交直流混合微電網(wǎng)是指由分散式電源、儲(chǔ)能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)。其中根據(jù)分散式電源的不同，既包括直流母線，也包括交流母線。微電網(wǎng)通過微電網(wǎng)內(nèi)分散式電源輸出功率的協(xié)調(diào)控制可保證微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行；微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)可以有效地維持能量在微電網(wǎng)內(nèi)的較佳化分配與平衡，保證微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。微電網(wǎng)一般具有能源利用率高、供能可靠性高、污染物排放少、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)外對(duì)交直流混合微電網(wǎng)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的研究還處于初級(jí)階段，研究內(nèi)容主要涉及交直流混合微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、容量配置、性能評(píng)估、運(yùn)行控制、保護(hù)和能量管理等方面。美國電氣可靠性技術(shù)解決方案聯(lián)合會(huì)、歐洲以希臘雅典國立技術(shù)大學(xué)為典型代替的微電網(wǎng)研究機(jī)構(gòu)、日本的新能源與工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織等都對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行了相關(guān)研究，國內(nèi)主要以單一的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為主，側(cè)重前瞻性技術(shù)與示範(fàn)工程，己有一大批項(xiàng)目正在開展。微網(wǎng)系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)管理來實(shí)現(xiàn)更加智能和高效的能源利用。上海新型交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)功能
理想的交直流混合微電網(wǎng)中可再生新能源種類比較少，但實(shí)際中交流子網(wǎng)中也含類似鋰電池系統(tǒng)等儲(chǔ)能式電源。交流微電網(wǎng)可以分為三個(gè)主要部分：光電和風(fēng)電為主的可再生新能源部分、儲(chǔ)能部分和交流負(fù)載部分。為了充分利用可再生能源，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的工作模式多為MPPT模式。當(dāng)微網(wǎng)無通信線路，為使儲(chǔ)能模塊可以根據(jù)其容量分配輸出功率，將儲(chǔ)能模塊作為支撐的系統(tǒng)中多采用下垂控制。在低壓微電網(wǎng)中，由于線路具有呈阻性的等效阻抗特點(diǎn)，所以多采用P-V，Q-f下垂控制方式。交直流混合微電網(wǎng)變換器的控制主要分為兩種：一種是由下垂特性決定功率如何流動(dòng)以及具體的數(shù)值，例如雙下垂控制;另一種是基于標(biāo)幺化的思想，在同一個(gè)坐標(biāo)中看交流微網(wǎng)的下垂曲線和直流微網(wǎng)的下垂曲線，并以此來決定變換器如何動(dòng)作，例如基于單位化混合下垂控制。寧夏EMS系統(tǒng)價(jià)位交直流混合微網(wǎng)系統(tǒng)可以為關(guān)鍵行業(yè)提供必要的能源保障。
電力系統(tǒng)的安全性是指電力系統(tǒng)突然發(fā)生擾動(dòng)(例如突然短路或非計(jì)劃失去電力系統(tǒng)元件)時(shí)不間斷地向用戶提供電力和電量的能力。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，交直流混合微電網(wǎng)因其環(huán)境的復(fù)雜性、DG出力的不確定性、負(fù)荷的隨機(jī)性等，安全性評(píng)估在安全性影響因素的分析、評(píng)價(jià)指標(biāo)(內(nèi)部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、容量、電壓、頻率，DG的出力等)的選擇方面更加困難。國內(nèi)外對(duì)于交直流混合微電網(wǎng)安全性研究的文章相當(dāng)缺乏，少數(shù)涉及綜合評(píng)價(jià)體系與單獨(dú)微電網(wǎng)安全性分析。單獨(dú)微電網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)方法主要有主觀賦權(quán)評(píng)價(jià)法(層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、德爾菲法等)、客觀賦權(quán)法(嫡權(quán)法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法、TOPSIS評(píng)價(jià)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等)和組合方法。
