第一篇:微电网技术剖析
微电网技术深度剖析
能源是现代社会和经济发展的动力,是人类生命存在和繁衍的生命线。传统化石能源的逐步耗竭,使能源危机已逐步逼近。中国的能源工业将是能源资源利用与环境保护可持续发展的改造型新工业,因此,合理调整能源结构,大力开发可再生能源和其它新能源,走多元化洁净能源发展道路,是我国社会可持续发展的必由之路。
微电网是一种新型的网络结构,是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源,即含有电力电子接口的小型机组,包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置,它们接在用户侧,具有成本低、电压低及污染低等特点。开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,是实现主动式配电网的一种有效的方式,使传统电网向智能电网过渡。
1.微电网的含义与研究动态
目前世界上许多国家己开展微电网研究,立足于本国电力系统的实际问题提出了各自的微电网概念和发展目标。作为一个新的技术领域,微电网在各国的发展呈现不同的特色。
1.1美国微电网的研究
ERTS(ConsortiumforElectricReliabilityTechnologySolutions)合作组织由美国的电力集团、伯克利劳伦斯国家实验室等研究机构组成的,在美国能源部和加州能源委员会等资助下,对微电网技术开展了专门的研究。CERTS定义的微电网基本概念:这是一种负荷和微电源的集合。该微电源在一个系统中同时提供电力和热力的方式运行,这些微电源中的大多数必须是电力电子型的,并提供所要求的灵活性,以确保能以一个集成系统运行,其控制的灵活性使微电网能作为大电力系统的一个受控单元,以适应当地负荷对可靠性和安全性的要求。CERTS定义的微电网提出了一种与以前完全不同的分布式电源接入系统的新方法。传统的方法在考虑分布式电源接入系统时,着重在分布式电源对网络性能的影响。按传统方法当电网出现问题时,要确保联网的分布式电源自动停运,以免对电网产生不利的影响。而CERTS定义的微电网要设计成当主电网发生故障时微电网与主电网无缝解列或成孤岛运行,一旦故障去除后便可与主电网重新连接。这种微电网的优点是它在与之相连的配电系统中被视为一个自控型实体,保证重要用户电力供应的不间断,提高供电的可靠性,减少馈线损耗,对当地电压起支持和校正作用。因此,微电网不但避免了传统的分布式发电对配电网的一些负面影响,还能对微电网接入点的配电网起一定的支持作用。1.2欧洲微电网的研究
欧洲提出要充分利用分布式能源、智能技术、先进电力电子技术等实现集中供电与分布式发电的高效紧密结合,并积极鼓励社会各界广泛参与电力市场,共同推进电网发展。微电网以其智能性、能量利用多元化等特点也成为欧洲未来电网的重要组成。目前,欧洲已初步形成了微电网的运行、控制、保护、安全及通信等理论,并在实验室微电网平台上对这些理论进行了验证。其后续任务将集中于研究更加先进的控制策略、制定相应的标准、建立示范工程等。即,为分布式电源与可再生能源的大规模接人以及传统电网向智能电网的初步过渡做积极准备。
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1.3日本微电网的研究
日本立足于国内能源日益紧缺、负荷日益增长的现实背景,展开了微电网研究,但其发展目标主要定位于能源供给多样化、减少污染、满足用户的个性电力需求。日本学者还提出了灵活可靠性和智能能量供给系统(FRIENDS)其主要思想是在配电网中加人一些灵活交流输电系统装置,利用控制器快速、灵活的控制性能,实现对配电网能源结构的优化,并满足用户的多种电能质量需求。目前,日本已将该系统作为其微电网的重要实现形式之一。
1.4微电网的理解
基于上述概念,在微电网中功率范围在100kW以下的微型燃气轮机将得到广泛的应用。它具有转速高(5万~10万/min)、采用空气轴承等特点,所发出的高频(1000Hz左右)交流电需经交流-直流-交流环节变为50Hz工频交流电供给负荷,但燃烧过程产生的NOx仍将对城市的环保产生不利的影响。燃料电池由于具有高效和低排放的特点,自然也很适合作为微电网的电源,特别是高温MCFC和SOFC比较适用于发电,但目前价格较贵,较少实际应用。光伏发电、小型风电和生物质能发电业是很好的电源选择。蓄电池、飞轮和超级电容器等是微电网重要的储能元件。余热回收装置也是重要的部件之一,正是由于余热的利用提高了能源利用的效率,因为热水或热蒸汽并不像电那样容易而经济地长距离输送,而微电网的结构恰恰能使热源更接近热负荷。
2.中国发展微电网的重要意义
微电网对我国电力系统和国民经济的发展也有重要的意义。
(1)微电网可以提高电力系统的安全性和可靠性,有利于电力系统抗灾能力建设。目前,我国电力工业发展已进入大电网、高电压、长距离、大容量阶段,六大区域电网已实现互联,网架结构日益复杂。实现区域间的交流互联,理论上可以发挥区域间事故支持和备用作用,实现电力资源的优化配置。但是大范围交流同步电网存在大区间的低频振荡和不稳定性,其动态稳定事故难以控制,造成大面积停电的可能性大。另一方面,厂网分开后,市场利益主体多元化,厂网矛盾增多,厂网协调难度加大,特别是对电网设备的安全管理不到位,对电力系统安全稳定运行构成了威胁。与常规的集中供电电站相比,微电网可以和现有电力系统结合形成一个高效灵活的新系统,具有以下优势:无需建设配电站,可避免或延缓则增加输配电成本,没有或很低的输配电损耗,可降低终端用户的费用;小型化,对建设所要求不高,不占用输电走廊,施工周期短,高效性灵活,能够迅速应付短期激增的电力需求,供电可靠性高,同时还可以降低对环境的污染等。
(2)微电网可以促进可再生能源分布式发电的并网,有利于可再生能源在我国的发展。处于电力系统管理边缘的大量分布式电源并网有可能造成电力系统不可控、不安全和不稳定,从而影响电网运行和电力市场交易,所以分布式发电面临许多技术障碍和质疑。微电网可以充分发挥分布式发电的优势、消除分布式发电对电网的冲击和负面影响,是一种全新的概念,使用系统的方法解决分布式发电并网带来的问题。通过将地域相近的一种微电源、储能装置与负荷结合起来进行协调控制,微电网对配电网表现为“电网友好型”的单个可控集合,可以与大电网进行能量交换,在大电网发生故障时可以独立运行。
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(3)微电网可以提高供电可靠性和电能质量,有利于提高电网企业的服务水平。微电网可以根据终端用户的需求提供差异化的电能,根据微电网用户对电力供给的不同需求将负荷分类,形成金字塔形的负荷结构。负荷分级的思想体现了微电网个性化供电的特点,微电网的应用有利于电网企业向不同终端用户提供不同的电能质量及供电可靠性。
(4)微电网可以延缓电网投资,降低网损,有利于建设节约型社会。传统的供电方式是由集中式大型发电厂发出的电能,经过电力系统的远距离、多级变送为用户供电的方式,即“就地消费”,因此能够有效减少对集中式大型发电厂电力生产的依赖以及远距离电能传输、多级变送的损耗,从而延缓电网投资,降低网损。
(5)微电网可以扶贫,有利于社会主义新农村建设。微电网能够比较有效地解决我国西部地区目前常规供电所面临的输电距离远、功率小、线损大、建设变电站费用昂贵的问题,为我国边远及常规电网难以覆盖的地区的电力供应提供有力支持。
3.微电网结构
