混合信息物理系統(tǒng)模式下微網(wǎng)群自主運(yùn)行研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-02 12:54
微電網(wǎng)作為一種整合利用分布式電源的有效形式,通過高效的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)可再生能源的充分利用,大大提高微電網(wǎng)供電質(zhì)量與可靠性,成為近年來國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。隨著分布式光伏、風(fēng)機(jī)等間歇性電源在中低壓配電網(wǎng)中滲透率的提高,相鄰的多個(gè)微電網(wǎng)共存于一個(gè)區(qū)域配電網(wǎng)。同時(shí),為解決微電網(wǎng)的工作容量有限、抗干擾能力弱、運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)功率突變等降低微電網(wǎng)可靠性的缺點(diǎn),以地理位置相近的多個(gè)微電網(wǎng)通過一定的互聯(lián)結(jié)構(gòu)所形成的微網(wǎng)群技術(shù)大力發(fā)展起來。構(gòu)建信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System,CPS)可以加強(qiáng)對(duì)微網(wǎng)群中物理設(shè)備的感控能力,并促進(jìn)微網(wǎng)群內(nèi)部信息流的雙向流動(dòng),進(jìn)而提高微網(wǎng)群的自主與協(xié)調(diào)運(yùn)行能力;谏鲜霰尘,本文以包含大量分布式資源的混合信息物理系統(tǒng)模式下的微網(wǎng)群為研究對(duì)象,從微網(wǎng)群互聯(lián)角度出發(fā),分析并提出可滿足未來基于信息物理系統(tǒng)模式的微網(wǎng)群自主與協(xié)調(diào)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)提高微網(wǎng)群系統(tǒng)可靠性的同時(shí),保證系統(tǒng)高效、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的能力。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:第一,針對(duì)微網(wǎng)群組網(wǎng)運(yùn)行的功率平衡判斷問題,首先在信息物理系統(tǒng)模式下設(shè)計(jì)了微網(wǎng)群通信架構(gòu),實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)群組網(wǎng)運(yùn)行的分布式資源狀態(tài)的實(shí)...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1電力空間與信息空間的交互??圖1-1給出了電網(wǎng)CPS中的電力空間與信息空間的交互,其主要特征如下:??
直至出現(xiàn)故障的設(shè)備繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行或被隔離。??2)孤島運(yùn)行:故障發(fā)生后微網(wǎng)群中的故障隔離將有可能導(dǎo)致微網(wǎng)群解列運(yùn)此時(shí),微網(wǎng)群系統(tǒng)將不能夠繼續(xù)保持功率平衡進(jìn)而穩(wěn)定運(yùn)行。此外,多個(gè)系統(tǒng)子微網(wǎng)將形成獨(dú)立運(yùn)行的孤島微電網(wǎng)或更大的孤島運(yùn)行的電網(wǎng),在微網(wǎng)劃分中將實(shí)現(xiàn)切負(fù)荷操作,以實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)群中正常運(yùn)行的分布式電源對(duì)重要負(fù)荷的如圖2-1所示,微電網(wǎng)3發(fā)生意外事故后,開關(guān)將會(huì)打開使得微網(wǎng)群由互網(wǎng)運(yùn)行變?yōu)楣聧u運(yùn)行,微電網(wǎng)1,?2,?3將不會(huì)協(xié)調(diào)運(yùn)行來進(jìn)行能量互濟(jì),微電獨(dú)立運(yùn)行以保證自身的穩(wěn)定性。??3)組網(wǎng)運(yùn)行:當(dāng)系統(tǒng)中的電源故障被消除后,一部分微電網(wǎng)需要從其他電網(wǎng)吸收能量以給其內(nèi)部暫停供電的負(fù)荷供電或給其他微電網(wǎng)進(jìn)行供電。如圖所示,當(dāng)微電網(wǎng)1由于發(fā)生設(shè)備故障被隔離,微電網(wǎng)2等其他微電網(wǎng)仍能夠功率平衡判斷以繼續(xù)互聯(lián)運(yùn)行。??|?Breaker?on;?■?Breaker?off.??
