交直流混合微電網(wǎng)中同時含有交流和直流母線，可充分接納不同類型分布式電源及儲能系統(tǒng)，利用較少的能量變換裝置分別滿足直流和交流負(fù)荷需求，整個系統(tǒng)具備較高的能量轉(zhuǎn)換效率、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。隨著直流配電網(wǎng)的迅速發(fā)展,直流電能質(zhì)量問題得到了越來越多的重視。然而由于直流配電項目實際數(shù)據(jù)的缺乏,直流電能質(zhì)量的研究還處于剛起步的階段。交直流混合微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為同時研究交直流電能質(zhì)量問題提供了良好的工程背景。在交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)中,絕大部分負(fù)載都是通過電力電子變換器與微網(wǎng)母線連接,閉環(huán)控制的電力電子變換裝置可視為恒功率負(fù)載,具有負(fù)阻抗特性,在擾動情況下,會影響系統(tǒng)穩(wěn)定性,甚至導(dǎo)致整個系統(tǒng)無法正常工作。微網(wǎng)系統(tǒng)可以通過智能化的電力管理來為智慧城市的發(fā)展提供支持?；窗步恢绷骰旌衔⒕W(wǎng)系統(tǒng)品牌

國內(nèi)外對交直流混合微電網(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、性能評估、運行控制、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、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)與示范工程，己有一大批項目正在開展。國內(nèi)外對交直流混合微電網(wǎng)的研究取得了一些初步成果，本文將結(jié)合較新研究成果，對交直流混合微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與容量配置、性能評估、能量管理系統(tǒng)與保護(hù)技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)分析，之后展望交直流混合微電網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用前景。寧夏新型交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)工作原理交直流混合微網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多種能源的互相補(bǔ)充和優(yōu)化利用。

微網(wǎng)是一個由分布式電源、儲能裝置、負(fù)荷以及控制系統(tǒng)組成的一個小型配電系統(tǒng)。美國CERTS（consortium for electric reliability technology solu- tions）對微網(wǎng)的定義是：微網(wǎng)是由微型電源和負(fù)荷組成的供電系統(tǒng)，可同時供熱和提供電能；對外相當(dāng)于單一受控單元，并可滿足電力用戶對供電安全與電能質(zhì)量等的要求。國網(wǎng)電科院于2009年召開的“微網(wǎng)技術(shù)體系研究”工作會議將微網(wǎng)定義為：微網(wǎng)是在分布式發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)上，借助用戶的小型電站或分散型資源，綜合能源梯級利用技術(shù)與終端用戶電能質(zhì)量管理，所形成的分散式功能、小型模塊化網(wǎng)絡(luò)。雖然國內(nèi)外對微網(wǎng)有著不同的定義，但一致認(rèn)同的是：微網(wǎng)是在分布式發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)上，融合控制裝置、保護(hù)裝置以及儲能裝置的一體化單元；可在孤島與并網(wǎng)兩種模式下運行、集約應(yīng)用分布式新能源、提高供電可靠性與改善電能質(zhì)量，具有高度的可靠性和穩(wěn)定性。

單元控制方法，主要指交直流混合微網(wǎng)中的DG、儲能裝備和負(fù)荷的控制運行方式。DG主要有光伏電池、風(fēng)機(jī)等不確定性源和燃料電池、小燃機(jī)等穩(wěn)定性源，電源的控制方式按照交直流混合微電網(wǎng)設(shè)計的理念，有提高可再生能源利用率的較大功率跟蹤控制，維持系統(tǒng)某一參數(shù)(如電壓、頻率)的V /F控制、PQ控制，自主分配、自主管理能實現(xiàn)即插即用的Droop控制等方法。儲能設(shè)備主要有電池、飛輪等，儲能設(shè)備的控制方法往往與系統(tǒng)的能量管理方法相結(jié)合，以輔助其他DG協(xié)同工作。在交直流混合微電網(wǎng)現(xiàn)有研究中，電池儲能是常用的手段，其控制方法需考慮蓄電池的充放電狀態(tài)、電池的壽命等要素?，F(xiàn)階段對負(fù)荷單元的控制研究比較少，主要集中在插入式電動車和電動飛機(jī)、負(fù)荷特性、需求響應(yīng)等方面，同時為提高可再生能源的利用率，主動負(fù)荷響應(yīng)的控制方法應(yīng)運而生。交直流混合微網(wǎng)系統(tǒng)可以為大型工業(yè)生產(chǎn)提供高效、可靠的能源支持。