相对电力系统而言,微电网类似于一个独立的控制单元,其中每一个微电源都具有尖端的即拔即插功能。对每一个微电源,最关键的是它本身的接口、控制、保护以及对微电网的电压控制,潮流控制和维持其运行稳定性。一个重要的功能是微电网的联网运行和孤岛运行方式间的平稳转移。在微网中,为了防止微电网与配电网解列时对微电网内负荷的冲击,微电网的配电结构需重新设计,将不重要的负荷接在同一条馈线上,重要或敏感的负荷接在另外馈线上。接敏感负荷的馈线上装有分布式电源、储能元件及相应的控制、调节和保护设备。如此,在微电网与主网解列时,通过隔离装置可甩去一些不重要负荷,但仍能保证一些重要负荷的正常、连续运行。
微电网具有控制、协调、管理等功能,并由以下系统来实现。
(1)微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主网的解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能,控制主要依赖于就地信号,且响应是毫秒级的。
(2)保护协调器饱和协调器既适用于主网的故障,也适用于微电网的故障。当主网故障时,保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微电网中重要负荷允许电压短时暂降,在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网分离。当故障发生在微电网内,该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。(3)能量管理器能量管理器按电压和功率的预先整定值对系统进行调度,相应时间为分钟级。
4.微电网的相关技术
微电网是一种新型的网络结构微电网技术已经成为电力系统发展的前沿技术。
(1)微电网的硬件研究
微电网的实现需要有先进的设备作支持。这包括微电网的发、输、变、配、用各个环节。为此,需要开发智能电表、向量测量单元、广域测量系统等,研发合适的硬件设备,使微电网具有即插即用的能力。研发新型的分布式能源控制器,以保证微电网的高效运行。
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(2)微电网建模研究
开发可用于对逆变器控制的低压非对称微电网的静态和动态仿真工具;建立微电网内部各元件的模型,包括分布式电源和负荷的模型;建立微电网整体模型,包括总体模型结构、等效静态模型、等效电机模型等。
(3)微电网对大电网的影响研究
微电网的接入必然会对大电网造成影响,需要研究:微电网在并网和孤岛运行下的稳定性分析;微电网对大电网运行的影响,包括地区性的和大范围的影响;微电网能给电网在供电可靠性、网络损耗和环境等方面带来的改善;微电网的发展对基础电网发展的影响等。
微电网中的微电源,如风电、光伏发电等,大都采用全控型换流器,这些电力电子设备的引入很可能会带来一些谐波方面的问题。对于微电网谐波问题需要做进一步的探讨和研究。
(4)微电网的控制策略
微电网与大电网之间存在一种最优的状态,在这种状态下微电网和大电网都能够高效稳定的运行。对微电网的控制的目标就是让微电网实现最优控制。为此,必须研究微电网控制技术,其中包括:各微电源之间的协调控制、电力电子设备的智能控制和最优控制、微电网和主网之间的协调控制等,研究孤岛和互联的运行理念、基于代理的控制策略、本地黑启动策略、基于先进通信技术的控制策略等;研究创造新的网络设计理念,包括新型保护方案的应用等。
(5)其它
电网的实现还需要很多方面的支持:需要制定微电网在技术和商业方面的协议标准;需要做好各种微电网在技术和商业方面的整合;需要做好现有的小发电机组并入微电网的可行性分析;需要建立微电网示范工程及实验测试系统等。
5.微电网的关键技术
微电网的出现将从根本上改变传统电网应对负荷增长的方式,其在降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性等具有巨大潜力。目前,微电网技术已经成为电力系统发展的前沿技术。
5.1微电网的控制功能
微电网控制功能基本要求包括:新的微电源接入时不改变原有的设备,微电网解、并列时是快速无缝的,无功功率、有功功率要能独立进行控制,电压暂降和系统不平衡可以校正,要能适应微电网中负荷的动态需求。微电网的控制功能主要有以下几种:
(1)基本的有功和无功功率控制(P-Q控制)。由于微电源大多为电力电子型的,因此有功功率和无功功率的控制、调节可分别进行,可通过调节逆变器的电压幅值来控制无功功率,调节逆变器电压和网络电压的相角来控制用功功率。
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(2)基于调差的电压调节。在有大量微电源接入时用P-Q控制是不适宜的,若不进行就地电压控制,就可能产生电压或无功振荡。而电压控制要保证不会产生电源间的无功环流。在大电网中,由于电源间的阻抗相对较大,不会出现这种情况。微电网中只要电压整定值有小的误差,就可能产生大的无功环流,使微电源的电压值超标。因此要根据微电源所发电流是容性还是感性来决定电压的整定值,发容性电流时电压整定值要降低,发感性电流时电压整定值要升高。
(3)快速负荷跟踪和储能。在大电网中,当一个新的负荷接入时最初的能量平衡依赖于系统的惯性,主要为大型发电机是惯性,此时仅系统频率略微降低而已(几乎无法觉察)。由于微电网中发电机的惯量较小,有些电源(如燃料电池)的响应时间常数又很长(10~200s)因此当微电网与主网解列成孤岛运行时,必须提供蓄电池、超级电容器、飞轮等储能设备,相当于增加一些系统的惯性,才能维持电网的正常运行。
(4)频率调差控制。在微电网成孤岛运行时,要采取频率调差控制,改变各台机组承担负荷比例,以使各自出力在调节中按一定的比例且都不超标。
5.2微电网的保护
微电网结构对继电保护提出了一些特殊的要求,必须考虑的因素主要有以下几点:①配电网一般是放射形的,由于有了微电源,保护装置上流经的电流就可能有单向变为双向;②一旦微电网孤岛运行,短路容量会有大的变化,影响了原有的某些继电保护装置的正常运行;③改变了原有的单个分布式发电接入电网的方式,构成微电网的初衷之一是尽可能地维持一些重要负荷在电网故障时能正常运行而不使其供电中断,这些必须采用一些快速动作的开关,以代替原有的相对动作较慢的开关。这些均可能使原有的保护装置和策略发生变化。
5.3微电网并网运行
要根据微电网中负荷的需求来确定保护的方案,也即要根据负荷(如半导体制造工业负荷或一般商业性负荷)对电压变化的敏感程度和控制标准来配置保护。如故障发生在配电网中,则要采用高速开关类隔离装置(SeparationDevice,SD),将微电网中的重要敏感性负荷尽快地与故障隔离。此时,微电网中的DR(或DER)是不应该跳闸的,以确保故障隔离后仍能对重要负荷正常供电(供热)。当故障发生在微电网中时,除了上述隔离装置协调,以免影响上一级馈线负荷。一旦配电网恢复正常,就应通过测量和比较SD两侧电压的幅值和角度,采用自动或手动的方式将微电网重新并网运行。如果微电网内仅有一个微电源,当然允许采用手动的方式再同步并网;但若在微电网内多个地点有多个地点有多个微电源,则必须考虑采用自动的方式再同步并网。
5.4微电网孤岛运行
当电网孤岛运行时,为了使所隔离的故障区尽可能小,微电网中保护装置的协调尤为重要。特别需要指出的是,由于微电网的电源大多为电力电子型设备,所发出的电力通过逆变器与网络连接,故障时仅提供很小的短路电流(例如2被于正常负荷电流),难以启动常规的过电流保护装置。因此,保护装置和策略就应相应地修改,如采用阻抗型、零序电流型、差分型或电压型继电保护装置。此外,微电网的接地系统必须仔细设计,以免微电网解列时继电保护误动作。
