能量存儲對由分布式發(fā)電組成的微電網(wǎng)的沖擊 翻譯

1、能量存儲對由分布式發(fā)電組成的微電網(wǎng)的沖擊摘要：本文介紹能量儲存對由生物發(fā)電組成的微電網(wǎng)系統(tǒng)的影響。本文使用的能量存儲設備是電池組。為了實現(xiàn)電池的充分利用，電池組使用并聯(lián)和串聯(lián)的組合。為了驗證仿真電池儲能系統(tǒng)，測試了電力配電系統(tǒng)的一天操作。為了支持、平衡發(fā)電量和需求量之間的能源交換，使用matlab軟件進行了仿真。一個總共6MW，有6條母線的發(fā)電廠和儲能廠一起測試?？紤]四種測試情況（1.沒有安裝儲能，忽略電力損耗；2.沒有安裝儲能，考慮電力損耗；3.安裝儲能，忽略電力損耗；4.安裝儲能，考慮損耗。）本文輸電損耗可以用牛頓-拉夫遜電力潮流計算法判定。測試系統(tǒng)的仿真用合適的算法分析的一天能量情況來表

2、示。結(jié)果顯示有能量存儲的系統(tǒng)可以實現(xiàn)能量的充分利用，也可以減少電力損耗。1. 介紹由于世界能源危機，新能源發(fā)展迅速。在以農(nóng)業(yè)為基礎的國家，在收獲季節(jié)的農(nóng)產(chǎn)品通過一些裝置很容易轉(zhuǎn)化成能源。所以世界上有很多生物質(zhì)發(fā)電廠。從傳統(tǒng)上說，生物質(zhì)發(fā)電也是火電的一種，只不過它的燃料是農(nóng)作物。為了生產(chǎn)大量的電能并網(wǎng)，必須很好的管理收集的燃料。這是一種發(fā)電售電形式。生物質(zhì)發(fā)電廠通常位于農(nóng)業(yè)區(qū)域的中心，這樣，它可以可靠地提供一年的電力生產(chǎn)。當然，生物質(zhì)發(fā)電也有些不利影響。因為生物質(zhì)發(fā)電廠位于農(nóng)業(yè)區(qū)域。一般并入農(nóng)電網(wǎng)，農(nóng)電網(wǎng)比較脆弱。配電計劃通常是服務較遠地區(qū)的比較少的一些用戶的。這些配電網(wǎng)一般是輻射電網(wǎng)。所有載荷

3、通過幾個饋線部分與變電站點串聯(lián)。此外，在人口稠密的農(nóng)村地區(qū)的典型配電饋線峰值負荷是超過生物質(zhì)發(fā)電廠的額定功率的。期間的負載和輕負載情況下占據(jù)一天20小時左右，一相當量的來自生物質(zhì)電廠產(chǎn)生的電力也經(jīng)由饋線反饋到變電站。在許多情況下，生物質(zhì)發(fā)電廠可以在變電站10公里之外。為了通過饋線輸送過多的電能，必然會有電能損耗。如果總的電能損耗過高，那么從配電網(wǎng)購電是不太經(jīng)濟的。本文研究諸如生物質(zhì)發(fā)電之類的微電網(wǎng)系統(tǒng)。雖然這個系統(tǒng)是從主配電網(wǎng)孤立的，但是當有多余電量時，也可以給變電站供電。簡單講，微電網(wǎng)與變電站之間的電能交換會不可避免地引起電能損耗。如果微電網(wǎng)與變電站之間的能量交換不會引起電能損耗，將會增加電

4、能傳輸效率，也會促進私人在這個領域的投資。本文假定微電網(wǎng)系統(tǒng)中有可用且適當?shù)碾娔艽鎯υO備。假定儲能設備安裝在生物質(zhì)發(fā)電廠的附近。生產(chǎn)的富余電能將會以很小的損耗儲存在儲能設備里。這樣，就有了對在微電網(wǎng)中使用儲能系統(tǒng)的影響的調(diào)查研究。本文第二章對微電網(wǎng)及潮流算法作了綜述，第三章對電力儲能技術(shù)作一個評述。第四章提出一個儲能系統(tǒng)充放電算法。第五章給出仿真結(jié)果和討論。第六章，總結(jié)和對以后工作的建議。2. 微電網(wǎng)系統(tǒng)和潮流分析微電網(wǎng)是一個完整的系統(tǒng)，包括負荷和發(fā)電機。微電網(wǎng)中的發(fā)電設備可能多種多樣，例如微型汽輪機，燃料發(fā)電，活塞引擎，可再生能源。擾動期間，微電網(wǎng)可以與主電網(wǎng)分離。圖一展示微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。圖一：

