一种基于稳定性分析的直流微电网拓扑结构选型方法技术

技术编号:41375810 阅读:24 留言:0更新日期:2024-05-20 10:19
本发明专利技术公开了一种基于稳定性分析的直流微电网拓扑结构选型方法,包括以下步骤:将直流微电网中的分布式电源等效为恒功率负荷,将微电网简化;建立直流微电网中储能、恒功率负荷、线路的小信号模型;建立环型和辐射型拓扑结构下直流微电网全阶小信号模型;分析典型应用场景的负荷以及分布式电源分布情况,基于直流微电网全阶小信号模型,分析系统线路长度差异对不同拓扑结构带来的稳定性影响,得出典型应用场景下稳定性更好的拓扑结构。本发明专利技术通过比较总结不同拓扑结构的稳定性差异,选取典型应用场景下稳定性更高的微电网拓扑结构,提高直流微电网的稳定性,为直流微电网建设的设计提供参考依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直流微电网稳定性分析,尤其涉及基于稳定性分析的直流微电网拓扑结构选型方法


技术介绍

1、在过去的十年里,风电和光伏等新能源产业经历了持续的技术进步和规模扩张,导致发电成本大幅下降。与化石能源相比,新能源发电项目的绝对发电成本已经达到或甚至低于同类化石能源项目。目前对绿色转型和经济社会发展的绿色化、低碳化提出了重要要求。考虑到光伏,风电等新能源的随机性和间歇性,直流微电网对这些可再生能源发电有更好的接纳作用,此外还有助于实现能源的就近消纳。

2、随着可再生能源发电比例的不断升高,以及直流负荷中占比很大的恒功率负荷都具有负阻尼特点,同时由于电力电子变换器将电气部分与转子隔离开来导致直流微电网具有较小的惯性。以上原因将严重影响直流微电网运行的稳定性,工程上对直流微电网的稳定性要求不断提高。

3、直流微电网内还存在城市居民区和农村等多场景低压直流负荷,这些不同负荷的特性以及分布对直流微电网动态稳定性存在不同程度的影响,因此,须对其进行精确建模和分析,同时要考虑到不同拓扑结构下,负载分布导致的直流微电网稳定性差异。

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【技术保护点】

1.一种基于稳定性分析的直流微电网拓扑结构选型方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于稳定性分析的直流微电网拓扑结构选型方法,其特征在于:步骤S1中直流微电网包含新能源发电装置、储能、负荷,其中新能源发电装置通常在最大功率点跟踪模式下运行,将其等效为恒功率负荷,储能则采用传统下垂控制,微电网中负荷以恒功率负荷为主。

3.根据权利要求1所述的一种基于稳定性分析的直流微电网拓扑结构选型方法,其特征在于:步骤S2中储能系统在直流微电网中起着平衡直流微电网间功率的作用,根据储能变换器的拓扑结构,采用状态空间平均法建模得到储能双向DC/DC电路的状...

【技术特征摘要】

1.一种基于稳定性分析的直流微电网拓扑结构选型方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于稳定性分析的直流微电网拓扑结构选型方法,其特征在于:步骤s1中直流微电网包含新能源发电装置、储能、负荷,其中新能源发电装置通常在最大功率点跟踪模式下运行,将其等效为恒功率负荷,储能则采用传统下垂控制,微电网中负荷以恒功率负荷为主。

3.根据权利要求1所述的一种基于稳定性分析的直流微电网拓扑结构选型方法,其特征在于:步骤s2中储能系统在直流微电网中起着平衡直流微电网间功率的作用,根据储能变换器的拓扑结构,采用状态空间平均法建模得到储能双向dc/dc电路的状态空间平均模型,结合储能采用的传统下垂控制策略的数学模型,通过对式在稳态点附近进行线性化,得到整个储能系统矩阵形式下的的小信号模型,储能系统小信号模型表达式为:

4.根据权利要求3所述的一种基于稳定性分析的直流微电网拓扑结构选型方法,其特征在于:步骤s2中由于直流微电网的线路长度较短,分布电容非常小,因此在建立数学模型时只考虑线路电阻和电感,到环型和辐射型微电网线路的小信号模型为:

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【专利技术属性】
技术研发人员:胡伟李嘉颖杨帆沈煜杨志淳雷杨陈鹤冲全新波
申请(专利权)人:国网湖北省电力有限公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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