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5.5微电网的能量管理系统
微电网被定义为发电和负荷的集合,而通常负荷不仅包括了电负荷,还包括热和冷负荷,即热电联供和热电冷三联供。因此,微电网不仅要发电,而且要利用发电的余热以提高总体效率。能量管理系统(EnergyManagementSystem,EMS)的目的即为作出决策以最优地利用发电产生的电和热(冷)。该决策的依据为当地设备对热量的需求、气候的情况、电价、燃料成本等。
能量管理系统的调度控制功能:能量管理系统是为整个微电网服务的,即为系统级的,由此首要任务是将设备控制和系统控制加以明确区分,使各自的作用和功能简单明了。微型汽轮机的转速、频率、机端电压、发电机(微电源)的功率因数等应由微电源来控制,他们依据就地信号。CERTS的模型中,EMS只调度系统的潮流和电压。潮流调度时需考虑燃料成本、发电成本、电价、气候条件等。EMS仅控制微电网内某些关键母线的电压幅值,并由多个微电源的控制器配合完成,与配电网相联的母线电压应由所联上级配电网的调度系统来控制。
除了上述基本功能外,EMS还具有其他一些功能,如当微电网与配电网解列后微电网应配备快速切负荷的功能,以使微电网内的发电与负荷平衡;由于微电源同时供给电、热等负荷,调度时应同时兼顾,一般情况下往往采取“以热定电”的原则,即满足用户对热负荷需求的条件下再进行电量的调度;微电网中应配备一些储能设备,如蓄电池、超级电容、飞轮等。
EMS的功能自然首先应针对微电网内需求,如潮流和电压调度、电能质量和可靠性、提高运行的效率和经济性、降低污染排放等,但从长远看它还可对配电网提供一些辅助服务和可靠性服务,特别是微电网作为智能电网的一个组成部分,可起到一定的负荷响应的作用。此外,由于微电网本身位于用户侧,这些用户可能为中心商业区(CBD)、学校、工厂等,它们本来就有供热、通风、空调等过程控制系统,未来的EMS有可能成为这些系统以及当地发电、储能等的总调度系统。
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第二篇:微电网运行知识专题
解列运行知识专题
1.电厂节能减排、绿色环保
山西博赛克电力技术有限公司是成立于二00六年年初的股份制企业,坐落于山西省太原市高新技术开发区,注册资金500万,是国内首家能够合理解决非并网电厂电力调峰问题的高新技术产业公司。本公司由技术研发部、工程服务部、市场拓展部及企业策划部等部门组成,具有丰富的理论实践经验和默契的团队协作能力。公司共计员工50余名,其中包括:教授5名、副教授2名、高级工程师3名、工程师16名和技术研发人员20余名。
作为一家高新技术产业公司,公司领导带领全体员工遵循国家倡导的绿色经济产业和可持续性发展战略,本着“不断进取,精益求精”的经营理念,致力于电力事业的研究与开发,获得了两项国家专利,即:一种电力负荷调节系统及方法(发明专利号:2006400657610)和一种电力负荷调节装置(实用新型专利号:200620008044)被誉为“电力运行的革命性技术”!在山西省长治市,本公司为一些采用这项技术的非并网电厂进行了量身定做,改善了非并网电厂传统的通过气门排空进行电力负荷调节所带来的弊端,彻底解决了非并网电厂,长期以来的能源浪费和环境噪声污染等问题,实现了在2*6000W煤矸石发电机组和
2*12MW焦化余热发电机组安全稳定生产提高年经济效益2-5倍的喜人成绩,使其成为了真正的绿色产业。
在此,董事长侯永忠先生携全体员工欢迎各企业朋友致电咨询与实地考察。山西博赛克,为您的企业创造经济效益的辉煌,让您在市场
竞争的浪潮中游刃有余!
2.孤网运行的风险及解决办法
孤网运行是有风险的,长期以来,由于习惯思维方式和苦于没有孤网运行的安全保障技术,全国的自备电厂大都必须并网才能运行。在并网发电的状况下,也因费用高亏损而被迫停产,直至倒闭;所剩的电厂也是咬紧牙关,苦苦维持。对于全国乃至全世界发电事业来说,有个别发电企业实行孤网运行,但很不稳定,频繁的排气,紧张的调节使得发电厂的工作人员身心疲惫,安全没有保障。究其原因,主要是孤网运行的发电厂,无法解决大负荷冲击和小负荷频繁波动引起发电机周波波动带来的影响,机组经常被冲跨,或者就根本无法运行。而对于自备电厂供给高耗能电弧炉这样的负荷来说,孤网运行就更难。因为电弧炉是最不稳定的负荷,电极的升降,机械电气故障,都会直接影响自备电厂发电机组的稳定运行。对于生活用电负荷,一般比较 稳定。
解决办法:
采用了我公司负载调节技术,能有效地解了上述技术难题,尤其是彻底解决了大负荷频繁投切使发电机周波、电网网频的波动问题,发电机组稳定运行,企业效益稳定增加。客观地讲,孤网运行是一个系统工程,机组人为调整是难免的,由于发负荷调节系统的技术应用,使得人为调整频率减缓,大幅度降低了发电厂人员的劳动强度、保障了设备的安全运行,不存在人为解决瞬时波动的问题,仅需要根据汽压、负荷波动、锅炉燃烧等情况做出有计划的适时调整。从运行情况看,发电企业的利润是由负荷使用单位和发电企业共同创造的,机组安全运行的风险也是由负荷单位和发电企业共同承担的。计算机监控、电话等适时调度手段、有效的电力调控措施是稳定运行的重要保证。
3.孤网技术、安全稳定
山西博赛克电力技术有限公司,成立于2006年6月,是一户股份制企业。于2006年7月经太原高新技术产业开发区批准入驻太原高新区科技街9号丹阳科技4层3A01室。注册资本500万元人民币,法定代表人:候永忠。我公司是国内首家能够合理有效地解决自备电厂,与系统弱联系微电网运行的电力负荷调峰问题的高新技术产业公司。公司的经营范围是:电力工程技术、电气工程、自动化工程研发、计算机控制技术、电子技术、电讯及通讯器材技术、节能技术咨询服务。
作为一家高新技术产业公司,公司领导带领全体员工严格遵循国家倡导的绿色经济产业和持续性发展战略,针对余热、余压、余气、生物等自备电厂发、供电系统电力负荷调峰不稳定、耗能高的问题,本着“科技创新、不断进取、精益求精”的理念,致力于电力事业的研究与开发,获得了两项国家专利,即:“一种电力负荷调节系统及方法”(发明专利号:200610065761.0)和“一种电力负荷调节装置”(实用新型专利号:200620008044X),被誉为“电力运行的革命性技术”!是一项主要应用于电力产业领域的技术改造和新能源与高效节能的高新技术。经电力部门权威专家评审认定,该技术具有国内领先水平。
它突破了传统的调节方法束缚,大胆的采用储能技术设计理念,巧妙地运用自动控制技术、能量转换技术和随进随出的设计原理,创造性地解决了与系统弱联系的微电网输配电系统运行的负荷调峰不稳定、耗能高问题,并且彻底解决了生产工艺中大负荷频繁投切的负荷调节问题。在原理、结构和技术应用等方面都有创新。山西省科学技术情报研究所《科技查新报告》称:“国内检索范围内除本项目研究人员申请的专利外,尚未见其它与本项目设计和控制方法相同的公开文献报道。本项目研制的电力负荷调节系统在控制原理和系统设计方面均具有新颖性。”
4.孤网运行的解决方案:
