《可再生能源微电网运行控制技术及应用》

点击下载 ⇩

近年来,世界各国对减少环境污染、提高能源利用效率、保障能源可靠供应等方面高度重视,基于可再生能源的微电网得到了各国政府的大力支持。2015年国家能源局发布了《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》,强调新能源微电网是推进能源发展变革的重要载体。可再生能源微电网系统具有以新能源为主、系统惯量低等特点,在实际运行过程中暴露出了关键问题亟需解决:

(1)作为微电网主电源的传统储能逆变器不能有效并联扩容,难以与同步电源并联组网,系统扩展性差;

(2)系统无惯量或惯量低,抗扰动能力弱,难以满足工矿企业、新农村地区对电能质量和供电可靠性较高的需求。

(3)系统中新能源随机性波动大、预测难,难以有效平衡负荷和间歇式新能源的输出,微电网系统优化调度控制困难。

(4)系统中新能源布局分散、分布广,设备类型、数量多,缺乏运维手段,尤其是岛屿和偏远地区运行维护困难,直接影响系统安全可靠运行。

以国家863计划、江苏省科技支撑计划等重点科技项目为依托,历时5年,围绕构建“可扩展、强抗扰、能调度、易维护”的可再生能源微电网供电系统,在多源并联组网、稳定运行控制和调度运维等方面进行了技术突破,形成创新成果如下:

(1)提出了多功率等级电压源多拐点分区的频率协调控制方法,研制了可并联扩容、主动支撑的50kW-500kW系列储能变流器,离网系统频率偏差可以控制在±0.5Hz以内,提高了微电网系统的频率稳定性和可扩展性;

(2)提出了基于动/稳态虚拟阻抗解耦的逆变器负载自适应控制策略,解决了系统冲击性负荷扰动下变流器动态响应能力弱的问题,满功率负载投切下系统电压偏差小于5%,提高了微电网系统的抗扰动能力;

(3)提出了基于多时间尺度可再生能源功率预测的微电网多维度联合优化调度策略,实现了微电网系统多时间尺度连续时间域多维目标优化调度与控制。

(4)提出了基于虚拟现实多维信息实时关联映射和多源数据融合分析的微电网系统监测与诊断预警分析技术,实现了微电网系统全景可视化运维。

分别经余贻鑫院士、李立浧院士领衔的专家委员会鉴定,该项目成果整体处于国际先进水平,部分核心技术达到国际领先水平。项目发表SCI/EI学术论文168篇,其中SCI论文58篇;出版著作4部;获授权国家专利103项,其中发明专利74项;获得软件著作权36项;牵头编制标准8项,其中国标4项、团标4项。项目成果已在江苏、浙江、海南、青海、西藏等全国20余省市得到了推广应用,已成功出口至印度、日本、韩国、巴西、阿富汗、柬埔寨、马尔代夫等国,创收外汇超10500万美元,近两年项目完成单位共新增销售额228772.13万元,新增利润60677.51万元,经济效益十分显著。

项目成果对国内微电网工程建设发展提供了有力技术支撑,带动了行业产业装备的升级和科技进步;尤其是对解决中国边远地区可靠性供电、促进社会和谐、民族和睦和边疆稳定具有重大的政治社会意义。

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。