相較之下，直流微網(wǎng)的研究起步較晚，然而隨著直流型電源和負(fù)荷的普遍應(yīng)用，直流微網(wǎng)在新一代電網(wǎng)中的優(yōu)勢(shì)逐漸突顯。實(shí)際中，采用直流微網(wǎng)的配電形式已在數(shù)據(jù)中心、船用系統(tǒng)、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域得到成功應(yīng)用，均體現(xiàn)出直流微網(wǎng)系統(tǒng)效率高、供電可靠性高、經(jīng)濟(jì)性高等優(yōu)點(diǎn)。由于我國當(dāng)前配電網(wǎng)仍以交流為主，交流型負(fù)荷仍占有相當(dāng)比重，因此在未來一段時(shí)間內(nèi)，兼?zhèn)渖鲜? 種微網(wǎng)的特點(diǎn)的交直流混合微網(wǎng)將成為微網(wǎng)技術(shù)的主流方向。交直流混合微網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，分布式電源(distributed generations，DGs)通過電力電子變換器分別接至交流母線和直流母線，2 條母線將整體微網(wǎng)系統(tǒng)分為3 個(gè)部分，分別是交流子微網(wǎng)、直流子微網(wǎng)以及交直流互聯(lián)變換器。微網(wǎng)系統(tǒng)可以為災(zāi)難救援提供必要的電力支持。
正常并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),光伏電池運(yùn)行于較大功率輸出模式,光伏 DC/DC變換器采用較大功率點(diǎn)跟蹤( Maximum Power Point Tracking，MPPT)控制,較大限度地利用太陽能。蓄電池運(yùn)行于浮充電模式,功率不平衡通過交直流雙向變換器(DC/AC)由大電網(wǎng)補(bǔ)充。交直流雙向變換器采用直流側(cè)恒壓模式,使直流母線電壓維持在參考值附近。外環(huán)采用直流電壓比例積分(Proportional Integral,PI)調(diào)節(jié),維持直流電壓的恒定,能量根據(jù)電壓狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)行流入或流出。u為直流電壓參考值; ua為直流電壓實(shí)測(cè)值; iaret , inea分別為交流側(cè)電流dq軸分量的參考值;ia,i分別為交流側(cè)電流dq軸分量的實(shí)際值;va,vy分別為逆變器輸出電壓dq軸分量的實(shí)際值;va,vn分別為逆變器輸出電壓dq軸分量的參考值;oLia , oLi為根據(jù)逆變器出口濾波電感系數(shù)L計(jì)算得到的電壓耦合分量,o為電壓初始電角度;0為電壓相位角。微網(wǎng)系統(tǒng)可以為電力管理和能源優(yōu)化提供高效、自動(dòng)化的管理解決方案。海南能量路由器定制
微網(wǎng)系統(tǒng)可以為遠(yuǎn)程地區(qū)提供可靠的單獨(dú)供電。上海新型交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)功能
f為交流母線電壓頻率實(shí)際值與設(shè)定值的差值，U為直流母線電壓實(shí)際值與設(shè)定值的差值。這兩個(gè)參數(shù)分別反映了交直流微電網(wǎng)各自的頻率與電壓的變化，與對(duì)應(yīng)的下垂系數(shù)的乘積表示當(dāng)交流母線電壓值達(dá)到設(shè)定值時(shí)、直流母線電壓值達(dá)到設(shè)定值時(shí)對(duì)應(yīng)微網(wǎng)功率可輸出值或者需輸入值。當(dāng)直流負(fù)載增加、交流負(fù)載不變或減小，直流微電網(wǎng)功率缺失，交流微電網(wǎng)功率有盈余，變換器切換到整流模式，由下垂特性可知交流微電網(wǎng)輸出功率增加，電壓頻率下降，交流微電網(wǎng)增加的輸出功率通過變換器流向直流微電網(wǎng)，由下垂特性可知直流母線電壓升高;反之，當(dāng)直流負(fù)載減小或不變、交流負(fù)載增加，交流微電網(wǎng)功率缺失，直流微電網(wǎng)功率有盈余，變換器切換到逆變模式，由下垂特性可知直流微電網(wǎng)輸出功率增加，電壓下降，直流微電網(wǎng)增加的輸出功率通過變換器流向交流微電網(wǎng)，由下垂特性可知交流母線電壓頻率升高。上海新型交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)功能
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