户用分布式光伏储能的大规模应用驱动参与式智能电网2.0

作者:张博@领祺 日期:2023-02-01 阅读量:

户用分布式光伏储能的大规模应用驱动参与式智能电网2.0

电网1.0是树状结构,能源流动由树根到枝干到末梢,负荷电器是枝叶脉络。

参考Web2.0是参与式互联网,从Web1.0的可读到人人可以参与内容奉献UGC(用户创建内容)。电网2.0是原来电网的每个环节、末端负荷(工商业、家庭)都可以发电(输出有功),相当于从单向度的接收能源潮流,到双向的能源潮流,对原有的电网架构、调节装置设备(变压器、线路保护、断路器~能源路由器)等,带来了巨大的挑战。需要增加大量的数据感知设备和自动控制设备,实现电网上能源潮流的自动平衡。

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互联网上流动的是数字信息,带宽决定了网速。电网上流动的是能量,线路负载、电气设备的负载,决定了每个配电网分支和终端的负荷能力(相当于下传网速……网络电视宽带或上网看电影的速度是否流畅),每个配电站、变压器的容量也决定了配网分支接入反向电力输入的能力(相当于上传网速……你抖音直播上传视频的速度)。

云计算集中了网络技术服务能力,代表着网络算能的集中化。

大规模分布式新能源的应用,相当于能源的去中心化,可以对比分布式计算,比如区块链。

由于电能在网上传播时不能存储,而电网上的供给和需求各处又存在很大的波动性和不平衡性,所以电网潮流能力必须有冗余的设计,类似的还有水利燃气管道网络的规划,单向度的沟渠设计考虑得比较简单,单向阀门泵站控制即可,双向潮流的设计就复杂得多。考虑到交流电的波形和频率(相当于水波浪传输),交流电压、电流波动还会因为各种感性负荷容性负荷而不同步,需要协调步伐,增加可调节的感性装置和容性,以调节各个线路上的交流电波。

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串联谐振是一种电路性质。同时也是串联谐振试验装置。

串联谐振试验装置分为调频式和调感式。一般是由变频电源励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式;分压器并联在被试品上,用于测量被试品上的谐振电压,并作过压保护信号。

LVRT控制策略

在电网电压跌落期间,光伏并网逆变器不仅要保持并网状态,而且需要逆变器根据电网电压来实现有功和无功功率的协调控制,发出一定的无功功率,从而支持电网电压恢复,实现低电压穿越。

当电网电压正常时,逆变器要实现有功优先的最大功率跟踪控制,即优先满足有功电流,有功电流给定值Id由电压外环获得,逆变器通过最大功率跟踪(MPPT)算法得到U1,该参考值与直流侧电压U之间的误差信号经过PI调节得到Id:当电网电压发生跌落时,由于光伏并网逆变器的限流作用,若继续执行有功优先控制,则逆变器仅处于功率限幅状态,无法对系统提供无功支持,因此采用无功优先控制。无功优先控制中,先根据公式得到所需的无功电流给定值Id*,然后根据逆变器输出电流不能超过额定电流的1.1倍的规定,得出Id如式wps5.jpg所示。式中,iN,为电网的额定电流。当电网电压发生跌落时,要根据电网电压跌落的深度来调节逆变器的无功电流给定值Iq。改善电压跌落情况,进而提高光伏并网发电系统的低电压穿越能力。


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