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交直流混合微电网国内外研究现状

2022/07/15183 作者:佚名
导读:随着气候变暖带来的环境危机与传统能源的日益短缺,分布式新能源的发展与整体入网调配日益受到重视。在能源互联网视角下,分布式新能源即为用户终端,不仅能够实现局域内部的电能输送调配,而且能够与集中式大电网进行能源互通,从而为中央能源供应系统提供支持和补充,也是未来能源互联网架构中的关键组成部分。而微电网是分布式新能源与新型用户的主要供电模式,符合“节能减排”、“环境治理”与“产业升级转型”三大主题概念。

随着气候变暖带来的环境危机与传统能源的日益短缺,分布式新能源的发展与整体入网调配日益受到重视。在能源互联网视角下,分布式新能源即为用户终端,不仅能够实现局域内部的电能输送调配,而且能够与集中式大电网进行能源互通,从而为中央能源供应系统提供支持和补充,也是未来能源互联网架构中的关键组成部分。而微电网是分布式新能源与新型用户的主要供电模式,符合“节能减排”、“环境治理”与“产业升级转型”三大主题概念。依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)户,以及国务院《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》、《配电网建设改造行动计划(2015-2020年)的通知》、《中国制造2025和《关于积极推进“互联网 ”行动的指导意见》等,应积极促进分布式能源的发展、持续推动微电网技术创新、支撑能源消费革命,从基础研究、重大共性关键技术研究到典型应用示范全链条布局,实现微电网技术的快速发展。

微电网主要有交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网3种典型结构。相比于单一的微电网结构,交直流混合微电网在交流微电网的基础上,结合了直流微电网的优点,具有突出的优势:(1)直流母线与交流母线的存在满足交流或者直流分布式发电与负荷的需求,减少了AC/DC或DC/AC变流环节,缩减了电力电子器件的使用,从而抑制了谐波;(2)交直流混合微电网可以在交流微电网与直流微电网独立控制的同时又互为备用,提高系统的可靠性;(3)交直流混合微电网有更好的延展性,应用更加广泛。交流直流混合微电网中,交流DG或者负荷直接接入交流母线,直流DG或负荷直接接入直流母线,交流母线与直流母线之间通过一个双向变流器实现功率流的平衡。交直流混合微电网由于具有更好的经济性、安全性、可靠性,受到国内外的广泛关注。

国内外对交直流混合微电网领域相关技术的研究还处于初级阶段,研究内容主要涉及交直流混合微电网的拓扑结构、容量配置、性能评估、运行控制、保护和能量管理等方面。美国电气可靠性技术解决方案联合会、欧洲以希腊雅典国立技术大学为典型代表的微电网研究机构、日本的新能源与工业技术发展组织等都对微电网进行了相关研究,国内主要以单一的微电网结构为主,侧重前瞻性技术与示范工程,己有一大批项目正在开展。

国内外对交直流混合微电网的研究取得了一些初步成果,本文将结合最新研究成果,对交直流混合微电网的拓扑结构与容量配置、性能评估、能量管理系统与保护技术等内容进行总结分析,最后展望交直流混合微电网的发展与应用前景。

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