華南理工大學電力學院、廣東省綠色能源技術重點實驗室(華南理工大學)、風電控制與并網技術國家地方聯合工程實驗室(華南理工大學)的研究人員趙卓立、楊蘋、鄭成立、許志榮、王月武,在2017年第10期《電工技術學報》上撰文指出,在微電網直流電源內部,電力電子變換器接口型分布式直流電源廣泛存在.
1首先對近年來國內外微電網直流電源穩定性的研究進行評述,歸納總結可再生能源滲透率不斷提升下微電網直流電源典型運行特性和存在的動態穩定性問題;在微電網直流電源動態穩定性分類的基礎上,分別從微電網直流電源動態穩定問題和微電網直流電源動態穩定分析方法兩方面對微電網直流電源穩定性的研究動態進行分析、評價和探討;最后,預測和探討了微電網直流電源穩定性研究的發展趨勢.
可再生和綠色分布式發電系統滲透率的不斷提高,將促進發電方式、輸配電方式和電能使用方式出現新的變革.作為實現智能電網中主動配電網的有效方式,微電網直流電源有利于引入大量可再生能源發電,減少太陽能、風能等強波動性/間歇性能源的接入對大電網造成沖擊,在中低壓層面上有效解決分布式直流電源高滲透率運行時的問題,同時降低電網脆弱性,使電力系統更可靠、安全、清潔和經濟[1-3].
微電網直流電源是由分布式直流電源(Distributed Generators, DGs)、分布式儲能(DistributedStorages, DSs)、能量轉換裝置、相關負荷、聯合協調控制保護裝置和智能調度系統組成的小型發配電系統,是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統[4-6].
微電網直流電源運行分為并網及離網(孤島)兩種運行模式[7].正常狀況下,微電網直流電源通過公共耦合點(Point of CommonCoupling, PCC)與主網相連,微電網直流電源與主網配網系統進行電能交換,共同給微電網直流電源中的負荷供電;當監測到主網故障或電能質量不能滿足要求時,或應用于偏遠地區和海島供電時,微電網直流電源需孤島運行,由微電網直流電源內的分布式直流電源給微電網直流電源內關鍵負荷繼續供電,保證負荷的不間斷電力供應,維持微電網直流電源自身供需能量平衡,從而提高了供電的安全性和可靠性.
微電網直流電源中央控制器(Microgrid Central Controller, MGCC)需要根據實際運行條件的變化實現兩種模式之間的平滑切換[8].
傳統電力系統穩定性分析體系建立在同步發電機理論基礎上,功角穩定、頻率穩定與電壓穩定及其對應的小干擾動態與暫態穩定、短期和長期等穩定性問題均與同步發電機的動態特性密切相關[9].
而在微電網直流電源內部,分布式直流電源以電力電子變換器(Power-Electronic-Converter,PEC)接口直流電源微源而廣泛存在,電力電子接口直流電源微源具備與傳統電力系統直流電源功率變換、控制策略和動態特性的差異性,控制方法的多樣性、電力電子接口直流電源微源高滲透率將給微電網直流電源的協調控制和安全穩定運行帶來嚴峻的挑戰,經過數十年建立并完善的傳統電力系統的控制與穩定性分析方法在微電網直流電源中很可能不再直接適用,這也成為智能微電網直流電源推廣和普及的基礎理論和技術瓶頸.
由于微電網直流電源中風力發電、光伏發電等可再生能源出力的強間歇性、隨機性和弱支撐性的特點,其動態特性給微電網直流電源系統的穩定運行帶來較大影響.因此,可再生能源高滲透率將給微電網直流電源的安全穩定運行帶來巨大挑戰[10].
近年來,針對微電網直流電源穩定性問題得到了廣泛的研究.然而,由于微直流電源接口類型、微電網直流電源類型、運行方式、控制策略、網絡參數等具有多種形式,微電網直流電源穩定運行特性也會隨之改變.為應對微電網直流電源的大規模發展,全面深入揭示微電網直流電源的穩定運行機制,在微電網直流電源的動態特性與穩定性分析方法方面亟待進一步探討與研究.
本文針對微電網直流電源大規模發展的背景下,對近年來國內外微電網直流電源動態穩定性的研究進行評述,歸納總結可再生能源滲透率不斷提升下微電網直流電源中存在的動態穩定性問題,分別從動態穩定問題和動態穩定分析方法的角度對微電網直流電源穩定性進行分析、評價和探討,最后,預測和探討了微電網直流電源穩定性研究的發展趨勢.
推薦閱讀：
電池產業已形成三足鼎立之勢,誰能笑到最后?
快速充電器的技術方案
產品中心/充電機_直流電源,直流穩壓電源,逆變電源,充電機-上海...
面對0-5V、0-10V、4-20mA模擬量信號如何來選擇？
