主动配电网中分布式发电系统接入技术研究及其进展
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中国电力科学研究院、国网北京市电力公司的研究人员范士雄、蒲天骄、刘广一、常乾坤、于汀,在2016年《电工技术学报》增刊2上撰文指出,大量分布式可再生能源的接入给现代配电网的运行控制带来了巨大的挑战。主动配电网是智能配电网技术发展的高级阶段,是内部具有大量分布式电源,具有主动控制和运行能力的有源配电网,其核心是解决配电网中分布式电源接入消纳问题。
针对分布式电源的特点,结合主动配电网的定义及其特征,从分布式发电系统接入电网的拓扑方式、控制策略方面,分析总结了配电网下分布式电源接入并参与电网运行关键问题与技术,并对未来的研究方向进行了探讨和展望。
电能的低碳化生产和利用已成为未来电网发展方向,大力发展分布式电源(DistributedGeneration, DG)尤其是可再生能源已经成为必然的选择。根据国家能源局公布的数据,截至2016年第一季度,全国风电累计并网容量达到1.34亿kW,累计光伏发电装机容量达到5031万kW。
大量风力发电机、光伏等分布式可再生能源在配电网中的涌现,在带来巨大的经济效益和环境效益的同时,由于其随机、间歇、波动、难以控制的特点,也对其接入的配电网运行控制提出了挑战。如何确保大量分布式电源安全可靠地接入配电网,是一个极具挑战性的课题。
目前,为了应对高渗透率、大规模分布式可再生能源的接入,国内外已经深入开展了主动配电网技术研究及示范工程建设[1,2]。文献[3,4]针对配电网面临的问题,进一步阐述了主动配电网ADN(ActiveDistribution Network)的核心技术,从电网侧角度提出了主动规划、主动管理、主动控制与主动服务理念,强调分布式电源与配电网之间的有机协调。
ADN为欧盟FP6项目资助下的开展较早的示范工程。该示范工程利用电力电子技术、自动化及通信等技术实现了对大规模接入DG的配电网进行主动管理,主要涉及电网侧的保护、电压控制以及基于静态同步补偿器的电能质量控制技术方案。
中国于2014年启动了国家高技术研究发展计划课题“主动配电网关键技术研究及示范”的研究,并将在北京、厦门进行示范应用。该示范工程主要技术涉及主动配电网一体化规划、态势感知、安全合环以及基于多时间尺度递进的协调优化调度等技术,目前正处于示范工程实施阶段。
具有可控可调的分布式电源是主动配电网的重要特征之一,主动配电网是智能配电网未来的发展模式和方向,其主要目的之一旨在解决配电网中分布式电源接入消纳问题,提高电网的绿色能源利用率。
为了解决分布式电源消纳问题,除了电网侧的主动控制和主动管理技术之外,分布式电源也应主动参与和适应电网运行,向智能友好型转变。分布式电源主动参与电网运行的前提是需要经济可靠的硬件系统将其与电网连接,在此基础上还需要灵活的控制策略保证分布式电源安全接入并有效支持电网的安全运行。
风力发电机、光伏等分布式电源需要利用多级电力电子变流装置,通过交直变换、电压变换环节接入到配电网中。由分布式电源和电力电子变流装置构成的分布式发电系统是未来主动配电网中非常重要的响应单元。
由于分布式发电类型不同,其功率输出形式也不尽相同,如光伏电池、燃料电池等输出为直流电,而风力发电机为非工频交流电,因此分布式可再生能源必须通过电力电子装置与电网相连,进行功率的输送。考虑到分布式电源类型、其接入电网电压等级和用户需求等因素,分布式电源接入电网所采用的变换器拓扑、连接方式和控制策略也不完全相同。
目前,针对于分布式电源接入配电网技术开展了深入研究,尤其是并网逆变器的拓扑和控制策略方面[5,6],而分布式发电系统并非只有逆变器,其他变换环节涉及的变流器的拓扑和控制方式也各不相同。本文针对分布式电源的特性,分析总结了分布式发电系统接入配电网运行所涉及的拓扑方式、控制策略技术,并结合已有的研究,对该技术进行探讨和展望。
1 分布式电源及其特点
