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智能微电网系统分析

双击自动滚屏 发布者:精密空调 发布时间:2015-10-27 10:36:34 阅读:次【字体:

1微型电网

微型电网MG是为了发挥分布式电站的优势,避免分布式发电并网对电网的冲击和负面影响而提出的一种新能源分布式发电的组织方式和结构。在负荷中心建立MG模式的终端电网,将本地能源和负荷结合起来进行协调控制和运行,成为大电网的有力补充和有效支撑。

1.1微型电网背景

在受端电网和负荷中心建设一定容量的分布式发电厂(Distributedgeneration,DG),以减少大功率、长距离的输送,减少输配电损耗,支撑本地电网,增强系统稳定性。这些分布式发电厂可利用多种一次能源,特别是生物质能、风能、太阳能等进行发电。随着技术进步,这些分布式发电站的储能技术发展出多种新型环保的设备,除了新型蓄电池,还有飞轮储能、超级电容器、超导储能等。

面对越来越多的分布式发电要求就近并网的压力,一方面为了减少小电力生产者并网后对电网的冲击;另一方面,在电网故障时,分布式发电必须退出运行,限制了分布式发电的利用。在2002年,美国CERTS(可靠性技术解决方案协会)提出了能更好发挥分布式电站的潜能的一种特殊的电网——微型电网MG的概念。MG综合的多种技术措施中,重要的关键技术是储能技术。MG通过储能装置,储存分布式电源的多余能源,以弥补分布式发电系统的功率缺额。

1.2微型电网相关概念

目前,国际上对MG尚未形成统一的定义,各种表述不全相同。美国CERTS的定义是,MG是一种由负荷和微型电源共同组成的系统,它可同时提供电能和热量;MG内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换和控制;它相对于外部电网表现为单一的受控单元,满足用户对电能质量和供电安全的要求。

MG的基本特点有:

(1)由可再生能源、分布式能源为一次能源发电,储能设备、电力电子控制设备是MG必不可少的组成部分;

(2)MG可接入外部大电网,相对外部大电网MG表现为相对独立的受控单元;

(3)MG的容量一般很小,电压等级为低压和中压等级;

(4)MG接近用户,是一个分散的即插即用的系统,为本地提供电能和热能;

(5)MG可满足用户对电能质量和供电安全的要求;

(6)MG能与外部电网进行能量交换;

(7)MG与公共电网单点连接,即可并网运行,又可独立运行。

MG结构有多种形式。但是,MG的基本单元通常应包括:微能源、储能装置、管理系统和负荷。其中,微能源通常是基于电力电子的,保证MG作为相对独立的单元运行的灵活性和可靠性。

2智能微网系统抽象及分析

系统抽象是进行系统分析与设计的基础,是在某种计算模式的方法论指导下,理解目标问题与复杂性。常用的一种方法是建立系统的层次模型。在计算机科学和系统科学界已认可“智能系统应该是分层的”这一思想。

2.1面向组织的抽象框架

开放复杂智能系统问题表现出明显的社会性,特别是人作为问题求解的主导因素与系统的关键构件之一,需要充分考虑并建立有效的抽象框架,形成开放复杂智能系统的抽象机制。开放复杂智能系统抽象的原则是按照综合集成的思想,将自上而下和自下而上的方法结合起来,获得问题的全面认识。

在系统抽象方法论的指导下,形成基于多智能体设计系统的成员划分步骤、成员类型清单、成员实体清单、成员关系清单。

在研究开放复杂智能体系统过程中,定义了ORGANISED框架。ORGANISED框架定义了开放复杂智能体系统中的基本组织成员与关系:组织、组织规则、目标、角色、法则、交互、组织结构、环境以及系统动力学等。

2.2智能微网系统框架

1.早期系统需求分析

智能微网(smartMG)是一个主动配电网络,它对周围的配电网络来说是一个可自我控制的独立个体。智能微网系统构建的基本策略或目标有:

(1)只有单一的公共连接点与主电网连接。对公共电网来说,微网与其它的“用户”类似;

(2)它遵循电网规则运行;

(3)可作为可控负荷;

(4)可独立运行;

(5)提供优良的电能质量和其它服务,如电压支撑等。

根据以上分析,整理出系统的成员名单

2.晚期需求分析

晚期需求分析定义所要设计的软件系统的模型构件、运行环境,以及相关的功能与品质要求。晚期需求分析按照ORGANIZSED抽象框架确定系统构成成员,包括角色模型、组织交互模型、环境模型、组织目标模型、组织规则模型、组织结构模型、规范模型、组织动力学模型等,并针对上述模型与早期分析所得进行情景分析、连锁状态分析、服务品质分析等。

(a)成员模型

成员(Actor)可以从成员类型(Type)、角色(Role)、特征(Property)、属性(Attribute)等维度描述。

每个成员与一定的角色相关联。角色从以下方面加以描述:载体成员、属性(Attribute)、协议(Protocol)、许可(Permission)、职责(Responsibility)、活动(Activities)、积极事物(Liveness)、消极事物(Safety)等

3结论

本文在介绍和分析微型电网的基础上,对微型电网的相关技术进行了研究。文中引入了开放式智能体系统的概念,对智能微网进行抽象建模研究。为MG设备的开发和系统数学模型的建立提供了基础。

关键词:ups电源报价/list-3-1.html


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