交直流混合微电网能量管理策略研究.pdf

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1、·10·煤矿机电2014年第5期交直流混合微电网能量管理策略研究水张大朋1，徐涛2，魏志成3，刘佳易3(1．青岛钢铁控股集团责任有限公司，山东青岛266043；2．中国能源建设集团山西省电力勘测设计院，山西太原030001；3．太原理工大学，山西太原030024)摘要：微电网系统由直流配电和交流配电两部分组成，包含光伏和风力发电、储能装置、微型燃气轮机和交直流负载，并通过PCC并网点接入大电网。交直流混合微电网结构的能量管理核心是根据交直流母线的电压频率状态，控制各发电系统、双向功率变换器和储能装置工作在合适的模式，使微电网内部功率保持平衡，既提高新能源的利用率，又提高系统供电

2、的可靠性。该微电网系统通过Matlab／Simulink仿真，验证了可行性和有效性。关键词：交直流混合微电网；能量管理；双向功率变换器中图分类号：TM732文献标识码：A文章编号：1001—0874(2014)05—0010—05ResearchonEnergyManagementStrategyofAC／DCHybridMicroGridZhangDapen91，XuTa02，WeiZhichen93，LiuJiayi3(1．QingdaoIronandSteelGroupCo．，Ltd．，Qingdao266043，China；2．ShanxiElectricPowerEx

3、ploration&DesignInstitute，Taiyuan030001，China；3．TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：ThemicrogridismadeupofAC／DChybrid，includingphotovohaic，windpowergeneration，storagedevice，mierogasturbineandtheAC／DCload，anditcanbeconnectedtothepowergridthroughPCC．Thecoreofhybridmicrog

4、ridenergymanagementcankeepthepowerbalanceofmicrogridthroughthepowerbalancestateoftheAC／DCsubgridsandcontrolseachpowersystems．Thedualpowerconvertandenergystoragedeviceskeepthebalanceofmicrogridinnerpower，whichimprovestheutilityofnewenergyandthereliabilityofpowersupply．Thefeasibleandeffectiveo

5、fmicro加dareverifiedthroughMatlab／Simulinksimulation．Keywords：AC—DChybridmicrogTid；energymanagement；interlinkingconverter0引言目前我国分布式发电已成为电力系统发展中的重要角色，它不仅环境污染少，而且采取就近供电，节省输变电费用，但高渗透率的分布式发电给大电网带来很多负面影响¨’2]，一旦当大电网发生故障时，分布式电源退出运行，限制了分布式发电的高效利用。微电网是由分布式电源、负荷和储能装置等组成的小型电网，可通过对并网点PCC的开关控制选择并网或孤岛模式∞J。

6、对于大电网而言，微电网是女国家国际科技合作与交流基金项目(2010DFB63200)一种可发电负荷，必须要制定符合微网的能量管理策略和相应的控制方式。目前微电网结构可分为交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网三种。在交流微电网中，分布式电源和储能装置需要通过电力电子装置接人交流母线；直流微电网本身是需要通过逆变装置接人大电网中，其并网不需考虑频率同步问题，具有能耗小、控制方式简单的特点H’5]，但大电网多采用交流拓扑结构，故制约了直流微电网的发展；交直流混合微电网结合了上述两种结构的优点，主要特点是：1)分布式电源和储能装置可以根据其输出电压形式选择接人交直流母线，减少电力电

7、子变换装置。2014年第5期煤矿机电2)一些新型负荷如家用电器、计算机、电动汽车等直流供电设备，可以直接接人直流母线，省去设备内的电力电子装置，降低设备成本。3)电力电子装置的减少，简化了系统控制方式，降低了系统能耗，并减小系统谐波，提高了系统电能质量。图1是一个典型的交直流混合微电网结构，直流配网由光伏发电系统、储能装置和直流负载组成；交流配网包括风力发电系统、微型燃气轮机和交流负载，并通过并网点PCC与大电网相接。盯丙覆釜l幽匦网l阿l负载‘_________________一l陌Fi匦