风力发电、光伏发电等新型发电形式出现在配电网时,不同的国家和地区对于这一新的发电形式称谓并不统一,主要有“嵌入式发电”(EmbeddedGeneration)、“分散式发电”(Dispersed Generation)、“非集中式发电”(DecentralizedGeneration)几种称谓[7,8]。
目前,术语“分布式发电”(DistributedGeneration)得到了工业界和学术界的广泛接受,由于各国国情和电网特点不同,分布式发电的定义也不尽相同,一般来说,其主要特征为装机规模小,通常发电功率从几千瓦到几十兆瓦之间[9],连接在中低压配电网。文献[1]给出了分布式发电的构成,其主要为可再生能源,包括光伏发电、风能发电等。
在我国,国家能源局在“分布式发电管理办法”中定义了分布式发电系统的概念:分布式发电系统是指位于用户附近,不以大规模远距离输送电力为目的,所生产的电力除由用户自用和就近利用外,多余电力送入当地配电网的发电设施、发电系统或有电力输出的能量综合梯级利用多联供系统[10]。
主动配电网下分布式可再生能源除了提供绿色清洁的能源之外,还可以给电网提供辅助服务。其中包括无功功率补偿、电压和频率支撑、谐波补偿等。DG的无功输出与其并网逆变器容量有关,充分发挥DG的无功补偿能力,有助于提高配电网的运行水平。
文献[11]通过对光伏逆变器的无功控制改善并网点电压越限情况。此外,电网故障情况下,DG可以通过输出有功功率和无功功率支撑并网点的电压[12]。对于大电力系统来说,分布式电源对于频率的影响微乎其微。但是在小型孤岛或者微电网中,分布式电源可以承担起频率支撑的角色。
分布式电源可通过其电力电子接口实现谐波补偿功能。其工作原理是通过采样电路测得基波电流,进而求得谐波电流,利用其输出来补偿谐波电流,提高配电网的电能质量[13]。充分利用分布式电源所能带给电网的辅助服务,不仅可以有效减轻配电网系统负担,还能提高其运行和控制能力。
2 关键问题与相关技术
目前,我国的配电网还处于快速发展阶段。大量风力发电机、光伏等分布式电源接入配电网后,一方面改变了配电网的潮流分布,其输出波动性导致了电网电压的频繁波动,增大了配电网电压的调节难度;另一方面分布式电源通过电力电子装置接入电网,这些装置的共性是应用脉宽调制技术,加之器件的非线性,会给配电网造成谐波超标和谐振问题,严重时,导致分布式电源的脱网。因此分布式电源的上述特性导致其接入的配电网面临着巨大挑战。
如何保证分布式可再生能源可靠、安全地接入配电网,实现配电网安全、可靠和经济运行,是当前研究的重点。本文从分布式发电系统的拓扑方式、控制策略对分布式可再生能源接入电网运行的关键技术进行分析和探讨。
2.1 分布式电源接入电网拓扑方式
图1为一个典型的分布式电源并网系统拓扑图,分布式电源的电能输出形式主要分为交流和直流。由于风速的变化,风力发电机的输出为非工频交流电,无法直接接入电网,因此风力发电机和输出为直流电的光伏、燃料电池等分布式电源需要通过电力变换系统将能量转变为合格电能接入电网。
一般来说,电力变换系统可以分为AC-DC、DC-DC和DC-AC三个变换环节。其中AC-DC环节针对于风力发电系统,而输出为直流电的光伏、燃料电池等发电系统则不需要该环节。下面分别以风力发电机和光伏为例,介绍它们接入电网的不同拓扑方式。
图1 典型分布式电源并网系统拓扑图
2.1.1 单台分布式电源并网系统
1) 风力发电系统
风力发电机根据转速的不同可分为定速[14]、限速[15]和变速风力发电机[16,17]。不同类型的风力发电机拥有不同的拓扑和发电机类型.目前,变速风力发电机由于其高风能利用效率以及柔性的传动系统成为风力发电的主力机型,主要包括双馈风力发电机(DFIG)和永磁同步风力发电机(PMSG)两种类型。
双馈风力发电机采用异步发电机,其定子侧直接连接电网,转子侧常通过背靠背电压型变流器(AC-DC-DC-AC)接入电网。发电机可通过定子和转子侧的变流器输出功率到电网。其拓扑结构如图2所示。
图2 双馈风力发电系统拓扑图
