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多能源互补分布式可再生能源发电微电网技术研究与示范
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  • 公布年份:
    2017
  • 中图分类:
    TM619
  • 关键词:
  • 成果简介:
    项目针对海岛区域供能需求,开展以太阳能光伏为主,多种可再生能源(包括太阳能、风能、海洋能等)发电、蓄能、燃气/油发电为辅的MW级多能互补分布式微电网集成化关键技术研究与工程示范,为分布式发电微网技术在区域电力系统中的应用提供技术支撑与工程应用经验,推动可再生能源的规模化应用。 主要研究内容: 1、多能互补分布式微网的优化组网技术结合微网电源特点及海岛用电需求,提出直流母线微网与交流母线微网两种方案,通过建模与评估,确立海岛微网网架结构;根据微网系统的运行模拟和可再生能源的应用特点,以系统能源平衡控制、可再生能源发电最大化利用、投资成本最经济作为微网组网目标,构建微网适应度函数,设计微网运行控制约束条件,建立微网电源规划模型;运用智能优化算法,采用全局搜索优化策略,实现分布式微网电源的优化配置。 2、微网能量管理策略研究以建立合理可靠的能量管理机制为目标,针对分布式微电源的高渗透率、经济性及可协调性问题,采用微网的分层控制结构,一方面研究下层微电源网侧PQ、V/f控制策略,模糊决策算法和功率平抑控制策略,使得系统整体输出功率能跟随模糊控制策略的参考功率;另一方面研究上层微网能量协调优化控制算法以及储能荷电状态、可再生能源发电和负荷预测技术,确定各微电源的最优功率分配,使微网内各分布式发电高效运行。 3、大功率双向变流器研制研制了100kVA和500kVA两种双向变流器样机,实现并网型微网和离网型微电网多模式运行。分别采用三相三桥臂和三相六桥臂的主电路拓扑结构,数字锁相和改进的空间矢量控制策略,实现了双向变流器的稳定并网运行,各项指标优于现有产品;双向变流器还具备接受远程有功、无功调度的能力(可控性)。 4、微电网智能调度集控系统的开发采用分布式的体系结构、面向对象的组件技术等先进计算机控制技术,使系统具有高度开放性和可扩充性;构建海岛局域网络保证微电网监控的实时性,实时系统具备多层结构的特征;采用商用和实时统一、面向设备对象数据库管理系统,实时数据库按照分布式的要求设计,具有Client/Server模式,自动实现全系统数据同步;实现能量的优化调度与管理,减少后备柴油机的开机运行时间,最大化利用用可再生能源;据示范工程3年运行统计,实现全年可再生能源贡献率70%以上。 5、多能源互补分布式微电网示范工程建设该项目建成国内首个海岛MW级多能源互补分布式微电网示范工程,解决了岛内电力供给。采用交流母线方案和分层微网结构,提高了微电网的可扩展性、可控性、可靠性。通过示范工程的实施,获得微电网设计与建设经验,为今后分布式微网工程的设计、建设、商业化运营和维护积累经验,起草国内首个微电网地方标准《多能源互补微电网通用技术要求》,2015年3月批准正式实施。
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