拟采取的解决方案:①、系统的组成,与系统弱联系的小电网稳定运行控制系统是由汽轮发电机组、蒸汽产生装置及与其相连的送水管道、计算机处理单元、信号检测单元、电加热单元、水介质储能单元、变压单元、电力控制单元等组成。②、工作原理,用负载调节系统替代和补充电网功能:当用电系统负荷波动时,在汽轮机调速系统还未作出自动调整的情况下,由负载调节系统及时投入或释放与电网波动量一致的负荷,并联在小电网运行的电网中,适时调整整个电网的用电负荷,使得汽轮发电机组按原先设置的等功率发电量运行,电源网频就不存在变化。这样就从根本上解决了网频随负荷变化而变化的问题。③、负荷调节系统长时间运行的可靠性。由于负荷的波动是一个电能的波动问题,或者说是一个拥有很大能量且长期源源不断进行输送的一种能量,固定的负荷装置是不能长期容纳这么大能量的,即使可承载额定容量,长期运行也会发生“爆炸”。山西博赛克电力技术有限公司采用了“随进随出”的设计思想,将流入的能量随时转化为其它形式的能量,同时接纳新的电能。这样就产生了可长期稳定运行的负荷调节装置。④、瞬时调峰和长期稳频,能量储存技术的应用。众所周知,大功率交流电能是不能储存的,国外一些技术能将小功率电能转化为磁能进行储存,但对大容量电能是无能为力的。我公司发明的专利技术,有效实用结合火力发电厂状况,将热能转变为电能原理,采用循环综合利用办法进行调节负荷, 即热电厂电负荷波动热贮能电厂电。既不浪费能源,又能解决负荷波动,更重要的是可解决长时间负荷波动问题和大负荷频繁投切问题。在恶劣的用电环境也能保证小电网输配电系统稳定运行,向用户提供与大电网等质的电能,完全满足生产、生活需求。
其基本原理就是模拟电网功能,用负载调节系统替代汽轮机组的汽门排放蒸气调节负荷系统(DEH)和自动二次调频方法,彻底解决瞬间调峰和长期稳频和大负荷频繁投切问题。
5.孤网技术运行的辉煌绩效
成功案例有:山西省沁新煤焦股份有限公司余热发电厂,装机容
量为2*12MW,厂用电1000KVA,其他负荷
2000KVA。
棕刚玉厂,负荷功率为6*3150KVA,一般负荷波动量
为2500~3500KVA。
最大负荷波动量为9000KVA。
于2005年8月投产,至今孤网安全稳定运行,经济效益显著。
成功案例:山西省沁新煤焦股份有限公司煤矸石电厂,装机器容量
为2*6000KVA,厂用电1000KVA。
选煤厂,负荷功率为5600KVA,正常工作情况下,负荷波动量为0-3000KVA。
于2006年2月2日投产,至今孤网安全稳定运行,经济
效益显著。
另:煤矸石电厂还供应电石厂(负荷功率4000KVA,正常
工作下,负荷波动量为0-4000KVA)用电。
成功案例: 内蒙古太西煤集团常山实业有限公司煤矸石发电厂,装机器容量为2×50MW,于2008年6月12日投产,孤网安全稳定运行。
成功案例:山西清徐港源焦化有限公司余热电厂,装机容量为2
×6000KW+3000KW,于2008年6月6日投产,孤
网安全稳定运行。
第三篇:电网技术投稿须知
《电网技术》投稿须知
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2)作为稿件的辅助性说明材料,《投稿信》中各项内容请投稿人务必完整、准确填写。详实、丰富的稿件信息将有助于编辑部和审稿人准确把握稿件的关键性内容和价值,确保您的稿件能够得到更充分的重视和更公正的审阅。若投稿信中介绍的稿件内容及创新点不符合我刊选稿要求,可能被直接退稿。
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5)请在投稿时附最便捷的联系方式、电话和E-mail,编辑部一般采用这两种方式和作者联系。作者个人信息或通讯方式有变时,请及时登录本刊网站进行修改,以确保稿酬和样刊准确邮寄。
6)作者单位一般指成果所属单位,而不是作者投稿时的就学单位或工作单位。作者署名的单位应该是注册的法人单位全称,为明确起见,请作者投稿时请列出法人单位下设的二级单位,如大学要列出学院名称。国家重点实验室、省部重点实验室等单位名称格式为:“××国家重点实验室(依托单位)”,英文名称为“State Key Laboratory of ××(依托单位)”。每位作者只能署一个单位,其他单位可在作者简介中列出。
7)学生投稿请提供导师信息。对本刊拟采用的稿件,请导师对稿件可能涉及的学术道德和学术内容予以严格把关,并由导师向编辑部致函确认。
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12)论文应做到逻辑结构清晰、重点突出、论述严谨。在不影响主要内容完整表达的前提下,请尽量精炼语句,简化较成熟的基本理论方法介绍等,突出论文的创新性工作;请尽量精简图表和公式,简化推导和证明过程,宜将篇幅控制在6千字以内(包括图表所占篇幅)。辅助性的公式及图表可以附录的形式给出。
13)参考文献代表了论文的研究起点,高水平的科技论文应有一定数量的参考文献。本刊录用的论文一般要求有15篇以上参考文献,其中应包含一定量的国内相关期刊近期论文。
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稿件应包括以下内容:
◆中、英文标题:应以最恰当、最简明的词语反映报告、论文中最重要的特定内容。要求简单明了、恰当、鲜明、准确地概括论文中最主要的内容,同时又引人注目。符合简短性、明确性、可检索性、特异性要求。
例:适用于大功率场合的新型双Z源电压源逆变器
交流电网强度对模块化多电平换流器HVDC运行特性的影响 考虑发电机励磁电流限制的改进连续潮流算法
◆作者姓名、单位、地址、邮编:单位应使用全称,直辖市地址应标注到区。
◆中文摘要:摘要须有目的、方法、结果、结论4要素,用第三人称撰写。简明扼要,客观,避免空洞文字,内容不少于300字。其中:“目的”应说明论文主要解决什么问题;“方法”应说明什么方法(如基于什么方法的数学分析论证推导、什么类型的模拟试验或现场试验或仿真试验,包括所用原理、理论、条件、材料、结构、装备、程序等);“结果”应说明论证出的或试验研究出的什么具体结果(如得出什么具体特性、规律、现象、数据、被确定的关系、效果、性能等);“结论”应是从结果中分析、归纳出的基本要点和评价,内容具体。
摘要举例1:
[目的]传统Z源电压源逆变器(Z-source voltage-type inverter,ZVSI)中,电容电压高于输入电压,逆变器开关管电流应力过大,升压能力受到了限制,为此提出了新型双Z源电压源逆变器(novel double Z-source voltage source inverter,NDZVSI)拓扑结构。[方法]分析了NDZVSI的各种工作状态,推导了各元件电压关系。NDZVSI中各功率开关管采用改进脉宽调制(improved pulse-width modulation,IPWM)方式进行调制,确定了逆变器功率开关管的电流应力。[结果]仿真及试验结果验证了NDZVSI拓扑的可行性,[结论]与传统ZVSI相比,NDZVSI能降低电容电压,减小逆变器开关管的电流应力,提高升压能力,适于大功率应用场合。
摘要举例2:
[目的]为了在常规的电压定向控制基础上省去电流内环和交流电压传感器,提高系统的动态响应,[方法]将空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)与直接功率控制相结合,在推导系统数学模型的基础上,对电压外环调节器、功率内环调节器、SVPWM调制模块、系统时钟、采样频率、数据位数、坐标变换模块等参数进行了设计,在Simulink和基于现场可编程门阵列的高速数字信号处理平台上分别搭建了连续域和离散域模型,并进行了仿真和实验验证。[结果及结论]仿真和实验结果表明,该方法提高了系统的动态响应速度,实现了高功率因数运行。