5、微電網(wǎng)系統(tǒng)分布式發(fā)電是微電網(wǎng)必須的組件。它是供給微電網(wǎng)負荷的主要能量源。安裝并網(wǎng)的分布式發(fā)電系統(tǒng)的一個好處是：當你的系統(tǒng)故障時，你還可以從公網(wǎng)上接受到電能。并網(wǎng)是像太陽能，風能這類可再生能源所必須的，它們提供間歇性能源，對于其他需要定期關(guān)停維護的能源來說并網(wǎng)也是必須的。一些用戶以分布式能源為主要能源，還有一些用戶用它做重要負荷的備用能源。A. 電力網(wǎng)絡解決方案.電路分析技術(shù)基于多種NR潮流算法。節(jié)點法和回路法。這要使用母線導納矩陣或母線阻抗矩陣。本文的潮流算法只使用導納矩陣。鑒于一個N總線電源系統(tǒng)，其中的一個總線被視為恒定的電壓幅值和零相位角的松弛總線，顯示在圖2中。根據(jù)NR算法，母線M的復功

6、率的極坐標形式在(1)中給出。這個方程式也可以分解為有功和無功方程，這就是式（2）和（3）.功率失配方程必須重寫如（4）和(5)，這種情況下，雅可比子矩陣保持不變。使用下面的方程式進行計算，電壓的幅值和相位會迭代更新，h代表迭代次數(shù)。NR算法過程如圖：長方形內(nèi)是增加迭代，菱形內(nèi)是收斂判定。B功耗計算。傳輸功率損耗是一定會有的，而且很廣泛的存在。本文功率損耗可以從潮流計算中得到。這個計算要得到各個饋線部分有功損耗的總和。下面是功耗的表達公式。其中：是母線i的電壓幅值 是母線j的電壓幅值 是是母線i和j之間的電導 是母線i的電壓相位是母線j的電壓相位是輸電線總和，是功耗方程3. 儲能系統(tǒng)儲能技術(shù)用

7、兩個特征表征：1.容量，這是儲能設備的自身特征。2.儲能效率，包括儲能和釋放。下面給出一些分布式發(fā)電可能使用的儲能技術(shù)實例。A 超導儲能B 電池儲能C 電容儲能D 飛輪儲能4. 儲能控制算法本文儲能方案的策略是簡單的。就是通過儲能系統(tǒng)減少變電站和微電網(wǎng)之間的功率交換。當負荷較輕時，如果分布式電廠有富余電能，就要存儲到儲能系統(tǒng)中去，而不是傳輸?shù)阶冸娬救?。當負荷很重時，儲能系統(tǒng)中的能量一定要釋放出來承擔負荷。這個過程總結(jié)在下圖中：5. 仿真結(jié)果和討論下圖給出微電網(wǎng)系統(tǒng)，用來研究儲能系統(tǒng)對它的影響：表1和2給出測試系統(tǒng)母線信息和饋線阻抗下圖是微電網(wǎng)測試系統(tǒng)一天的負荷曲線為了測試，對帶有特定負荷曲線的微電網(wǎng)系統(tǒng)執(zhí)行了一天仿真。系統(tǒng)沒有儲能設備是基本情況。本文中，當儲能系統(tǒng)開始儲能的時候，它對整個系統(tǒng)的影響就會被觀察到。通過仿真發(fā)現(xiàn)：沒有儲能系統(tǒng)的時候，變電站與微電網(wǎng)之間有相當可觀的能量交換。在分布式電廠饋線傳輸能量的過程中有很多的功率損耗。總共有11.5628MW，如表所示：沒有儲能系統(tǒng)的情況。有儲能系統(tǒng)的情況。能量損耗比較仿真說明能量存儲可以減少在能量傳輸過程中的功率損耗。雖然現(xiàn)在儲能系統(tǒng)仍然很昂貴，本文還是建議利用儲能技術(shù)來提升整個系統(tǒng)的表現(xiàn)。另外，在饋線功耗可以忽略的理想情況下，沒有儲能系統(tǒng)，從變電站汲取的能量和分布式電廠發(fā)出的電量如下圖。有儲能系統(tǒng)的如第二個圖沒有儲能系統(tǒng)有