設(shè)計(jì)微網(wǎng)群自治互聯(lián)的估計(jì)器將有效解決微網(wǎng)群規(guī)模的增大所帶來的不??可擴(kuò)展性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)以功率形式保證子微網(wǎng)間的功率平衡以及電能質(zhì)量的穩(wěn)定。??基于分布式估計(jì)的微網(wǎng)內(nèi)部通信架構(gòu)以及典型的微網(wǎng)群互聯(lián)結(jié)構(gòu)分別如圖2-1??和圖2-2所示。??j"i?,?j??I!??」i??i?(??1??I「〒夸亨?|?I??l?二:二:二-二二-二二-二二-二二:l!?J??圖2-2微網(wǎng)群內(nèi)部通信架構(gòu)??圖2-2中每一個(gè)負(fù)載觀測(cè)其當(dāng)前的功率消耗,利用通信網(wǎng)絡(luò)與其相鄰負(fù)載交換??信息,并將估計(jì)出的所有負(fù)載消耗的平均值通過某一通信線路傳遞給目標(biāo)分布式??電源。同樣,每個(gè)分布式電源通過與相鄰電源進(jìn)行通信以估計(jì)出所有DG產(chǎn)生的平??均功率,并與負(fù)載傳輸?shù)墓β氏钠骄当容^。圖2-1中系統(tǒng)通過領(lǐng)域信息交互??即可實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),由于不存在控制中心,利用電力通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)??分布式估計(jì),具有較高的算法執(zhí)行效率和可靠的監(jiān)控能力。實(shí)際上基于分布式估計(jì)??的監(jiān)控系統(tǒng)中
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]降壓節(jié)能技術(shù)研究綜述[J]. 戴詩(shī)朦,孫鳴,劉俊勇,羊靜. 四川電力技術(shù). 2017(04)
[2]信息物理融合的有源配電網(wǎng)故障仿真測(cè)試技術(shù)研究[J]. 翁嘉明,劉東,王云,張明,嵇文路. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論在電力CPS連鎖故障研究中的應(yīng)用綜述[J]. 王先培,朱國(guó)威,賀瑞娟,田猛,董政呈,代蕩蕩,龍嘉川,趙樂,張其林. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(09)
[4]基于OPAL-RT和OPNET的電力信息物理系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真[J]. 湯奕,王琦,邰偉,陳彬,倪明. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(23)
[5]中國(guó)多微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展分析[J]. 許志榮,楊蘋,趙卓立,王燦. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(17)
[6]微網(wǎng)群控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 支娜,肖曦,田培根,張輝. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2016(04)
[7]電網(wǎng)信息物理系統(tǒng)的混合系統(tǒng)建模方法研究[J]. 王云,劉東,陸一鳴. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]基于改進(jìn)攻擊圖的電力信息物理系統(tǒng)跨空間連鎖故障危害評(píng)估[J]. 王宇飛,高昆侖,趙婷,邱健. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]含多微網(wǎng)的主動(dòng)配電系統(tǒng)綜合優(yōu)化運(yùn)行行為分析與建模[J]. 呂天光,艾芊,孫樹敏,程艷,趙媛媛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]電力系統(tǒng)中信息物理安全風(fēng)險(xiǎn)傳播機(jī)制[J]. 葉夏明,文福拴,尚金成,何洋. 電網(wǎng)技術(shù). 2015(11)
博士論文
[1]微網(wǎng)群自主與協(xié)調(diào)控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 高春鳳.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]微網(wǎng)逆變器及其協(xié)調(diào)控制策略研究[D]. 楊向真.合肥工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]智能配電通信網(wǎng)集中式控制架構(gòu)及算法研究[D]. 杜重陽(yáng).華北電力大學(xué)(北京) 2016
[2]配電網(wǎng)故障情況下微電網(wǎng)互聯(lián)的協(xié)調(diào)控制方法研究[D]. 段力銘.華北電力大學(xué) 2014
[3]電力物理信息融合系統(tǒng)建模平臺(tái)研究[D]. 曾倬穎.上海交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3379049
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1電力空間與信息空間的交互??圖1-1給出了電網(wǎng)CPS中的電力空間與信息空間的交互,其主要特征如下:??
直至出現(xiàn)故障的設(shè)備繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行或被隔離。??2)孤島運(yùn)行:故障發(fā)生后微網(wǎng)群中的故障隔離將有可能導(dǎo)致微網(wǎng)群解列運(yùn)此時(shí),微網(wǎng)群系統(tǒng)將不能夠繼續(xù)保持功率平衡進(jìn)而穩(wěn)定運(yùn)行。此外,多個(gè)系統(tǒng)子微網(wǎng)將形成獨(dú)立運(yùn)行的孤島微電網(wǎng)或更大的孤島運(yùn)行的電網(wǎng),在微網(wǎng)劃分中將實(shí)現(xiàn)切負(fù)荷操作,以實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)群中正常運(yùn)行的分布式電源對(duì)重要負(fù)荷的如圖2-1所示,微電網(wǎng)3發(fā)生意外事故后,開關(guān)將會(huì)打開使得微網(wǎng)群由互網(wǎng)運(yùn)行變?yōu)楣聧u運(yùn)行,微電網(wǎng)1,?2,?3將不會(huì)協(xié)調(diào)運(yùn)行來進(jìn)行能量互濟(jì),微電獨(dú)立運(yùn)行以保證自身的穩(wěn)定性。??3)組網(wǎng)運(yùn)行:當(dāng)系統(tǒng)中的電源故障被消除后,一部分微電網(wǎng)需要從其他電網(wǎng)吸收能量以給其內(nèi)部暫停供電的負(fù)荷供電或給其他微電網(wǎng)進(jìn)行供電。如圖所示,當(dāng)微電網(wǎng)1由于發(fā)生設(shè)備故障被隔離,微電網(wǎng)2等其他微電網(wǎng)仍能夠功率平衡判斷以繼續(xù)互聯(lián)運(yùn)行。??|?Breaker?on;?■?Breaker?off.??
