微电网分布式储能系统的优化探究_席庆雁.pdf

2023.05/微电网分布式储能系统的优化探究席庆雁(青岛颐杰鸿利科技有限公司)摘要:本文主要针对微电网分布式储能系统的优化进行深入的研究，阐述了优化微电网分布式储能系统的重要意义，又提出了几点切实可行的优化措施，主要包括分布式储能系统结构优化设计、分布式储能系统控制策略优化设计，进而使其能更好地优化微电网分布式储能系统。关键词:微电网;分布式储能系统;优化0引言在电网规模不断扩大的背景下，也明显体现出超大型电力系统存在的不足，与此同时，传统资源短缺，微电网成为学者们关注的一个重点。分布式能源由于优点比较多能够更好地适应分布式电源的实际需求，其中它主要的优点为电源位置非常的灵活，能达到环保目的，而且合理的利用大电网能促使电力更加的可靠。就当前的情况来看，分布式发电技术会成为能源领域未来技术发展的一个方向，其中使热能和电能实现相结合，能够使得能源得到合理的使用，促进使用效率的提高。但仍需要采取有效的措施，进一步的优化微电网分布式储能系统。1优化微电网分布式储能系统的重要意义当前，在微电网迅速发展的背景下，微电网已经成为了一种新的分布式电网络，由于其灵活性，能够有效的结合电力系统。微电网区别于大电网，相比电力调度很有可能产生一定的副作用。而且在孤岛上，有些时候也能促进微电网的运行。当电力负荷发生一定的变化，便于在此基础上做出相应的调整。正因为微电网的优势非常多，便于进一步的研究分散式新能源，与此同时，如何使得微电网控制策略更加的完善，并得到合理的优化已经成为了研究重点。但就当前的情况来看，由于把一些发电单元在微电网中合理的编入是随机的，如果应用的措施不够，难以确保微网负荷更好地运行，也难以提升其安全性。在进行微电网和信息交互的过程中，对于高速率这一重要要求，其通信系统应给予充分的满足，同时，还应具备独立这一功能，确保具有可自由的对各种操作进行访问的能力，优化设计微网通信系统，应遵循如下原则:微网通信网络非常重要，它作为主要的一个基础，促进通信和商业处于良好的运营状态，而且根据实际的需要，微网的通信规划应给予充分的满足。操作启动安全:微网用户有非常多的类型，还具有较高的交互程度，其设计的通信系统应更加开放，能够提升微网关键设备的安全性。当前，能源分布引起了关注，能源供应量非常大，供电的设备也相应增加，再加上及时的采集数据信息，这都使网络传输的可靠性难以提高，应重点完善。基于此，应加大设计力度，把微电路合理的设计在系统通信中，重点关注网络冗余扩展问题。在导入能源储能系统后，其负荷这一重要的方面，微网络发电机的发电容量并没有实时一致。微网发电机产生的电能要大于负荷消耗的电能，可把电力在储能系统中存储，使发电机产生的电能得到合理的利用，促进其利用率的提高。当微网络中发电单元的生成功率小于负载消耗功率，能量存储系统释放先前存储功率，维持微网络内的功率平衡。如果微电网发电机组变动，能源储藏控制器可进行有效控制，避免影响微电网的具体运行。进一步的扩大组合网络的微电网机械容量后，对于蓄能系统稳定运行发电机而言会存在高频功率变动。这就应在系统中合理去导入能源储能系统。而且应从微电网的分散型储能系统入手，结合实际情况，采取有效的措施进行不断的优化，在一定程度上能确保微电网正常的工作，使得能源得到合理的利用，促进其利用率的提高，降低发生风险问题的机率。2微电网分布式储能系统控制策略2.1微电网运行控制目标一方面，平滑输出功率波动。在非计划可再生能源不断普及下，由于其间歇性，很有可能发生影响微电网安全可靠运行的情况。