【摘要】：我國(guó)西部分布著廣闊的牧區(qū)。由于游牧民族分散的生產(chǎn)方式,人口密度極低,導(dǎo)致電網(wǎng)建設(shè)成本極高。很多地區(qū)由于難以通電,嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。過(guò)去曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)小型直流發(fā)電機(jī)向直流負(fù)載供電的方式,但功率有限,且負(fù)載類型嚴(yán)重受限,無(wú)法使用交流電機(jī)一類生產(chǎn)機(jī)械。在之前一段時(shí)期,國(guó)家投入巨資使部分牧區(qū)通上了大電網(wǎng)的電力,極大的改善了牧區(qū)的用電狀況,但其存在建設(shè)和維護(hù)成本極高和電壓不穩(wěn)等問(wèn)題,并且易發(fā)生故障且難以及時(shí)修復(fù)。分布式可再生能源的出現(xiàn),為偏遠(yuǎn)地區(qū)微電網(wǎng)孤網(wǎng)供電提供了條件。在常規(guī)能源短缺的牧區(qū)、海島、地形復(fù)雜的山區(qū)、無(wú)人區(qū)等大電網(wǎng)難以覆蓋的區(qū)域,有條件利用風(fēng)電、光伏等可再生能源供電,改善了當(dāng)?shù)厣a(chǎn)和生活條件。在以可再生能源為主體的供電系統(tǒng)中,由于電源側(cè)和負(fù)載側(cè)都具有很強(qiáng)的隨機(jī)波動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定相當(dāng)困難,因此微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行必須配備一定的儲(chǔ)能裝置來(lái)平衡用電高峰和低谷。然而,在小型的微電網(wǎng)孤網(wǎng)供電系統(tǒng)中,配備大容量的儲(chǔ)能裝置是很不經(jīng)濟(jì)的。但可根據(jù)用電需求和負(fù)載特性,使發(fā)電功率和用電負(fù)荷盡可能相適應(yīng),以減少儲(chǔ)能裝置容量。生活用電的電器類型很多,不同類型的負(fù)載具有不同的電氣特性,因此可將不同類型的負(fù)載分別供電,確保重要負(fù)載的供電質(zhì)量。本系統(tǒng)采用風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能聯(lián)合供電,采取按負(fù)荷分類供電的方式�？紤]到經(jīng)濟(jì)性,以風(fēng)電為主,光伏為輔。風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能分成兩個(gè)部分分別供電,一部分通過(guò)電力電子變換器和直流微電網(wǎng)系統(tǒng)供給工頻負(fù)載和儲(chǔ)能元件,另一部分供給電熱器負(fù)載和泄能負(fù)載,在能量分配上根據(jù)負(fù)載的重要性實(shí)現(xiàn)按不同的優(yōu)先級(jí)分別供電。這種供電方式減少了通過(guò)直流微電網(wǎng)和電力電子變換器件的功率,減少了儲(chǔ)能容量,也保證了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。儲(chǔ)能單元由鉛酸蓄電池和超級(jí)電容器組成。本系統(tǒng)還充分利用風(fēng)電資源實(shí)現(xiàn)了熱儲(chǔ)能。本系統(tǒng)中的直流微電網(wǎng)部分,通過(guò)直流母線將各分布式電源和儲(chǔ)能單元連接起來(lái),消除了各微電源的差異,通過(guò)必要的接口轉(zhuǎn)換電路使各微電源的電能標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一,確保直流母線電壓穩(wěn)定。本系統(tǒng)采用PLC控制,控制的量主要包括各部件相關(guān)的電壓、電流、頻率、功率等量,確保系統(tǒng)穩(wěn)定。
【圖文】：

在所有可再生能源中，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電應(yīng)用的比較成熟，隨著技術(shù)革本不斷降低。風(fēng)電和光伏相比較而言，目前風(fēng)力發(fā)電成本最低，效率最高的發(fā)電成本仍遠(yuǎn)高于風(fēng)電。因此，在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，應(yīng)該以風(fēng)電為主為輔，風(fēng)電的裝機(jī)容量應(yīng)該遠(yuǎn)大于光伏的裝機(jī)容量。而光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是直生直流電，更適合接入直流微電網(wǎng)給低壓電子設(shè)備供電。今年來(lái)，風(fēng)光互補(bǔ)供電的應(yīng)用已經(jīng)十分常見(jiàn)。比如濱海公園的路燈供電就是利用海風(fēng)和光能資源，不但不消耗市電電力，還省去了線路敷設(shè)費(fèi)用。風(fēng)光供電方式極大地減少了無(wú)電時(shí)間，減小了儲(chǔ)能電池容量。在海島、牧區(qū)、山邊防哨所等交通不便的地區(qū)，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電更顯示出其優(yōu)越性。我國(guó)北方廣草原牧區(qū)具有最肥豐富的風(fēng)能和太陽(yáng)能資源，使得這些地區(qū)能夠使用風(fēng)光互電這種較為經(jīng)濟(jì)的供電方式。另外，在風(fēng)光互補(bǔ)微電網(wǎng)供電系統(tǒng)中，可以考同負(fù)載的用電需求，有針對(duì)性的分來(lái)供電，而不必拘泥于常規(guī)市電的電能質(zhì)準(zhǔn)，能夠更加充分的利用可再生資源，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本微電網(wǎng)各組成部件及 PLC 控制單元如圖 1.1 所示。