◆关键词:主要用于文献检索,尽量使用通用名称,专业范围宽窄适宜,要求5-8个。
◆英文摘要、关键词:应与中文摘要、关键词相对应。Ei数据库要求用过去时态叙述作者工作,用现在时态叙述作者结论。不合格的英文摘要有可能影响论文被Ei收录。摘要150~300词为宜,关键词的数目3~8个。
上述中文摘要对应的英文摘要如下: 例1:
In traditional Z-source voltage-type inverter(ZVSI)the capacitor voltage is higher than input voltage,it makes the current stress too high,so the voltage boost ability is suppressed。For this reason the topological structure of a novel double Z-source voltage source inverter(DZVSI)is proposed。The working conditions of the novel DZVSI are analyzed and the relations among component voltages are derived。In novel DZVSI the power switches are modulated by improved pulse-width modulation(IPWM),and the current stresses of power switches in inverter are determined。Results of simulation and tests verify the feasibility of the proposed topological structure of the novel DZVSI。Comparing with traditional ZVSI,the novel DZVSI can reduce capacitor voltage and current stress of power switches in the inverter,and improve voltage boost ability,thus it is suitable to high-power application scenarios。
例2:
To leave out current inner loop and AC voltage sensors used in conventional voltage oriented control to improve dynamic response of control system,the space vector pulse width modulation is integrated with direct power control and on the basis of deriving mathematical model of control system the parameters of outer loop voltage regulator,inner loop power regulator,SVPWM modulation module,system clock,sampling frequency,data bits,coordinate transformation module are designed。The continuous domain model and discrete domain model are set up by Simulink and high-speed digital signal processing platform based on programmable gate array,and the simulation and experimental verification are performed。Results of simulation and experiments show that the proposed method can improve dynamic response of control system and the operation under high power factor can be implemented。
◆中图分类号、文献标识码:中图分类号应按《中图分类法》分类;科技论文文献标识码为A ◆引言:引言的主要内容为研究的意义、前人研究的进展、本研究的切入点、拟解决的关键问题等。具体要求如下:
1)简单明了,突出重点,开门见山;
2)如实评述前人成果,引用重要参考文献(尤其注意引用汉语科技文献,使文章简练,分清自己和前人的工作,同时反映作者对该领域的了解和掌握程度;
3)引言部分应体现出你的文章与其他文献相比的创新之处。在写作上可采用如下结构:
1)研究的理由、目的和背景,注意引用参考文献,将本文所做的工作与参考文献的内容区别开来; 2)理论依据和研究方法
3)预期的结果及其地位、作用和意义,表明自己所做工作的意义。4)本文研究方法的简单介绍。
注意:引言中不宜出现图、表和公式。
引言举例1:
适用于大功率场合的新型双Z源电压源逆变器
近年来由彭方正教授提出的Z源逆变器[1]得到了越来越广泛的关注,Z源逆变器分为Z源电压源逆变器(Z-source voltage source inverter,ZVSI)和Z源电流源逆变器(Z-source current source inverter,ZCSI)。ZVSI将Z源阻抗网络和全桥逆变器结合在一起,主要有以下优点:1);2)。以上优点使ZVSI在直流链电压大范围变化的领域(如燃料电池系统、光伏并网发电系统等新能源发电领域)具有广泛的发展前景[2-3]。但ZVSI存在如下局限性:1)Z源逆变器的电容电压高于输入电压,这将导致逆变器电流应力过大、可靠性不高。对此,文献[4]提出了一种改进Z源逆变器,可在一定程度上减小。2)[5]。
为了缓和以上矛盾,本文将在文献[4]的基础上构建新型双Z源电压源逆变器(novel double Z-source voltage source inverter,NDZVSI)拓扑结构,该拓扑能将Z源逆变器的电容电压降低一个数量级,可使其在大功率应用场合具有相当的优势。
◆参考文献: 参考文献应用中英文对照,要求15篇以上,一般汉语文献不少于10篇。
1)参考文献是科技论文的重要组成部分,表明论文的起点和深度,高水平的论文都有相当的参考文献量。请尽量选用最近5年的论文,尤其注意行业优秀中文期刊的论文,漏引可能导致侵权。
2)请将所有的参考文献在正文中引用(不要在标题中引用),并按自然顺序法排列。
3)根据国家标准GB/T 7714—2005《文后参考文献著录规则》,我刊的参考文献著录格式如下: 常用文献类型标志:M—图书;C—会议;N—报纸;J—期刊;D—学位论文;R—报告;S—标准;P—专利;G—汇编;EB—电子公告;DB—电子数据库。
中文期刊:
[1] 赵毅,马双忱,李燕中,等.利用粉煤灰吸收剂对烟气脱硫脱氮的实验研究[J].中国电机工程学报,2002,22(3):108-112.