永磁同步风力发电机的输出为非工频交流电,无法直接接入电网,常常采用整流-逆变的方式。当接入电网的电压等级相对于风力发电机电压输出端较高时,其接入电网可以通过两种拓扑方式。一种拓扑方式是采用背靠背变流器和工频变压器组合的方式来提升其逆变器输出电压,其拓扑图如图3a所示。
该方式的优点是电压升高相对容易,缺点是工频变压器体积大、重量重,对于海上风电,会增加海上平台建设费用[18]。另外一种拓扑方式是在整流和逆变环节中间加入DC-DC变换器实现电压泵生,其拓扑图如图3b所示。
图3 永磁风力发电系统拓扑图
图3中的AC-DC环节主要分为可控和不可控整流电路。不可控整流电路中采用的器件为二极管,其优点为拓扑简单、费用低和损耗低,但是会造成发电机的谐波电流和扭矩震动[19]。可控整流电路器件常采用IGBT和晶闸管,由于其控制系统中电流环的存在,发电机中谐波电流含量较低,然而可控整流电路的造价较高,其控制系统较复杂。
DC-DC环节中常用的变换器主要包括Boost变换器、非隔离/高频隔离直流变换器等。传统的Boost变换器由于其拓扑和控制简单,常用于小型的风力发电机和光伏系统[20]。然而受器件特性和输出二极管的反向恢复电流的影响,其电压抬升能力和功率等级有限,无法应用于高电压大功率的系统[21]。
为克服上述问题,一些文献提出了级联式的Boost变换器,但该拓扑增加了元件的数量和控制的难度[22]。近年来,非隔离/高频隔离直流变换器也引起了大量的关注。
文献[23]提出一种非隔离谐振变换器用于大型风力发电机接入电网的DC-DC环节,其通过中间环节的电容器来提升电压,可获得比较高的电压增益,但其控制方式需采用变频率方式,增加了滤波器的设计难度。
高频隔离直流变换器采用中间高频变压器来提升电压,具有电气隔离的功能。其根据电路形式,可分为全桥式和半桥式。对于较大功率转换场合,常常采用全桥式的直流变换器。用于风电/光伏等分布式电源的全桥直流变换器主要包括全桥(Full Bridge,FB)变换器, 单有源桥式(Single ActiveBridge,SAB)变换器和谐振变换器(串联谐振、并联谐振和串并联谐振)。
文献[24]从不同控制策略角度比较了FB、SAB和LCC变换器三者的损耗和造价。LCC谐振变换器虽然具有较高的转换效率,但其相对于前两者增加了电容、电感谐振器件。文献[25] 利用LCC变换器电压增益特性与风力发电机电压功率特性相互匹配的原理,设计了基于LCC谐振变换器的风电系统。
DC-AC环节中逆变器根据其直流侧采用的无功器件类型(电容或者电感),可分为电压型逆变器(Voltage SourceInverter ,VSI)和电流型逆变器(Current Source Inverter ,CSI)。由于VSI采用可关断型器件(IGBT等),可实现有功和无功的解耦,目前分布式电源大多采用电压型逆变器,其拓扑如图4a所示。
电流型逆变器可采用不可关断器件(晶闸管)或者可关断器件(IGBT)。晶闸管可用于较大功率逆变器,由于其属于半控型器件,无法实现有功、无功解耦控制。随着电力电子器件技术的发展,基于IGBT器件的电流型逆变器受了广泛关注[26],其拓扑如图4b,其同样具有有功和无功的解耦控制。
文献[27]从电路拓扑、器件承受能力、损耗和造价以及动态性能比较了电压型逆变器和电流型逆变器的优缺点。上述逆变器常采用两电平脉宽调制,对于高电压大功率并网逆变器,也可采用多电平拓扑用于提高系统的运行性能[28]。
图4 基于IGBT逆变拓扑 (a)电压源型 (b)电流源型
根据系统容量、造价和控制保护方式的要求,图3风力发电系统中不同变换环节采用的拓扑结构及其组合方式各不相同。工程应用方面,对于图3a两级式系统,基本拓扑常采用背靠背电压型PWM变流器,对于图3b三级式系统,整流和逆变部分常采用电压型PWM变流器,DC/DC环节采用boost变换器。对于小型风电系统,上述两系统中AC-DC环节常采用不控整流。
2) 光伏发电系统