在構(gòu)建堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的背景下,微電網(wǎng)作為聯(lián)系電源與負(fù)荷的重要系統(tǒng),其堅強(qiáng)度是系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運行的基礎(chǔ),會直接影響智能電網(wǎng)的堅強(qiáng)度,因此,對微電網(wǎng)的堅強(qiáng)度評估有重要意義。交直流混合微電網(wǎng)作為微電網(wǎng)的新興結(jié)構(gòu),還未大量開展建設(shè),對所提出的結(jié)構(gòu)進(jìn)行堅強(qiáng)度評估有利于其建設(shè)與發(fā)展。目前,現(xiàn)有研究集中于對傳統(tǒng)交流或直流微電網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評估。利用短期停運的量化模型,構(gòu)建了狀態(tài)變量和組件故障的關(guān)系,并基于此建立了可靠性評估模型;基于隨機(jī)模型研究了保護(hù)系統(tǒng)對系統(tǒng)可靠性的影響;構(gòu)建了微網(wǎng)的綜合效益評估模型,說明了用戶負(fù)荷重要性程度和微網(wǎng)建設(shè)地點對投資合理性的影響;建立了包括投資建設(shè)、運行維護(hù)以及回收利用的全生命周期內(nèi)經(jīng)濟(jì)性評估系統(tǒng)。交直流混合微網(wǎng)系統(tǒng)可以為工業(yè)生產(chǎn)和公共設(shè)施提供穩(wěn)定、高效和可靠的能源供應(yīng)。西藏EMS系統(tǒng)廠

交直流混合微網(wǎng)系統(tǒng)將不同的能源技術(shù)進(jìn)行整合，能夠提高能源的可靠性和穩(wěn)定性?；窗步恢绷骰旌衔⒕W(wǎng)系統(tǒng)品牌

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指特定運行條件下的電力系統(tǒng)，在受到擾動后，重新恢復(fù)運行平衡狀態(tài)的能力，根據(jù)性質(zhì)的不同主要分為功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定。相比于傳統(tǒng)電網(wǎng)，交直流混合微電網(wǎng)，增加了直流子微電網(wǎng)的穩(wěn)定性問題，主要是電壓穩(wěn)定問題。同時大量DG的不確定性影響和大量電力電子裝置導(dǎo)致的低慣量性都導(dǎo)致交直流混合微電網(wǎng)的抗干擾能力減弱，系統(tǒng)穩(wěn)定性問題更加複雜。交直流混合微電網(wǎng)的穩(wěn)定性問題可對併網(wǎng)運行模式和孤島運行模式分別進(jìn)行分析：併網(wǎng)模式下，由于大電網(wǎng)的支撐作用，主要考慮直流子微電網(wǎng)母線電壓穩(wěn)定問題，通過對應(yīng)控制方法實現(xiàn)電壓穩(wěn)定；孤島模式下則既要考慮直流子微電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定問題，又要考慮交流子微電網(wǎng)的電壓、頻率、功角穩(wěn)定問題。國內(nèi)外對交直流微電網(wǎng)穩(wěn)定性的綜合研究較少，主要涉及微電網(wǎng)的小信號干擾穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定，主要保持電壓和頻率的穩(wěn)定。但是，國內(nèi)外研究主要採用簡化的DG和負(fù)荷模型，忽略了DG的多樣性和波動性以及非線性負(fù)荷和感應(yīng)電動勢負(fù)荷的影響，缺少對交直流混合微電網(wǎng)穩(wěn)定性判據(jù)的建立?；窗步恢绷骰旌衔⒕W(wǎng)系統(tǒng)品牌

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