Zhao Yi, Ma Shuangchen, Li Yanzhong, et a1.The experimental investigation of desulfurization and denitrification from flue gas by absorbents based on fly ash[J].Proceedings of the CSEE,2002,22(3):108-112(in Chinese).
注:其中,“2002”为出版年,“22”为卷号,“3”为期号,“108-112”为起止页码. 中文专著:
[1] 张贤达.现代信号处理[M].北京:清华大学出版社,2002:179-193.
[2] 昂温 G,昂温 P S.外国出版史[M].陈生铮,译.北京:中国书籍出版社,1998:112-147.
学位论文:
[1] 袁慧梅.用GA优化的ANN在配电网线损中的应用[D].北京:中国农业大学,1999.
报告:
[1] 蒋卫平.西北750kV系统电磁暂态实时仿真研究[R].北京:中国电力科学研究院,2002.
外文期刊(注意不要使用缩写的外文期刊名称,请给出全称):
[1] Sharma C.Modeling of an island grid[J].IEEE Trans on Power Systems, 1998, 13(3):971-978. 注:“Modeling of an island grid”为论文名称,“IEEE Trans on Power Systems”为期刊名,“1998”为出版年,“13”为卷号,“3”为期号,“971-978”为起止页码.作者的姓在前,名的首字母放在其后.
会议论文:
根据国标GB/T 7714—2005《文后参考文献著录规则》的要求,会议(或会议录)中某篇论文须按照“析出文献”的格式(参见该国标P3,P11,P13),著录格式如下:
析出文献主要责任者.析出文献题名[C]//源文献题名.出版地(或者保存地):出版者(如无出版者,著录源文献责任者),出版年:析出文献的起止页码.
举例:
[1] 张忠智.科技书刊的总编(主编)的角色要求[C]//中国科学技术期刊编辑学会建会十周年学术研讨会论文汇编.北京:中国科学技术期刊编辑学会学术委员会,1997:33-34.
外文专著:
[1] Anderson P M, Agrawal B L, Van Ness J E.Subsynchronous resonance in power system[M].New York:IEEE Press, 1990:35-68.
标准:
[1] 全国文献工作标准化技术委员会第七分委会.GB/T 5795-1986 中国标准书号[S].北京:中国标准出版社,1986.
注:“全国文献工作标准化技术委员会第七分委会”为标准的制定者.“GB/T 5795-1986”为标准编号,“中国标准书号”为标准名称,“北京”为标准的出版地,“中国标准出版社” 为标准的出版单位,“1986”为标准出版年.
报纸:
[1] 刘振亚.落实科学发展观加快建设坚强的国家电网[N].中国电力报,2005-02-24(1).
注:“刘振亚”为作者,“2005”为发表年,“02”为发表月,“24”为发表日,“(1)”为第1版.
电子文献: [1] 著者.题名[文献类型标志/文献载体标志].出版地:出版者,出版年(更新或修改日期)[引用日期].获取和访问路径.
PACS-L:the public-access computer system forum[EB/OL].Houston, Tex:University of Houston Libraries, 1989[1995-05-17].http://info.lib.uh.edu/pacsl.html.4)写全参考文献中的所有作者名字,要按照姓前名后的顺序书写,并且姓全写名缩写。如果不能确认何是名何是姓的话,请写全称,并说明。
5)作者如果是外国人,请将作者的姓放在前,名在后,且名字只保留首字母。不同的作者姓名之间用“,”分开。
6)中文期刊的英文刊名要写全称。
7)务请核对每一篇参考文献,已保证引用无误。
◆作者简介:
所有作者姓名、出生年、性别、学历、职称、研究方向、Email、通讯联系方式等。第一作者须提供照片,照片应为近期数码证件照(不低于500万像素),浅色背景,要求图像清晰,头部宽度(或高度)占照片宽度(或高度)的2/3,位置适中。
本文涉及课题负责人的信息:姓名、出生年、性别、学历、职称、研究方向、通讯联系方式等。
其他注意事项
◆变量及字母的使用
1)表示单位的字母用正体;表示矩阵、向(矢)量符号请用加粗斜体表示,但下标不用加粗;一般变量符号,如:t(时间)、v(速度)等,用斜体表示;下标字母表示英文缩写的请用正体,其他请用斜体,如ws,wr的下标s,r分别表示定子、转子的英文缩写,用正体。
2)变量符号应在首次出现时说明其物理意义或给出定义,变量单位应规范,变量符号定义要清晰,前后要统一,每个变量的大小写、上下标等要全文统一,切勿混淆;每个变量符号只能用1个字符(可另加上、下标)表示,切勿用英文单词的缩写(字母组合)表示,同一符号只能代表同一变量,同一变量必须用同一字母表示。
公式及变量说明的举例: 聚合模型输出无功功率为
QAWFQWTGiQTFiQCQL
(3)
i1i1nn式中:QAWF为风电场聚合模型输出的无功功率;QWTGi为第i台风力发电机组输出的无功功率;QTFi为第i台风力发电机组的升压变压器吸收的无功功率;ΣQC为风电场内的无功补偿容量之和;QL为风电场内部传输线吸收的无功功率。
3)所有单位请用国际标准单位。◆图、表
图、表要求有“自明性”,具体说明如下:
1)图、表中的文字请用中文,图表中的变量请在正文中说明含义。图中的每条曲线应说明含义,可在图中注释,或用文字加以说明。
2)图、表题应中英文对照,尽量详尽,自明。不应有重复的图题或表题。
3)由于来稿中的图质量参差不齐多数需修改或重新制作,为了提高作图质量希望作者提供能打开的原图(word图片、visio、photoshop图),尽量用Word作图,半栏图宽度控制在6.5cm,通栏图控制在14cm。
4)坐标图请注明变量的名称、单位以及标值;不能在图中表示的,请在正文中进行说明。
5)用Origin生成的ORG或OPJ文件,及用Excel生成的XLS文件,若已将图插入在正文中,双击可进入相应软件窗口对图进行修改的,不必提供原图文件,否则请单独提供原图文件。非上述软件制作的图不必提供图文件。
6)由数据生成的函数图(包括各种谱图),请提供作图用的数据(如果从您的计算机图文件或正文中可以得到该数据,则不必提供)。
7)提供的照片原件应为足够像素的层次分明的照片。◆英文缩写
英文缩写词应在第一次出现时给出中文名称和英文全称,格式如下:集成门极换向晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)。
◆基金项目及重大科研攻关项目
国家基金和科研项目要求中英文对应,只列出省部级及以上科研和基金项目,请注明名称并提供编号;格式如下:
基金项目译文
(1)国家自然科学基金项目(编号)。
Project Supported by National Natural Science Foundation of China(NSFC)(编号)。
(2)国家863高技术基金项目(编号)。
The National High Technology Research and Development of China(863 Programme)(编号)。(3)“十一五”国家科技支撑计划重大项目(编号)。
Key Project of the National Eleventh-Five Year Research Programme of China(编号)。(4)国家重点基础研究专项经费项目(编号)。
Project Supported by Special Fund of the National Priority Basic Research of China(编号)。(5)国家重点基础研究发展规划基金项目(编号)。