設(shè)計(jì)微網(wǎng)群自治互聯(lián)的估計(jì)器將有效解決微網(wǎng)群規(guī)模的增大所帶來的不??可擴(kuò)展性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)以功率形式保證子微網(wǎng)間的功率平衡以及電能質(zhì)量的穩(wěn)定。??基于分布式估計(jì)的微網(wǎng)內(nèi)部通信架構(gòu)以及典型的微網(wǎng)群互聯(lián)結(jié)構(gòu)分別如圖2-1??和圖2-2所示。??j"i?,?j??I!??」i??i?(??1??I「〒夸亨?|?I??l?二:二:二-二二-二二-二二-二二:l!?J??圖2-2微網(wǎng)群內(nèi)部通信架構(gòu)??圖2-2中每一個(gè)負(fù)載觀測(cè)其當(dāng)前的功率消耗,利用通信網(wǎng)絡(luò)與其相鄰負(fù)載交換??信息,并將估計(jì)出的所有負(fù)載消耗的平均值通過某一通信線路傳遞給目標(biāo)分布式??電源。同樣,每個(gè)分布式電源通過與相鄰電源進(jìn)行通信以估計(jì)出所有DG產(chǎn)生的平??均功率,并與負(fù)載傳輸?shù)墓β氏钠骄当容^。圖2-1中系統(tǒng)通過領(lǐng)域信息交互??即可實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),由于不存在控制中心,利用電力通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)??分布式估計(jì),具有較高的算法執(zhí)行效率和可靠的監(jiān)控能力。實(shí)際上基于分布式估計(jì)??的監(jiān)控系統(tǒng)中
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]降壓節(jié)能技術(shù)研究綜述[J]. 戴詩(shī)朦,孫鳴,劉俊勇,羊靜. 四川電力技術(shù). 2017(04)
[2]信息物理融合的有源配電網(wǎng)故障仿真測(cè)試技術(shù)研究[J]. 翁嘉明,劉東,王云,張明,嵇文路. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論在電力CPS連鎖故障研究中的應(yīng)用綜述[J]. 王先培,朱國(guó)威,賀瑞娟,田猛,董政呈,代蕩蕩,龍嘉川,趙樂,張其林. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(09)
[4]基于OPAL-RT和OPNET的電力信息物理系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真[J]. 湯奕,王琦,邰偉,陳彬,倪明. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(23)
[5]中國(guó)多微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展分析[J]. 許志榮,楊蘋,趙卓立,王燦. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(17)
[6]微網(wǎng)群控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 支娜,肖曦,田培根,張輝. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2016(04)
[7]電網(wǎng)信息物理系統(tǒng)的混合系統(tǒng)建模方法研究[J]. 王云,劉東,陸一鳴. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]基于改進(jìn)攻擊圖的電力信息物理系統(tǒng)跨空間連鎖故障危害評(píng)估[J]. 王宇飛,高昆侖,趙婷,邱健. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]含多微網(wǎng)的主動(dòng)配電系統(tǒng)綜合優(yōu)化運(yùn)行行為分析與建模[J]. 呂天光,艾芊,孫樹敏,程艷,趙媛媛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]電力系統(tǒng)中信息物理安全風(fēng)險(xiǎn)傳播機(jī)制[J]. 葉夏明,文福拴,尚金成,何洋. 電網(wǎng)技術(shù). 2015(11)
博士論文
[1]微網(wǎng)群自主與協(xié)調(diào)控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 高春鳳.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]微網(wǎng)逆變器及其協(xié)調(diào)控制策略研究[D]. 楊向真.合肥工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]智能配電通信網(wǎng)集中式控制架構(gòu)及算法研究[D]. 杜重陽(yáng).華北電力大學(xué)(北京) 2016
[2]配電網(wǎng)故障情況下微電網(wǎng)互聯(lián)的協(xié)調(diào)控制方法研究[D]. 段力銘.華北電力大學(xué) 2014
[3]電力物理信息融合系統(tǒng)建模平臺(tái)研究[D]. 曾倬穎.上海交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3379049
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