光伏发电并网系统中,太阳能电池板输出为低压直流电,因此其接入电网的方式通常需要通过DC-DC环节进行电压泵生,进而通过DC-AC环节逆变[29]。光伏系统中DC-DC环节和DC-AC环节中变流器的类型与上述风力发电机系统所采用的变换器类型一样,该部分不做过多的讨论。
2.1.2 多台分布式电源发电系统
上述介绍了单台分布式电源接入电网的拓扑结构。对于含多台分布式电源的发电系统,其可以通过分布式电源各自的逆变器或者共用的逆变器并入电网。当分布式电源并入配电网低压侧时,其可通过各自的逆变器并联在该交流低压母线,如果并联处电压较高,还需通过升级变压器进行并联。
当采用共用的逆变器时,不同的发电单元通过直流方式连接到逆变器的直流侧,根据直流汇集方式的不同,拓扑可以分为直流串联和并联。
①串联拓扑结构如图5所示,不同的发电单元在直流侧通过串联的方式连接,该拓扑通过串联的方式提高了直流侧的电压,适用于单个发电单元输出电压相对于电网电压较低的情况[30]。然而当该拓扑中某发电单元发生故障时,系统需要一旁路电路来隔离故障,增加了系统的控制难度和费用。当系统中的发电单元维修时,其接入和去除具有一定的困难。
②并联拓扑结构比较常用,根据直流侧的联结点方式,直流并联可以分为星型和串型[31]。其拓扑结构如图6所示。图6a中,不同发电单元通过各自的线路和开关连接到直流母线,当系统故障和维修时,发电单元较容易从系统中增加或者移除,从而提高了系统可靠性。图6b中,各个发电单元通过相似的线路以并联串型的方式连接到直流母线。该拓扑的缺点是当某一发电单元发生故障时,位于故障点下游的发电单元则被切除。
图5 串联拓扑
图6 并联拓扑(a)星型 (b) 串型
2.2 分布式电源发电系统控制策略
控制系统是分布式可再生能源发电系统重要部分。本文根据控制对象的不同,将系统控制分为源侧控制和网侧控制两部分。源侧控制的对象主要针对AC-DC和DC-DC环节,网侧控制对象指的是并网逆变器。本文将从上述两部分阐释分布式可再生能源发电系统控制策略。
2.2.1 源侧控制策略
源侧控制策略主要涉及分布式可再生能源(风能、太阳能等)最大功率追踪和源侧系统保护等。
1)一般来说,风力发电(变速风力发电机)和光伏发电常常采用最大功率追踪(Maximum PowerPoint Tracking ,MPPT)的方法来获取更多的能量。通常MPPT集成在系统的前端AC-DC变换环节,当AC-DC环节采用不可控整流电路时,系统采用DC-DC环节来追踪最大功率。
对于两级式系统,基本拓扑常采用背靠背PWM变换器,前端AC-DC变换器用来最大功率追踪或者源侧的无功控制,网侧DC-AC变换器用来控制直流侧电压和网侧无功。对于三级式系统,当前端AC-DC为可控变换器,MPPT集成在该环节,DC-DC变换器用来控制其输出电压的恒定。当前端AC-DC为不可控变换器时,MPPT集成在DC-DC环节,其输出直流电压由网侧逆变器来控制。
2)目前风电中最大功率追踪方法主要有功率曲线法[32]、叶尖速比法[33]和爬山法[34],其中应用较广泛的为前两种方法,它们都需要风力发电机的特性曲线和机械传感器(风速仪和转速传感器),常采用功率和叶尖速比作为控制目标。
文献[35]提出一种单点功率法用来追踪最大功率,该方法适用于基于Boost变换器的风电系统,主要通过风力发电机最大功率曲线某一点的电压和电流之间的关系来计算Boost变换器的占空比,不需要机械传感器。爬山法不依赖电源的功率曲线,其原理是给系统一个扰动,待系统稳定后对功率进行采样和比较,然后进行下一次扰动,逐步地向最大功率点趋近。对于大型风力发电机来说,由于其系统惯性较大,该方法的追踪速度较慢,常用于小型的风电系统。
文献[36]采取变步长的方式对该方法进行了改善,但是爬山法控制结果是在最大功率点处来回振荡,影响系统的稳定性。光伏发电中最大功率追踪的方法常采用恒定电压法[37]、导纳增量法[38]和爬山法[39]。一些文献也提出了几种改进的方法,如开路电压法和最优梯度法等[40]。