Project Subsidized by the Special Funds for Major State Basic Research Projects of China(编号)。
(6)国家重点基础研究发展纲要基金项目(编号)。
Project Supported by Foundation of the National Programme for Priority Basic Research’s Development of China(编号)。(7)国家杰出青年科学基金(编号)。
Scientific Funds for Outstanding Young Scientists of China(编号)。(8)国家重点基础研究发展计划项目(973项目)(编号)。
The National Basic Research Program of China(973 Program)(编号)。(9)高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(编号)。
Project Supported by Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education(编号)。(10)教育部中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(编号)。
Project Supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities(编号)。
第四篇:微电网项目可行性研究报告
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微电网项目可行性研究报告
【报告说明】
可行性研究报告,简称可研,是在制订生产、基建、科研计划的前期,通过全面的调查研究,分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。
项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件,如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等,从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较,并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测,从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见,为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。
可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。可行性研究报告是确定建设项目前具有决定性意义的工作,是在投资决策之前,对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法,在投资管理中,可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。
由于可行性研究报告属于订制报告,以下报告目录仅供参考,成稿目录可能根据客户需求和行业分类有所变化。
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一、编制依据
二、编制原则
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二、产品现有生产能力调查
三、产品产量及销售量调查
四、替代产品调查
五、产品价格调查
六、国外市场调查
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三、社会经济条件
四、其它应考虑的因素
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四、生活福利设施
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四、大气、地下水、地面水的环境质量状况
五、交通运输情况
六、其他社会经济活动污染、破坏现状资料
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三、人员培训及费用估算
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第五篇:国内外微电网典型示范工程
国内外微电网典型示范工程
1.美国
美国自上世纪90年代以来发生了几次较大的停电事故,使其电力行业十分关注电能质量和供电可靠性。因此美国对微电网的研究重点主要集中在满足多种电能质量的要求、提高供电的可靠性、降低成本和实现智能化等方面。
美国的分布式发电与微电网技术研究主要由电力可靠性技术解决方案协会(CERTS)、制造商(以GE为代表)、高等院校等进行。CERTS最早提出了颇具权威性的微电网概念: 微电网是一种由负荷和微电源共同组成的系统。它可同时提供电能和热量。微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换,并提供必要的控制。微电网相对于主电网表现为单一的受控单元,并可同时满足用户对电能质量和供电安全方面的需求。
在美国政府机构、电力公司、大型企业的资助下,以CERTS为首的美国各科研机构建立了一系列的微电网实验平台和试点工程。
1)威斯康辛麦迪逊分校微电网示范工程
L5: 7.6kW配电网480V208VL4: 7.6kW45kVA75kVADCACL3: 7.6kWL2: 7.6kWL1: 7.6kW直流稳压电源480/208静态开关DC45kVAAC直流稳压电源 图XXX 威斯康辛麦迪逊分校微电网示范工程结构
如图XXX所示,威斯康星大学麦迪逊分校微电网示范工程搭建的微电网中有两台位置对等的直流稳压电源,稳压电源经逆变器输出,输出经电抗器和变压器连接到微电网公共母线上。公共母线上连接大小相等的5个纯阻性负荷,并通过静态开关与480V配电网连接。本示范工程主要用来研究本地下垂控制策略,微电网暂态电压,微电网频率调整和微电网联网和孤岛模式之间的无缝切换。
2)CERTS微电网示范工程
配电网13.8kV远程监控系统75kVA公共母线静态开关馈线B馈线A480V 60Hz馈线C95kW电阻负荷 燃气轮机60kWDCACACDC95kW电阻负荷 燃气轮机60kW蓄电池DCAC蓄电池ACDC燃气轮机60kWDCAC蓄电池ACDC95kW电阻负荷 电动机20kW95kW电阻负荷 M 图XXX CERTS微电网示范工程结构图
如图XXX所示, CERTS微电网示范工程中分布式电源为60kW微型燃气轮机,微型燃气轮机经整流后既经逆变器给负荷供电,也可以给直接给蓄电池充电。馈线B和馈线C经公共母线连接形成微电网,微电网经静态开关接入配电网。配电网直接给馈线C负荷供电,经静态开关与微电网连接。正常情况下,静态开关闭合,微型燃气轮机不发电,配电网给微电网内负荷供电,并给蓄电池充电。当配电网发生异常时,静态开关打开,形成微电网孤岛,微型燃气轮机给孤岛内负荷供电,同时,当微电网总负荷超过微型燃气轮机发电总和时,蓄电池经逆变器放电给负荷供电,维持孤岛稳定运行。综上,微电网内负荷的供电可靠性得到了大大的提升。
本工程示范目的包括联网和孤岛模式之间的自动无缝切换;不依赖于高故障电流微网保护;无需高速通信实现孤岛条件下的电压和频率稳定。
3)分布式能源技术实验室(DETL)微电网示范工程
配电网模拟电网90kVA上层调度管理系统500kVA 12470/400V480VACDCACDCACACL1: 55kW+j55kVar燃料电池PV燃气轮机L2: 150kW+j255kVar 图XXX 分布式能源技术实验室微电网示范工程结构图
如图XXX所示,分布式能源技术实验室微电网示范工程中,分布式电源包括燃气轮机、光伏电池和燃料电池,燃气轮机经AC/AC变换输出给负荷供电,光伏电池和燃料电池经逆变器输出给负荷供电。微电网在上层管理系统的控制下与配电网连接或断开,所有分布式电源和负荷也通过上层调度管理系统管理。
