離網(wǎng)型微電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)功率控制策略研究與實(shí)踐
發(fā)布時(shí)間:2021-01-16 15:04
為了更好地解決離網(wǎng)型微電網(wǎng)的"源-荷"匹配問(wèn)題,減輕以往能量管理過(guò)多依賴預(yù)測(cè)信息的弊端,在對(duì)儲(chǔ)能電池SOC狀態(tài)的變化趨勢(shì)研究和工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上,針對(duì)不同運(yùn)行方式和運(yùn)行場(chǎng)景,采用了基于專家規(guī)則的控制策略,充分利用微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的一體化數(shù)據(jù)采集和處理,保證能量管理可以依據(jù)儲(chǔ)能SOC所屬區(qū)間,按照事先制定的策略表,進(jìn)行微網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)功率調(diào)控。在實(shí)際工程應(yīng)用中,合理地設(shè)計(jì)了功率控制的控制網(wǎng)絡(luò),保證控制的快速性和準(zhǔn)確性。該控制方法實(shí)現(xiàn)了光伏、風(fēng)電、蓄熱鍋爐的功率自動(dòng)控制,提高了離網(wǎng)型微電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)"源-荷"平衡控制的準(zhǔn)確性和魯棒性。
【文章來(lái)源】:電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020,48(22)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
離網(wǎng)型微電網(wǎng)的構(gòu)成
郝飛,等離網(wǎng)型微電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)功率控制策略研究與實(shí)踐-175-能量計(jì)劃的滾動(dòng)修正;實(shí)時(shí)閉環(huán)控制基于儲(chǔ)能SOC、頻率越限、電壓越限等情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)可控電源、儲(chǔ)能充放電、柔性負(fù)荷的閉環(huán)控制,并具備緊急情況下的一鍵黑啟動(dòng)功能。圖2微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的控制方案Fig.2Controlstrategyofmicrogridmanagementsystem1.3分層綜合優(yōu)化分層綜合優(yōu)化主要解決“源-荷”匹配的問(wèn)題,讓發(fā)電和負(fù)荷能在各個(gè)時(shí)刻保持平衡;除此,還要考慮儲(chǔ)能充電、電鍋爐蓄熱的要求,既要保證夜間SOC運(yùn)行在高位,又要留有足夠的調(diào)控裕度,以應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的電壓或頻率的波動(dòng);運(yùn)行目標(biāo)約束是要結(jié)合成本、損耗等經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),利用好風(fēng)、光、儲(chǔ)的互補(bǔ)關(guān)系,發(fā)揮各自的特點(diǎn)。從圖3可以看出,分層綜合優(yōu)化需要風(fēng)光功率預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)作為優(yōu)化的輸入數(shù)據(jù),同時(shí)要結(jié)合調(diào)度優(yōu)化的約束條件,如能量平衡、儲(chǔ)能充放電、運(yùn)行目標(biāo)等。日前優(yōu)化調(diào)度根據(jù)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)、風(fēng)光功率預(yù)測(cè)、設(shè)備檢修計(jì)劃,考慮源端、網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷和儲(chǔ)能的約束條件,優(yōu)化生成風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電、蓄熱鍋爐的日功率計(jì)劃曲線,并初步制定儲(chǔ)能電池的充放電策略;日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化滾動(dòng)結(jié)合超短期預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù),對(duì)未來(lái)1h內(nèi)風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電、蓄熱鍋爐的功率計(jì)劃、儲(chǔ)能電池的充放電策略和負(fù)荷調(diào)控計(jì)劃進(jìn)行修正,生成實(shí)時(shí)控制設(shè)定值的基準(zhǔn)值。圖3分層綜合優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)過(guò)程Fig.3Realizationprocessofhierarchicalcomprehensiveoptimization2穩(wěn)態(tài)功率控制在離網(wǎng)型微電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)功率控制中,分層綜合優(yōu)化的結(jié)果只能作為參考,由于“高海邊無(wú)”地區(qū)的自然條件較差,氣象多變,風(fēng)光功率預(yù)測(cè)精度較差,導(dǎo)致優(yōu)化調(diào)度結(jié)果出現(xiàn)較大偏差,不能滿足實(shí)際運(yùn)行的要求。因此需要結(jié)合天氣、負(fù)荷情況對(duì)微電