輸出功率與空氣密度ρ、風(fēng)速 Vw、葉片半徑 R 和風(fēng)能利用系空氣密度、風(fēng)速都在不斷變化，為了實(shí)現(xiàn)風(fēng)能捕獲最大化，唯風(fēng)能利用系數(shù) Cp。實(shí)際上，，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)各部件機(jī)械強(qiáng)度只能在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)運(yùn)行，在實(shí)際應(yīng)用中，3-25m/s 為風(fēng)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)的條件是啟動(dòng)扭矩不低于最低啟動(dòng)扭矩。只有在風(fēng)時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)才能啟動(dòng)。風(fēng)力機(jī)達(dá)到額定功率時(shí)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速切入風(fēng)速和額定風(fēng)速之間，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率隨著風(fēng)速風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速時(shí)，通過(guò)調(diào)整槳距角使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和定值。當(dāng)風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速時(shí)，風(fēng)機(jī)的葉片、塔架、傳動(dòng)鏈、的機(jī)械應(yīng)力，過(guò)大的載荷會(huì)加劇風(fēng)力機(jī)的磨損。因此，當(dāng)風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)當(dāng)停止工作，通過(guò)控制槳距角迅速停機(jī)，以免造風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能需要經(jīng)過(guò)整流和逆變環(huán)節(jié)才能供工頻路如圖 2.1 所示。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM73

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 張潮;劉海濤;許倫;李昕儒;;考慮儲(chǔ)能荷電狀態(tài)的附加功率調(diào)節(jié)的混合微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制[J];電工電氣;2019年12期

2 王輝;廖昆;林藝璇;陳波波;;多微電網(wǎng)參與的配電側(cè)日前市場(chǎng)競(jìng)價(jià)修正模型[J];現(xiàn)代電力;2019年06期

3 雷聲勇;;直流微電網(wǎng)改進(jìn)下垂控制策略研究[J];電氣傳動(dòng);2019年12期

4 吳潔;;直流微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];裝備機(jī)械;2019年04期

5 謝鵬;蔡澤祥;劉平;李曉華;張勇軍;孫宇嫣;;考慮多時(shí)間尺度不確定性耦合影響的風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)儲(chǔ)能容量協(xié)同優(yōu)化[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2019年24期

6 管偉翔;錢君霞;王亮;張海龍;王恩榮;;接有沖擊性負(fù)荷的微電網(wǎng)電能質(zhì)量分析[J];南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版);2019年04期

7 付明;黃X;;分布式直流微電網(wǎng)分級(jí)控制技術(shù)研究[J];通信電源技術(shù);2020年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 曾凡有;;基于奔德斯分解的微電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行研究[A];2017年江西省電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2018年

2 董曄弘;王玨;王葉;陶友傳;;基于可再生能源利用的孤島微電網(wǎng)[A];2015年中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集[C];2016年

3 李成玲;李雯;鄭雨翔;洪yN祺;郭慧敏;;含微電網(wǎng)的配電網(wǎng)典型接線模式經(jīng)濟(jì)性評(píng)估[A];2017電力行業(yè)信息化年會(huì)論文集[C];2017年

4 姜軍;;含分布式電源和儲(chǔ)能裝置的微電網(wǎng)控制技術(shù)分析[A];決策論壇——系統(tǒng)科學(xué)在工程決策中的應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集（上）[C];2015年

5 任青;王海燕;同向前;;戶用微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)研究[A];第四屆全國(guó)電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會(huì)議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇：電能質(zhì)量與高效優(yōu)質(zhì)用電論文集[C];2015年

6 董曄弘;王玨;王葉;陶友傳;;基于可再生能源利用的孤島微電網(wǎng)[A];第十七屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)——分6　中國(guó)海洋工程裝備技術(shù)論壇論文集[C];2015年

7 ;微電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)介紹[A];中國(guó)農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能設(shè)備分會(huì)《中小型風(fēng)能設(shè)備與應(yīng)用》（2015年第2期）[C];2015年

8 肖朝霞;方紅偉;張獻(xiàn);;智能微電網(wǎng)研究綜述[A];天津市電機(jī)工程學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

9 ;《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》對(duì)中小風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的影響[A];中小型風(fēng)能設(shè)備與應(yīng)用（2017年12月·第2期 總第26期）[C];2017年