通过上层调度管理系统,本示范项目可分析分布式电源利用效率,监测分布式电源输出功率的变化和负荷变化对微网稳态运行的影响。
4)国家可再生能源实验室微电网示范工程
L1:165kW+j404kVar模拟电网200kW配电网上层调度管理系统公共母线1段联络开关公共母线2段ACACACDCACACL2:165kW+j404kVar柴油机40,80,125kW600V 直流母线燃气轮机30kW风机100kWPV10kW蓄电池 图XXX 国家可再生能源实验室微电网示范工程结构图
如图XXX所示,国家可再生能源实验室微电网示范工程中,分布式电源包括了柴油机、微型燃气轮机、小型风机、光伏电池和蓄电池。柴油机直接给负荷供电,微型燃气轮机和小型风机经AC/AC变换接入微电网给负荷供电,光伏电池与蓄电池共同连接在直流母线上,并经过逆变器接入微电网。上层调度管理系统控制根据系统运行状态,控制微电网联网和孤岛的切换,并控制微电网内所有的分布式电源的投切。另外,上层调度管理系统根据系统运行状况控制联络开关的开闭,因此,既可以把微电网划分成两个部分,也可以把两个部分连接,形成一个电网。
本示范项目示范目的包括允许多独立系统同时运行,分布式发电系统可靠性测试和分布式发电及微网运行导则制定。
5)分布式电源集成测试示范工程
配电网静态开关21kV模拟光伏115kW 模拟光伏50kW PV电阻25kW电感75kVar电容75kVarACDC240V/21kV100kVAPV模拟光伏50kW ACDCACDC240V/480V240V/480V240V/21kV225kVA柴油机300kW480V/21kV300kVAPV模拟光伏115kW PV电阻25kW电感75kVar电容75kVar模拟光伏115kW ACDC240V/21kV25kVA燃气轮机30kWACAC电动机100kW燃气轮机30kWMACAC240V/21kV112.5kVAPV电阻25kW电感75kVar电容75kVarACDC240V/21kV100kVA300kW蓄电池300kW电阻25kWAC电感75kVar电容75kVarDC1MW锌镍液流电池ACDC240V/21kV112.5kVA 图XXX 分布式电源集成测试示范工程结构图
如图XXX所示,分布式电源集成测试示范工程中,模拟光伏电池板和蓄电池经逆变器接入21kV微电网系统,燃气轮机经AC/AC变换后接入,柴油机直接接入。微电网经静态开关与配电网连接。微电网中共有5组模拟光伏电池板,其中三组额定发电功率为115kW,另外两组额定发电功率为50kW。蓄电池容量300kW,锌镍液流电池容量为1MW,柴油机300kW。当多个分布式电源同时接入配电网时,可以研究高渗透分布式电源对配电网的影响。本示范工程的示范目的还包括微电网的电压和频率调整、电能质量的检测与分析和微电网继电保护。
6)狂河市微电网示范工程
上层调度管理系统20-60kW丙烷柴油机90kW10kVA10kVA10kVA750kVA丙烷柴油机90kWDC配电网ACACPV10kWACDCDC生物柴油机100kW燃料电池PV10-150kW生物柴油机100kW250kVAACDCACAC燃料电池燃气轮机30kW 图XXX 狂河市微电网示范工程结构图
如图XXX所示,狂河市微电网示范工程中,分布式电源包括:两台100kW生物柴油机、两台90kW丙烷柴油机(丙烷-柴油混合燃料发电机,下文均简称丙烷柴油机)、一台30kW燃气轮机、两组燃料电池和一组光伏电池,并将陆续接入风机和飞轮。生物柴油机和丙烷柴油机直接接入微电网给负荷供电,燃气轮机经AC/AC变换后接入微电网,燃料电池和光伏电池经逆变器接入微电网。微电网经静态开关与配电网连接。上层调度管理系统统一控制微电网中所有分布式电源和负荷,同时控制微电网联网与孤岛运行两种状态的切换。
该工程示范目的包括:建立微网经济模型;特定地点建设微网可行性;加快微网技术和制度上的认知度;含分布式电源配电网规划;微网的上层监控。
2.加拿大
加拿大幅员辽阔,人口密度小,长距离输电困难,希望能通过发展分布式发电和微电网技术解决以上问题。
从历史上看,加拿大的能源政策一直强调大型集中式发电和远距离、高电压传输,如大力发展大型水电,大型煤电,大型天然气发电和核电。过分依赖大型,高污染,高消耗的发电和输电系统已经不再受加拿大人的青睐。作为一种发输电的新思路,越来越多的集中式发电正在被分布式电源补充或替代。分布式电源的市场份额正在逐步增长,并没有减缓的迹象。
在加拿大政府机构、电力公司、大型企业的资助下,各科研机构建立了一系列的微电网实验平台和试点工程。
1)Nemiah 岛式电网光伏改造示范工程
屋顶光伏,共27.2kWDC三600V台柴油发电600V机600V600V600V/14.4kVACPV阻性负荷16.8kWACDCACDCACDCPV办公区 PVPV 图XXX Nemiah 岛式电网光伏改造示范工程结构图
如图XXX所示,Nemiah 岛式电网光伏改造示范工程中,共有4组屋顶光伏电池,它们分别给负荷供电,在光伏电池供电不足的情况下,柴油机启动,共同为岛内负荷供电。
改造目的:加拿大幅员辽阔,岛屿众多,其北部存在几百个柴油机为主的岛式电网,消耗昂贵的燃油。加入分布式电源,开发分布式电源容量优化软件,并对微网进行上层调度管理,使微网运行达到经济最优。
2)Ramea岛式电网光伏改造示范工程
风机92.5kW三台柴油机92.5kW负荷4200MWh/年阻性负荷200kWACAC风机ACACACAC风机风电场390kW92.5kW 图XXX Ramea 岛式电网风机改造示范工程结构图 如图XXX所示,Ramea 岛式电网风机改造示范工程中,共有3台风机,总容量为390kW,它们经AC/AC变换给负荷供电,在风机供电不足的情况下,柴油机启动,共同为岛内负荷供电。
改造目的:加拿大幅员辽阔,岛屿众多,其北部存在几百个柴油机为主的岛式电网,消耗昂贵的燃油。加入分布式电源,开发分布式电源容量优化软件,并对微网进行上层调度管理,使微网运行达到经济最优。
3)Hydro Quebec 微电网示范工程
7MW燃气轮机31MW13.8/120kV4MW配电网120kV4MW120/25kV 图XXX Hydro Quebec微电网示范工程结构图
如图XXX所示,Hydro Quebec微电网示范工程中,分布式电源是燃气轮机。孤岛运行状态下,燃气轮机给负荷供电,并网条件下,燃气轮机根据调度需要并网发电。
研究目的:实现有计划孤岛运行,研究孤岛运行对供电可靠性的影响;对紧急停电状况下孤岛运行稳定性、电压和频率波动及其经济效益进行分析。
4)Hydro Boston Bar微电网示范工程
上层调度管理系统Boston Bar3MW配电网69kV25/4.16kV4.32MW两台水轮机4.32MW120/25kV 图XXX Hydro Boston Bar微电网示范工程结构图
如图XXX所示,Hydro Boston Bar微电网示范工程中,分布式电源是两台水轮发电机,其输出直接给负荷供电。在上层调度管理系统的统一调度管理下,微电网可联网和孤岛运行。联网时,微电网内负荷由配电网供电,孤岛运行状态下,微电网内负荷由两台水轮发电机供电。
本示范工程的示范目的包括开发针对微电网的上层调度管理系统,实现微电网有计划孤岛运行,研究孤岛运行对供电可靠性的影响,对紧急停电状况下孤岛运行稳定性、电压和频率波动及其经济效益进行分析。
5)加拿大Utility微电网示范工程
250kV临时线路25/69kV配电网69kV25/69kVACAC风机1.26MWACAC风机2.52MW水轮机3MW 图XXX 加拿大Utility微电网示范工程结构图
如图XXX所示,加拿大Utility微电网示范工程中,分布式电源包括风机和水轮机。风机经AC/AC变换给负荷供电,水轮机直接接入给负荷供电,微电网经静态开关与配电网连接。本工程示范目的包括:实现微电网联网和孤岛模式之间的无缝切换;分析分布式电源大量渗入对微电网电压和频率调整的影响;通过对实时采集的发电量和负荷数据进行分析,研究季节变化对微网运行的影响。