3)源侧系统保护主要包括发电机转速保护和前端输入变换器装置保护。风速增加和电网故障都会直接或者间接地导致风力发电机转速增加。为避免转速超过限值,系统常常采用桨距角控制和发电机转矩控制。桨距角控制是利用液压伺服系统来改变桨叶节距角,进而控制风力发电机的转速和功率[41]。发电机转矩控制利用参考信号转速变量,控制转子电流来控制风力发电机的转速。
由于伺服系统时间常数较大(秒级),桨距角控制反应速度慢于转矩控制[42]。输入变换器装置保护通常采用增加可控卸荷电路来抑制变换器的输入过电压[43]。文献[44]利用变换器控制、直流斩波电路控制以及桨距角控制联合控制方式,实现了多端直流风电系统的输入变换器保护以及转速保护。
2.2.2 网侧控制策略
目前网侧控制策略主要涉及有功控制、无功控制和逆变器直流侧电压控制等,并没有完全考虑分布式电源对于电网的支撑功能。2014年5月,IEEE标准委员会批准了对标准1547TM-2003的修订,主要内容是分布式电源可允许主动参与电网电压、频率调节等,这意味着分布式电源在电网运行中将扮演主动参与的角色,电网可充分利用可再生能源所能提供的辅助服务。
由于分布式电源的类型以及并网控制的目标不同,其需要采取不同的并网控制策略。目前应用较多的是双环控制方式。双环控制系统具有两个控制通道,每个控制通道包括外环控制器和内环控制器。并网控制策略的不同主要体现在逆变器的外环控制。外环控制用于产生内环的参考信号,其动态响应速度较慢。
常用的外环控制方法有恒功率控制、恒压恒频控制和下垂控制。其中恒压恒频控制方式主要应用于微网孤岛运行模式,其利用分布式电源为微网系统提供电压和频率支撑。内环控制主要针对电流进行调节,其控制系统带宽较大,动态响应较快,用于改善系统的运行性能。文献[6]详细介绍了并网逆变器的控制原理以及控制器(外环和内环)的典型结构,该部分内容不在这里做过多的讨论。
分布式电源通过网侧逆变器并网运行,在实际的运行中,并网逆变器中电力电子装置的开关运行和非线性会导致配电网并网点谐波问题,其不仅会恶化电网电能质量,严重时会导致逆变器脱网,无法利用可再生能源产生的电能,因此网侧逆变器控制策略需要考虑自身并网运行带来的不利影响。
文献[45]提出了两相同步旋转坐标系下基于比例-积分-谐振控制器的电压、电流双闭环逆变器控制策略,该方法对指定次谐波具有良好的抑制效果,当谐波频率发生变化时,该方法具有一定的局限性。
文献[46]提出了一种基于重复PI控制的逆变器控制策略来抑制输出电流的周期性扰动。文献[47]分析比较了两种不同结构的重复控制与PI控制相结合控制方法的优缺点,该种复合控制方案可以有效地提高并网逆变器谐波抑制能力,但控制系统相对复杂一些。
文献[48]提出了一种基于负反馈及奈奎斯特稳定性判据的系统振荡分析方法,利用并网逆变器和电网的宽频阻抗之间的关系来解释谐波电流的产生机理。文献[49]提出了一种能重塑光伏并网逆变器高频输出阻抗的控制策略来抑制网络内的高频谐波振荡。
基于上述分析,谐波的产生与分布式电源逆变器和配电网都有关系,单单从电网侧角度无法解决问题(如加装滤波器),还需要充分考虑分布式发电侧控制。
此外,目前分布式电源并网标准要求其具有低电压穿越能力,国内外研究学者也对电网故障情况下分布式电源的低电压穿越(Low VoltageRide Through-LVRT)技术进行了研究。LVRT指在分布式电源并网点跌落时,分布式电源能够保持并网,甚至向电网提供一定的无功功率,支撑电网电压[50],这正体现了分布式电源主动参与的重要性。
由于不同类型分布式电源并网拓扑不同,其对电网电压扰动的抵御能力不同。变速恒频风力发电机组的主流机型之一双馈感应发电机的拓扑如图2所示。DFIG的定子与电网直接相连,导致机组对于电网电压故障比较敏感,低电压穿越时,需采用主动式或被动式Crowbar来抑制风力发电机变换器的过电压和过电流[51]。
采用永磁直驱同步发电机的变速恒频风力发电机组(拓扑图如图3)和光伏通过全功率变换器并入电网,由于变换器的隔离作用,其在低电压穿越方面较DFIG更具优势[52]。实现基于全功率变换器的分布式电源的低电压穿越的关键在于维持逆变器直流侧电容电压的稳定[53]。
