孤网运行时，失去了大电网的电压和频率支撑，此时由主控单元负责为微电网提供恒定的频率和电压支撑。其它从控单元可采用PQ或下垂控制，以主控单元给定的电压和频率为参考值，实现负荷变动功率的自动分配。微电网并网运行时，由大电网提供频率支撑，各逆变电源不参与系统电频率调节，可采用PQ控制，各逆变电源根据调度指令只输出指定功率；当微电网孤岛运行时，主控单元切换到V/f控制，参与频率调节，为其它非主控单元提供频率支撑。主从控制中的主控单元与从控单元之间需要可靠的通信系统，一旦通信失败，将导致微电网瘫痪，因此主从控制中的通信为强通信，对主控单元的依赖性强，该控制策略还有待改进。 3）对等控制。是指各DG间无主从关系，地位相同，都能根据各自接入母线节点的电压和频率进行制控。对等控制不需要通信环节，属于无互联线控制策略，各电源之间的调节独立，当能量平衡时，微电网中的任何一个微电源断开或接入时，不影响其他微电源的正常运行，体现了“即插即用”的思想。该控制策略不依赖于通信系统，提高了供电可靠性，同时降低了系统成本，因此受到了广泛关注。 三、供电可靠性分析 1、供电可靠性。简单来讲，配电网供电的可靠性，是指在保证电能质量的前提下，配网对电能传输和分配的连续性和稳定性能满足电力用户的实际需要。对用户而言，可以将其理解为希望无论在何种情况下，电力系统都不会出现问题和故障，都能连续且充足地供给具备正常电压及频率的电力能源。在配网运行中，影响其供电可靠性的因素多种多样，应得到电力工作人员的重视，做好配电网供电可靠性的评估工作。

电网电能质量控制-- 本科 山大20年考试题库及答案

电网电能质量控制--本 -.综合题（70分） 1、简述电压波动的含义、引起电压波动的原因。 学生答案：电压均方根值一系列相对快速变动或连续改变的现象，其变化周期大于工频周期（20ms）。电压波动是指电网电压有效值（方均根值）的快速变动。电压波动值以用户公共供电点在时间上相邻的最大与最小电压方均根值之差对电网额定电压的百分值来表示；电压波动的频率用单位时间内电压波动（变动）的次数来表示。原因：（1）用电设备具有冲击负荷或波动负荷，如电弧炉、炼钢炉、轧钢机、电焊机、轨道交通、电气化铁路、以及短路试验负荷等。（2）系统发生短路故障，引起电网波动和闪变。（3）系统设备自动投切时产生操作波的影响，如备用电源自动投切、自动重合闸动作等。（4）系统遭受雷击引起的电网电压波动等。2.电压波动与闪变存在的影响电压闪变主要是表征人眼对灯闪主观感觉的参数。它一般是由开关动作或与系统的短路容量相比出现足够大的负荷变动引起的。 2、统一电能质量调节器的功能？ 3、什么是电力系统频率的一次调整和二次调整？ 学生答案：电力系统的负荷时刻都在变化，对系统实际负荷变化曲线的分析表明，系统负荷可以看做三种具有不同变化规律的变动负荷所组成：第一种是变化幅度很小，变化周期相对较短，一般是几秒就会变化的；第二种是变化幅度较大，变化周期较长，一般是几分钟；第三种是变化缓慢的持续变动负荷，引起负荷变化的原因主要是工厂的作息制度，人民的生活规律，气象条件的变化等。 第一种变化负荷引起的频率偏移将由发电机组的调速器进行调整，这种调整通常称为频率的一次调整。第二种变化负荷引起的频率变动仅靠调速器的作用往往不能将频率偏移限制在容许的范围之内，这是必须要有调频器参与频率调整，这种调整通常称为频率的二次调整。 当电力系统中负荷突然变大，那么频率将会相应降低，根据情况就会有一次二次调整。 4、电能质量的定义是什么？

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

电网电能质量控制 A_1

一、单选题 1.电压源型变换器的英文缩写为（）。 A.UPQC B.VSC C.SVG D.SVC 2.根据对称分量法，下列哪项无法得到（）。 A.正序分量 B.基波分量 C.负序分量 D.零序分量 3.下列有关静止无功发生器的说法不正确的是（）。 A.英文缩写是SVC B.无功功率随电压的降低按一次方关系下降 C.采用PWM控制 D.具有更快的响应速度 4.基于数学变换方法分析电能质量问题的方法不包括哪一个（）。 A.傅里叶变换 B.方均根值计算方法 C.小波变换 D.矢量变换 5.架空线上发生的多数故障属于（）性质。 A.暂态 B.稳态 C.动态 D.临界态 6.为获取稳态情况下某电压波形中的谐波分量，最常用的变化为（） A.αβ变换 B.dq变换 C.傅里叶变换 D.小波变换 7.改善异步电动机启动方式不包括（）。 A.降压启动 B.串接变阻器启动 C.软启动 D.升压启动 8.总谐波畸变率的定义是（）。 A.总谐波有效值与基波有效值的百分比 B.总谐波有效值与额定值的百分比 C.基波有效值与额定值的百分比 D.基波有效值与总谐波有效值的百分比 9.基于瞬时无功功率理论的方法，在只检测（）时，可以完全无延时地得出检测结果。 A.无功电流 B.谐波电流 C.有功电流 D.基波电流 10.发电机的下列措施中有助于谐波抑制的是（）。 A.在三相发电机中，采用星形连接，线电动势中不出现3次及倍数次谐波电动势 B.凸极同步发电机采用适当的极靴宽度和不均匀的气隙长度，使气隙磁场的波形尽可能接近正弦分布 C.采用短距绕组，以消除某次谐波 D.以上三项都对 11.以下不属于电能质量基本概念的是（）。 A.电压质量 B.电流质量 C.供用电质量 D.输配电设备质量 12.对于高压电网中改变线路参数的方法中，用于减小线路电抗的方法常采用（）。 A.分裂导线 B.增加导线截面积 C.串联电抗器 D.并联电容器 13.改进型有源电力滤波器由有源滤波器、（）和检测与控制电路组成。 A.低通滤波器 B.C型低通滤波器 C.高通滤波器 D.C型高通滤波器 14.长时间电压中断的主要原因不包括（）。 A.永久性故障 B.瞬时性故障，重合闸拒动 C.线路故障检修 D.运行人员误操作 二、判断题 1.电力系统的电能质量始终是固定不变的（） 2.三相负荷不对称是系统三相不平衡的主要因素。（） 3.静止无功补偿装置是基于电力电子全控器件的装置。（） 4.频率质量监督和电压监测点的设置是电能质量技术监督的主要工作内容（） 5.整流电路会产生大量的谐波。（） 6.发生故障时，故障不仅会引起公共连接点幅值的降低，而且还会引起电压相位的跳变。（） 三、综合题 1.电能质量的定义是什么？ 2.统一电能质量调节器的功能? 3.什么是电力系统频率的一次调整和二次调整？ - 1 -

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，