在微电网工作的过程中，711电气技术与经济/技术与应用/2023.05为保障能把电力网稳定的注入其中，应加大控制力度，进一步对能源储能系统进行控制，抑制可再生能源的电力变动。高度重视微电网分布式能源环境优势，让其所起到的作用得到最大的发挥，避免严重的影响主网络，优化微电网的功率供给性能。另一方面，实现微电网可调度。如果微电网接入电网，它会向主电网更好地输出。与此同时，应让微网的调度性给予充分的实现。实际上，间歇性输出的预测误差，PCC 网络的公共连接点的负载功率变动，对于预测曲线变化的匹配性，从某种程度上来看，已经难以更好地满足。在主网这方面会减少微电网的调度器，导致大电力网系统储备存在大量的消耗，难以确保大电力网更加可靠。基于此，如果微网与电力网相连接，应加大控制力度，对战略控制能源储能系统给予相应的控制，促进微电网和主电网的实时功率交换1。2.2分布式储能系统输出特性在微电网系统中，根据系统不同时间的实际需要，由能量管理系统控制混合存储这一重要的装置来达到对系统能量调节的目的。针对负荷，当要大力的补充电力时，超级电容器的电力密度高，能够及时响应，但对于电力的输出，仅发电单元不能够给予充分的满足2。由于超级电容器的能源密度低，还会被限定电力供给的时间。在负荷稳定的过程中，能对转换器做出相应的调整，实现电池对负荷电力供给的目的。对于负荷耗电的需求，不管是风电单元，还是光伏单元，能够给予充分的满足。应对多余电能存储时，超级电容器作为存储能源装置非常的重要，能够优先的充电。在电网系统中，电气调节器能够快速吸收多余的能量快速吸收，提升系统的稳定性。在确保充电电流稳定后，一些多余的能源能实现对转换器的调节，能为电池充电。在微电网系统中，通过对混合存储装置的动作状态做出相应的分析，可通过超级电容器的快速反应来确保系统更加的稳定，还可通过电池的高能密度，促进其能量的提高。与此同时，减少电池循环放电次数，使得电池得到合理的使用，可延长电池的使用寿命。把混合存储装置应用在微网络系统中，可提升微网络系统稳定性，确保微网络系统更加的经济适用。3微电网分布式储能系统的优化探究3.1分布式储能系统结构优化设计一方面为储能系统拓扑结构优化设计。在不断的分析拓扑结构下，清楚的认识到在设计方面，这些微电网中的混合储存能源系统拓扑优缺点并存，本文充分的考虑到这点，提出了相应的措施，使其能更好地优化微电网混合储能拓扑结构，并加以改进。利用DC/DC 设备，蓄电池和超级电容器能与 DC 总线连接。混合控制器生成相应的 DC/DC 设备的触发信号。超级电容器以电压调节器为主，而且对于微电网这项操作，在给予充分满足的基础之上，能对电容率加以优化。根据 DC/DC 设备的分离，能够防止电池过充电，使其得到合理的应用，延长使用寿命。通过直流AC/转换器，把连接两个组的 DC/DC 设备连接到交流母线，在一定程度上可提升母线电源稳定性。由于拓扑能够对各能源储存单元进行合理控制，提高能源管理的灵活性，以便控制混合储能系统3。另一方面为储能系统总体结构优化设计。基于本地策略的控制器对混合储能系统的整体结构进行分析，通过加强滤波器时间的控制来实现第一低通滤波器对微电网内的发电机网络功率的控制。在混合储能系统中，如果能量非常多，在微网发电机中，其高频成分能通过第一低通滤波器，提升微网发电机组能源消耗。在微电网的混合储能系统中，如果电力不足，这时应注重对第一低通滤波器的应用，把发电单元的高频成分降为最低，促使微电网的重要负荷处于良好的运行状态4。第二低通滤器还可结合微电网的实时状况，对高频和低频功率变动分量做好相应的区分。结合目前混合储能系统的具体情况，本地战略控制器把控制这一重要的命令发出，在一定程度上，可提升微网总线混合储能系统网络化水平，减小微网络发电单元的波动。