求,保證供暖管道的安全。3工程應(yīng)用實(shí)踐在工程實(shí)際應(yīng)用中,由于受外在因素影響,多時(shí)間尺度的優(yōu)化調(diào)度策略無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)控制的要求。因此采用了基于儲(chǔ)能SOC的多應(yīng)用場(chǎng)景的專家規(guī)則的方法,來(lái)完成現(xiàn)場(chǎng)的功率控制,從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況來(lái)看,很好地解決了離網(wǎng)型微電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)功率控制問(wèn)題。3.1控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)在微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)功率控制的控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。從圖6可以看出:最上層采用微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)完成日前優(yōu)化調(diào)度、日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化、實(shí)時(shí)優(yōu)化控制和能量管理與統(tǒng)計(jì)分析;中間圖6控制網(wǎng)絡(luò)圖Fig.6Controlnetworkdiagram
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多微電網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)能量管理方法研究[J]. 陳其森,汪湘晉,池偉,張雪松. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2018(11)
[2]基于滿意度原理的光柴儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行研究[J]. 張倩,丁津津,劉童,芮濤,王群京. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2018(10)
[3]含多類型電源的離網(wǎng)型微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略[J]. 喻磊,雷金勇,田兵,簡(jiǎn)淦楊,馬溪原,郭曉斌,郝木凱,張偉,龔余婧. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2018(03)
[4]孤立電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)控制問(wèn)題分析[J]. 沈軍,劉連凱,郝飛,金浩,田冬明. 有色冶金設(shè)計(jì)與研究. 2017(05)
[5]基于改進(jìn)模型預(yù)測(cè)控制的微電網(wǎng)能量管理策略[J]. 竇曉波,曉宇,袁曉冬,吳在軍,劉晶,胡敏強(qiáng). 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(22)
[6]多時(shí)間尺度微電網(wǎng)能量管理優(yōu)化調(diào)度方案[J]. 張海濤,秦文萍,韓肖清,王鵬,郭曉龍. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(05)
[7]微電網(wǎng)改進(jìn)多時(shí)間尺度能量管理模型[J]. 竇曉波,徐忞慧,董建達(dá),全相軍,吳在軍,孫建龍. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(09)
[8]微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行有功缺額計(jì)算方法[J]. 姚莉娜,楊東海,段運(yùn)鑫,劉寶江,孫玉鋒. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2015(15)
[9]基于功率監(jiān)測(cè)和頻率變化率的孤島微電網(wǎng)緊急切負(fù)荷控制[J]. 王波,張保會(huì),郝治國(guó). 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(08)
[10]基于改進(jìn)細(xì)菌覓食算法的微網(wǎng)魯棒經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J]. 彭春華,謝鵬,詹驥文,孫惠娟. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(09)
本文編號(hào):2981038
【文章來(lái)源】:電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020,48(22)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
離網(wǎng)型微電網(wǎng)的構(gòu)成
郝飛,等離網(wǎng)型微電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)功率控制策略研究與實(shí)踐-175-能量計(jì)劃的滾動(dòng)修正;實(shí)時(shí)閉環(huán)控制基于儲(chǔ)能SOC、頻率越限、電壓越限等情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)可控電源、儲(chǔ)能充放電、柔性負(fù)荷的閉環(huán)控制,并具備緊急情況下的一鍵黑啟動(dòng)功能。圖2微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的控制方案Fig.2Controlstrategyofmicrogridmanagementsystem1.3分層綜合優(yōu)化分層綜合優(yōu)化主要解決“源-荷”匹配的問(wèn)題,讓發(fā)電和負(fù)荷能在各個(gè)時(shí)刻保持平衡;除此,還要考慮儲(chǔ)能充電、電鍋爐蓄熱的要求,既要保證夜間SOC運(yùn)行在高位,又要留有足夠的調(diào)控裕度,以應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的電壓或頻率的波動(dòng);運(yùn)行目標(biāo)約束是要結(jié)合成本、損耗等經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),利用好風(fēng)、光、儲(chǔ)的互補(bǔ)關(guān)系,發(fā)揮各自的特點(diǎn)。從圖3可以看出,分層綜合優(yōu)化需要風(fēng)光功率預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)作為優(yōu)化的輸入數(shù)據(jù),同時(shí)要結(jié)合調(diào)度優(yōu)化的約束條件,如能量平衡、儲(chǔ)能充放電、運(yùn)行目標(biāo)等。