10 盧洋;袁月亮;李科;;并網(wǎng)型微電網(wǎng)電源容量?jī)?yōu)化配置[A];2017年江西省電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2018年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 吳俊宏 華東電力設(shè)計(jì)院智慧能源室主任;促進(jìn)微電網(wǎng)發(fā)展還需三大創(chuàng)新[N];中國(guó)能源報(bào);2020年

2 黃辛 王琦;我國(guó)首個(gè)校園新能源智能微電網(wǎng)啟動(dòng)建設(shè)[N];中國(guó)科學(xué)報(bào);2017年

3 本報(bào)記者 孫興維 通訊員 尹繼冬 趙金石;智能微電網(wǎng)惠及邊關(guān)哨所[N];解放軍報(bào);2019年

4 朱暉 茹心芹 姬秋華;南瑞集團(tuán)承擔(dān)的光儲(chǔ)微電網(wǎng)技術(shù)成果通過(guò)鑒定[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2019年

5 記者 黃蕾 通訊員 馬龍鵬 夏衍;江蘇開(kāi)山島微電網(wǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)完成澆筑[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2019年

6 本報(bào)記者 秦虹;微電網(wǎng)建設(shè)將逐步實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)[N];中國(guó)電力報(bào);2019年

7 記者 張健 黃蕾 通訊員 夏衍;開(kāi)山島智能微電網(wǎng)建成投運(yùn)[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2019年

8 記者 陳兵 通訊員 夏衍;開(kāi)山島智能微電網(wǎng)建成投運(yùn)[N];連云港日?qǐng)?bào);2019年

9 本報(bào)記者 秦虹;微電網(wǎng)點(diǎn)亮電力“空白區(qū)”[N];中國(guó)電力報(bào);2019年

10 本報(bào)記者 賈濤;劉怡：智慧微電網(wǎng)助力大同能源革命[N];大同日?qǐng)?bào);2019年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉子文;復(fù)雜運(yùn)行狀態(tài)下交直流微電網(wǎng)運(yùn)行特性分析及控制方法研究[D];華中科技大學(xué);2019年

2 李昕;基于MOEA的微電網(wǎng)多目標(biāo)多約束優(yōu)化調(diào)度研究[D];武漢大學(xué);2016年

3 吳瀟雨;自主運(yùn)行的互聯(lián)微電網(wǎng)系統(tǒng)分層分布式控制方法研究[D];北京交通大學(xué);2019年

4 藺帥帥;高新信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的微電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)管控模型研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2019年

5 帥航;基于近似動(dòng)態(tài)規(guī)劃（ADP）的微電網(wǎng)日內(nèi)在線優(yōu)化運(yùn)行方法研究[D];華中科技大學(xué);2019年

6 樓冠男;對(duì)等模式下獨(dú)立微電網(wǎng)分布式電壓控制研究[D];東南大學(xué);2018年

7 陳敬峰;含混合儲(chǔ)能的獨(dú)立型微電網(wǎng)系統(tǒng)控制與優(yōu)化調(diào)度策略研究[D];華南理工大學(xué);2018年

8 謝鵬;計(jì)及多尺度不確定性耦合的自治型微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)容量協(xié)調(diào)優(yōu)化[D];華南理工大學(xué);2019年

9 吳盛軍;微電網(wǎng)中電動(dòng)汽車儲(chǔ)能優(yōu)化控制及儲(chǔ)能梯級(jí)利用研究[D];東南大學(xué);2017年

10 湯慶峰;廣義需求側(cè)資源接入下多種形態(tài)微電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行方法[D];華北電力大學(xué)(北京);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周涵;并網(wǎng)狀態(tài)下微電網(wǎng)的近似閉環(huán)模型預(yù)測(cè)控制[D];上海交通大學(xué);2017年

2 毛瑞龍;基于Petri網(wǎng)的微電網(wǎng)能量調(diào)度管理研究[D];江蘇科技大學(xué);2019年

3 張曉;直流微電網(wǎng)的故障分析與保護(hù)配置研究[D];山東科技大學(xué);2018年

4 趙興民;低壓混合微電網(wǎng)中變流器控制策略的研究[D];山東科技大學(xué);2018年

5 陳洪濤;直流微電網(wǎng)母線電壓穩(wěn)定性控制策略研究[D];山東理工大學(xué);2019年

6 許磊;微電網(wǎng)離網(wǎng)/并網(wǎng)切換控制策略研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2019年

7 薛昊;多能互補(bǔ)型微電網(wǎng)優(yōu)化控制研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2019年

8 劉韓奇;基于U-I下垂的同步定頻微電網(wǎng)運(yùn)行控制策略研究[D];山東理工大學(xué);2019年

9 吳超;牧區(qū)微電網(wǎng)孤網(wǎng)按負(fù)荷分類供電研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2019年

10 晁凱云;基于改進(jìn)下垂特性的微電網(wǎng)控制及穩(wěn)定性分析方法研究[D];華中科技大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2618175