此外，可由双低通滤波器的第一低通滤波器，并结合实际情况，合理的明确滤波器的时间常数，并基于多功能函数，由本地策略控制器来对输出系数进行计算5。再合理的利用混合储能系统的控制战略，合理的分配能源和电力。3.2分布式储能系统控制策略优化设计在这方面应注重对蓄电池的控制。在充放电的状态下，不管是电阻的特性，还是电容的特性，蓄电池能充分的显示出来。利用变电充放电的方式，在一定程度上，能够实现对电池充放电的控制6。这不同于定电放电的方式，与其比较，变电充放电方式非常适合实际操作状态。为确保蓄电池的储能系统处于良好的运行状态，延长其使用寿命，降低出现放电现象的机率，在具体工作期间，蓄电池的 SOC 应能够正常工作。而且对于正常工作的范围，如果电池的 SOC 超出正常范围，应禁止电池储能系统充电。(下转第 121 页)811电气技术与经济/技术与应用2023.05/之外，如果有的用户峰谷差大，在具体计量的过程中，可以以宽负荷电表为主。3结束语总而言之，在城市环网供电中，10kV 配电网是最重要的一个网络，配电网线路的损耗会影响供电质量，应采取有效的措施，达到降低损耗目的。在这方面应注重对 10kV 配电网的架设，为能够实现供电网络功率的传输提供重要保障，提高其传输效率，并注重对线路降损技术应用，确保供电的质量。参考文献 1王鹏，吕炳霖基于灰色关联分析的 10kV 配电网线损预测 J 自动化应用，2021(8):85-87 2缪建东 10 kV 配电网的电能计量及线损管理分析 J 无线互联科技，2020，17(24):63-64 3辜昭宁 0.4kV 配电网线损管理及降损策略分析 J 科技风，2019，389(21):182 4曾江，李石东 分时域 10 kV 配电网极限线损计算分析 J 电测与仪表，2019，56(14):1-4，22 5谭敏 10kV 配电网的线损管理及降损措施分析 J 山东工业技术，2019，288(10):173 6杨凡，王军 10kV 配电网的线损管理及降损措施分析 J 山东工业技术，2018，278(24):184(收稿日期:2023-03-29)(上接第 118 页)4结束语总而言之，微电网在一定程度上使电力网变得更加灵活，提高了其可靠性。与此同时，微电网使一些新能源得到充分的利用，使得能源结构得到合理完善，达到保护环境目的，进一步推动新能源的发展。在微电网中，分散型发电有各种类型，各类型的运行特征非常独特，应采取有效措施，优化微电网分布式储能系统。参考文献 1 王波，张占营，张霄，等 直流微电网分布式储能系统精确电流分配策略J 中国电力，2022，55(8):96-103，112 2 吴青峰，智泽英，于少娟，等 基于多代理的微电网分布式储能系统健康状态平衡方案J 太阳能学报，2022，43(2):104-112 3 谈淑娟，蔡杭谊，陈锡磊，等 低压微电网分布式储能系统负荷动态分配方法J 上海电力大学学报，2021，37(5):459-466，474 4 林嘉伟，王志新，张永 独立直流微电网中考虑不同容量的分布式储能系统能量控制策略J 电力自动化设备，2020，40(10):139-146 5 米阳，蔡杭谊，袁明瀚，等 直流微电网分布式储能系统电流负荷动态分配方法J 电力自动化设备，2019，39(10):17-23 6 吴青峰，孙孝峰，王雅楠，等 基于分布式下垂控制的微电网分布式储能系统 SOC 平衡策略J 电工技术学报，2018，33(6):1247-1256(收稿日期:2023-03-31)121电气技术与经济/技术与应用