当电网电压骤降时,分布式电源产生的电能无法全部送出,导致了直流侧电压的抬升,传统的控制方案通常在直流侧安装卸荷电路(如Crowbar或者储能装置超级电容等消纳多余的能量)。
考虑到外部硬件电路的增加及其带来的系统空间安装及散热设计等问题,文献[54]中的PMSG系统的机侧变换器采用直流电压控制策略,将电压跌落过程中产生的不平衡功率转换为转子的动能,实现了低电压穿越。
3 探讨和展望
结合当前分布式电源接入配电网技术研究现状的分析,针对上述两个方面,分析和探讨下一步亟待研究以下问题:
1)在电网拓扑方面,主动配电网下的分布式发电系统需要通过基于电力电子装置的变换器,采用经济、灵活、可靠的方式接入电网。目前大部分智能电网综合示范工程中,分布式电源接入主要涉及系统的典型设计,包括分散接入模式、支线接入、专线接入方式,而分布式发电系统采用比较成熟的商业拓扑结构。
由于分布式电源的输出形式不同,单纯的交流汇集方式不是最佳的选择,交直流混合汇集方式是未来发展的方向。其中直流汇集环节中,DC-DC变换器扮演着重要的角色,其不仅可作为直流汇集的输入端,也可实现直流汇集输出端的直流电压泵生。
分布式发电系统中DC-DC变换器常采用Boost变换器,对于大功率系统,通常采用Boost模块的并联方式。近年来,我国也开始了基于直流电压变换的风电集群直流分布并网关键技术的研究,主要涉及直流电网以及高压大功率的DC-DC变换器的拓扑和控制技术,欧洲在这方面研究起步较早,但基本上还停留在实验室样机阶段。
考虑到基于SiC材料的开关器件技术的发展以及DC-DC变换器拓扑种类繁多,用于可再生能源的大功率直流变换器拓扑及接入方式研究还需要综合考虑经济成本和电气性能(效率、可靠性)等因素,这是未来研究发展的一个重要方向。
再者,与电网接口的并网逆变器具有不同的类型,通常采用两电平电压型逆变器。随着电力电子技术的发展,近几年来,基于可关断器件的电流型逆变器受到了广泛的关注,其灵活的控制特性与电压型逆变器相同,不仅能为电网提供灵活的无功支持,还具有较强的抗直流侧短路故障能力。对于中高压大容量场合,多电平逆变器也是不错的选择,但是控制系统的复杂性也随之增加,并且会带来电压不平衡等问题。
基于上述讨论,分布式发电系统需要综合考虑电源和接入电网特征、用户需求和经济成本等因素,采用合适的变换器装置和经济可靠的连接方式将分布式电源接入电网。模块化、智能化、高效化是未来分布式发电系统的发展目标。
2)在控制策略方面,应依托硬件电路拓扑,开发先进智能的系统控制和协调策略,充分发挥分布式电源主动参与角色的能力,利用分布式电源提供辅助服务。此外,由于具有固定参数的逆变器的控制设计当用于不同的电网中,或者随着电网特性的变化,其不能满足设计要求及可靠运行,因此需要对控制进行鲁棒性优化设计,提高分布式电源在不同电网工况条件下的自适应能力。
其中,源侧控制策略和网侧的控制策略并非独立运行,需要两者的协同配合。一方面,在电网正常运行工况下,保证分布式电源的最佳运行状态,最大程度地利用分布式可再生能源提供的电力;另一方面,在电网不正常运行工况下,充分利用分布式电源向配电网提供辅助服务,如谐波补偿、无功补偿、电网电压和频率调节等,结合分布式发电系统中额外的保护装置(斩波电路、储能等)的控制策略,保证分布式电源和电网的安全运行,实现分布式电源与配电网之间的相互支撑,提升主动配电网对可再生能源的容纳能力。
4 结论
解决主动配电网下分布式电源消纳问题需要先进的分布式发电系统拓扑方式以及与电网相互协调的智能控制策略。先进的分布式电源主动接入技术可以有效地提高分布式电源对于配电网的辅助能力,改善配电网的控制运行水平。
本文从电源的角度对分布式电源接入配电网关键技术进行了分析和研究,其涉及接入拓扑方式、控制策略,分析和比较了分布式可再生能源风力发电机、光伏接入电网的不同拓扑和连接方式以及采用的控制策略。本文的研究成果对分布式电源接入配电网设计以及其运行控制具有一定的参考价值。