风光储一体化直流微电网拓扑优化及仿真模型建立开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着新型电力电子技术的不断成熟,基于风、光、热、储等绿色能源的分式发电技术蓬勃发展。分布式发电具有能源利用率高、环境污染小、供电灵活性强、投入成本低等优点,开发利用高效经济、灵活可靠的分布式发电技术是解决能源危机和环境问题的有效途径。为了减缓大规模的分布式电源单机入网对大电网的冲击,弥补电力系统对分布式电源广泛渗透承载能力的不足,充分发挥分布式发电技术的优势,微电网的概念应运而生。

微电网具有多源低惯性供能、多模式协调运行、多模块互补支撑、多级架构灵活互动的特点,是由分布式电源、负荷单元及储能装置按照特定的拓扑结构组成的具备独立管理、保护、控制能力的集约化新型电力网络,是以新能源发电技术为支柱、低惯性电力电子装置为主导的多约束、多状态、多维度的复杂自治电力系统。微电网有并网和孤岛两种运行模式,并且可以在两种模式之间平滑无缝切换,一般通过单点接入主网,具有 “即插即用”的灵活性和可控性,是未来智能电网的重要组成部分。当微电网处于并网模式时,能实现公共电网、分布式电源与负荷的一体化协调运行和各种能源资源的梯级高效利用;当大电网发生故障时,微电网通过解列控制进入孤岛模式,单独向敏感负荷供电, 充分满足用户对供电安全性、可靠性需求。

微电网从本质上改变了传统大电网应对电力负荷增长的方法,其在发展利用清洁能源、提高电力系统供电可靠性和灵活性等方面具有巨大潜力。它具有分散化和区域化特点,使用户减少对输电系统及大型发电厂的依赖,同时降低发电、变电和输电损耗;在电力市场方面,微电网可降低电价,给用户带来优惠,如果用户侧也装有dg,当dg发电量满足用户自身需求后还有剩余,则可以向电网供电并收取电费;在环境方面,与传统的火力发电相比,微电网在充分利用可再生能源时对环境几乎没有影响;在运行和投资方面,微电网可以减少大电网对备用容量的要求,就地为用户供电,降低线损;在解决边远地区供电方面,微电网更加有效,避免了传统供电建设输电线路和变电站等昂贵的投资,而且也无需考虑由于输电距离长,但功率较小,因此损耗偏大等问题,可以为我国边远及电网难以覆盖的地区提供用电支持。

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2. 研究的基本内容与方案

课题主要目的为主要包括以下几方面的内容:

(1)了解智能电网及微电网的发展趋势及现状,深刻理解风光发电的基本原理,并对风光储一体化微电网的基本拓扑结构进行分析,建立系统仿真模型,并开展拓扑结构及配置容量的优化;

(2)、通过本毕业设计的训练,要求学生提高动手能力、分析问题及解决问题的能力;

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3. 研究计划与安排

第1周:下达毕业设计任务书及要求,查阅国内外研究现状等文献;

第2周:查阅文献,讨论毕业设计任务和内容;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]雷博. 风光储微电网储能优化控制策略[d].宁夏大学,2018.

[2]carlos gamarra,josep m. guerrero. computational optimization techniques applied to microgrids planning: a review[j]. renewable and sustainable energy reviews,2015,48.

[3]桑丙玉,陶以彬,郑高,胡金杭,俞斌.超级电容-蓄电池混合储能拓扑结构和控制策略研究[j].电力系统保护与控制,2014,42(02):1-6.

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