摘要:本文旨在全面回顾交流微电网 (MG) 的控制策略,并提出一种设计合理的分层控制方法,该方法分为不同的级别。这些级别专门设计用于根据 MG 的运行模式(例如并网或孤岛模式)执行功能。初级控制确保频率 (f) 和电压 (V) 的稳定性,而次级控制将其值调整为参考值,三级控制以经济高效的方式有效管理分布式发电机 (DG) 的功率。本文广泛讨论了每个控制级别的集中式、分散式和分布式策略,重点介绍了它们的区别、优点、缺点和应用领域。最后,通过实际示例证明了不同级别的不同控制策略的实用性。
通过将分布式生成资源与分销网络集成,分销网络的稳定性和可靠性将增加。由于微电网的优势以及实施它们的需要以及分布式生成资源的高昂成本,通过考虑微网设计的各个方面的存在比以往任何时候都更加综合方法。在本文中,提出了一种设计具有各种条件的微电网的最佳方法。在第一阶段,考虑到其经济方面,以多功能的方式讨论了微电网的设计。在此阶段,为了在经济方面做出妥协,提出的问题被建模为两位目标功能。在第二阶段,分布式生成源的设计是在第一级完成的,然后在第二级进行,开关的最佳位置是为了确定微电网的电边界。在本文中,使用了MATLAB软件中标准IEEE 33 BUS网络上使用两级粒子群优化(PSO)算法的经济计划的最佳微电网位置的讨论,对于此网络,使用了三个带有两个键的微网络。
要实现拜登政府制定的雄心勃勃的脱碳目标,即到 2035 年实现 100% 清洁电力,到 2050 年实现净零排放经济,就需要大幅增加清洁和可再生能源在发电结构中的份额。为了以经济高效的方式实现这些脱碳目标,可再生能源需要增长到当前水平的几倍。输电系统无法处理预期的电力流量大幅增加;其容量和可用性不足导致电网拥堵,从而导致能源价格上涨并限制可再生能源。此外,随着预期的经济电气化导致未来需求大幅增加,电网的负担不断增加。REPEAT 项目的一份报告估计,要充分利用《通货膨胀削减法案》(IRA)提供的补贴,输电容量必须每年增长约 2.3%,是过去 10 年增长率的两倍多(Jenkins 等人,2022 年)。
摘要:微电网是适用于可再生能源发电渗透率高的城市地区的一个合适概念,它提高了消费者场所配电网的可靠性和效率,以满足家庭、工业和农业等各种负载。由基于逆变器和同步发电机的分布式发电机组成的微电网可能导致系统在孤岛运行模式下不稳定。本文介绍了一项设计稳定微电网以促进太阳能发电更高地渗透到配电网的研究。针对具有静态负载、动态负载、储能、太阳能光伏 (PV) 系统和柴油发电机的微电网,推导出一个广义小信号模型,结合了动态系统的特征。通过比较模型给出的瞬态曲线和受到阶跃变化影响的瞬态模拟器,验证了该模型的有效性。结果表明,可以准确地建立复杂微电网系统的全动态模型,并且根据小信号稳定性分析,所提出的微电网在所有考虑的负载情况和太阳能光伏渗透水平下都是稳定的。
在太阳能电池和软件制造商Sonnen Inc.的郊区,太阳能安装商Baker Electric Home Energy已经形成了一个虚拟发电厂(VPP)社区(到目前为止,大约有200户家庭)可以直接将其太阳能直接出售给加利福尼亚独立系统。A组成的一组小型功率生产商汇总以帮助减轻电网负载和茎停电。在这里,Resi Dents能够将其账单降低约15%,并将获得150至300美元之间的每年支票,AC Cording to Sonnen虚拟发电厂和商业和工业项目业务副总裁Geoff Ferell。
全国国家能源官员协会(NASEO)和全国监管公用事业专员协会(NARUC)感谢美国能源部(DOE)电力办公室(OE)对这项倡议的慷慨财务支持,以及他们的见解,这些洞察力为该报告的发展和范围提供了信息。尤其是,能源与环境资源集团的Doe OE和Paul Wang的Dan Ton一直是这项工作的主要支持者,他们认识到国家能源监管机构和州能源官员在推进微电网部署以及改善DOE和州官员之间协调和协作的好处方面的重要作用。作者感谢Smart Electric Alliance(SEPA)的Jared Leader和Brittany Blair支持2022年3月的计划和促进,以探讨该报告。
摘要:适应分布的PV生成的关键方法之一是微电网。但是,太阳资源,负载特性和必需的微电网系统组件都直接与微电网的最佳计划方案相关。本文使用Homer 1.8.9软件在各种情况下进行了电动汽车集成下电网连接的PV存储微电网的协作计划研究。更具体地,在多种情况下,我们在微电网中为PV模块,储能和转换器建立了容量优化模型,每种情况都构成了微网络的清洁度,经济性能和微电网的整体性能。在多种情况下,本文使用净现值成本和电平的水平成本作为微电网经济学的指标,二氧化碳排放和可再生能源的一部分用作微电流清洁度的指标。单独得出了经济,清洁和经济和清洁结合的最佳能力分配。最后,在中国武汉的一个商业园区,我们进行了详尽的案例研究,以在各种情况下进行比较和辩论计划绩效,并对案例进行敏感性分析。根据EV充电量表,二氧化碳排放,PV模块单位成本和存储单位成本进行了微电网的最佳配置,进行了敏感性分析。模拟和优化的结果表明,优化方法可以决定平衡经济和清洁度的理想配置。随着电动汽车充电需求的增加,微电网中所需的能量存储容量逐渐增加,而二氧化碳排放限量与能量存储容量需求负相关。PV模块单位的单位投资成本对最佳系统配置的影响要大于电池成本。
多块结构化网格的分区会影响数值模拟的性能和可扩展性。最佳分区器应同时实现负载平衡和最小化通信时间。最先进的域分解算法在平衡处理器之间的负载方面做得很好。但是,即使工作得到很好的平衡,通信成本也可能不平衡。影响通信成本的两个主要因素是边切割和通信量。当前的分区器主要侧重于减少总通信量,并依赖于简单的技术,例如在最长边处切割,而这种技术不会捕获几何中的连通性。它们也没有考虑网络延迟和带宽对分区的影响,导致所有平台上的分区相同。此外,它们的性能测试大多采用平面 MPI 模型,其中分区对通信的影响被同一节点上内核之间的快速共享内存访问所隐藏。在本文中,我们提出了用于多块结构化网格的新分区算法,以解决当前分区器的上述限制。新算法包括一个成本函数,它不仅考虑了通信量和边切,还考虑了网络的延迟和带宽。我们尽量减少所有处理器之间的总体成本,以创建最佳分区。为了证明所提算法的效率