日前優(yōu)化調(diào)度根據(jù)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)、風(fēng)光功率預(yù)測(cè)、設(shè)備檢修計(jì)劃,考慮源端、網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷和儲(chǔ)能的約束條件,優(yōu)化生成風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電、蓄熱鍋爐的日功率計(jì)劃曲線,并初步制定儲(chǔ)能電池的充放電策略;日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化滾動(dòng)結(jié)合超短期預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù),對(duì)未來(lái)1h內(nèi)風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電、蓄熱鍋爐的功率計(jì)劃、儲(chǔ)能電池的充放電策略和負(fù)荷調(diào)控計(jì)劃進(jìn)行修正,生成實(shí)時(shí)控制設(shè)定值的基準(zhǔn)值。圖3分層綜合優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)過(guò)程Fig.3Realizationprocessofhierarchicalcomprehensiveoptimization2穩(wěn)態(tài)功率控制在離網(wǎng)型微電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)功率控制中,分層綜合優(yōu)化的結(jié)果只能作為參考,由于“高海邊無(wú)”地區(qū)的自然條件較差,氣象多變,風(fēng)光功率預(yù)測(cè)精度較差,導(dǎo)致優(yōu)化調(diào)度結(jié)果出現(xiàn)較大偏差,不能滿足實(shí)際運(yùn)行的要求。因此需要結(jié)合天氣、負(fù)荷情況對(duì)微電
求,保證供暖管道的安全。3工程應(yīng)用實(shí)踐在工程實(shí)際應(yīng)用中,由于受外在因素影響,多時(shí)間尺度的優(yōu)化調(diào)度策略無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)控制的要求。因此采用了基于儲(chǔ)能SOC的多應(yīng)用場(chǎng)景的專家規(guī)則的方法,來(lái)完成現(xiàn)場(chǎng)的功率控制,從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況來(lái)看,很好地解決了離網(wǎng)型微電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)功率控制問(wèn)題。3.1控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)在微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)功率控制的控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。從圖6可以看出:最上層采用微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)完成日前優(yōu)化調(diào)度、日內(nèi)滾動(dòng)優(yōu)化、實(shí)時(shí)優(yōu)化控制和能量管理與統(tǒng)計(jì)分析;中間圖6控制網(wǎng)絡(luò)圖Fig.6Controlnetworkdiagram
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多微電網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)能量管理方法研究[J]. 陳其森,汪湘晉,池偉,張雪松. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2018(11)
[2]基于滿意度原理的光柴儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行研究[J]. 張倩,丁津津,劉童,芮濤,王群京. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2018(10)
[3]含多類型電源的離網(wǎng)型微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略[J]. 喻磊,雷金勇,田兵,簡(jiǎn)淦楊,馬溪原,郭曉斌,郝木凱,張偉,龔余婧. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2018(03)
[4]孤立電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)控制問(wèn)題分析[J]. 沈軍,劉連凱,郝飛,金浩,田冬明. 有色冶金設(shè)計(jì)與研究. 2017(05)
[5]基于改進(jìn)模型預(yù)測(cè)控制的微電網(wǎng)能量管理策略[J]. 竇曉波,曉宇,袁曉冬,吳在軍,劉晶,胡敏強(qiáng). 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(22)
[6]多時(shí)間尺度微電網(wǎng)能量管理優(yōu)化調(diào)度方案[J]. 張海濤,秦文萍,韓肖清,王鵬,郭曉龍. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(05)
[7]微電網(wǎng)改進(jìn)多時(shí)間尺度能量管理模型[J]. 竇曉波,徐忞慧,董建達(dá),全相軍,吳在軍,孫建龍. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(09)
[8]微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行有功缺額計(jì)算方法[J]. 姚莉娜,楊東海,段運(yùn)鑫,劉寶江,孫玉鋒. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2015(15)
[9]基于功率監(jiān)測(cè)和頻率變化率的孤島微電網(wǎng)緊急切負(fù)荷控制[J]. 王波,張保會(huì),郝治國(guó). 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(08)
[10]基于改進(jìn)細(xì)菌覓食算法的微網(wǎng)魯棒經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J]. 彭春華,謝鵬,詹驥文,孫惠娟. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(09)
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