摘要:通过利用智能建筑微电网与主电网进行完美融合,能够提高电网的解决效率,保证电网发展水平,但是智能建筑微电网在不断发展的过程中还存在技术难题,必须要积极解决,为此笔者通过智能建筑微电网的主要结构和控制策略进行深入分析,明确智能建筑微电网发展与改革的要点。
关键词:智能建筑微电网;结构控制;主要策略
随着我国对于能源资源需求量不断提高,各种新能源也逐渐在各行各业中得到充足的运用,智能建筑微电网也得到了快速的发展。通过智能建筑微电网可以有效解决能源危机与电网可靠性剧增的冲突,保证电网的整体运行水平,笔者结合实际,对智能建筑微电网的发展与结构控制进行分析与探索。
一、智能建筑微电网的控制策略
(一)并网运行
在系统并网的过程中,由于逆变器采用了电压型逆变器,这样就导致电压源输入与电流输入的结构处于并网状态,所以电源与电网之间的输出结构属于交流电源与电压源的并联,光伏逆变器输出的电压幅值可以自动转变为电网电压[1]。
(二)独立运行模式
在智能建筑微电网独立运行的模式下,智能建筑微电网与主电网之间断开,微电网必须要保持内部电压与额定频率要以不同的分布式电源和储能电源来提供电压与频率,这样的模式分为主从模式。通过电压/频率电源作为主电源,而其他电源作为从电源能够对店员进行额定功率的控制[2]。
二、智能建筑微电网的结构
分布式电源属于不可控电源的种类,所以主电网必须要根据分布式电源的特点进行隔离与限制,避免分布式电源对主电网产生的影响。对于建筑物来说如果按照发电厂的并网标准设计分布式电源,不仅成本较高,而且控制和实施起来非常困难,所以智能建筑微电网的设计结构与主要功能必须要满足以下的要求。
智能建筑微电网其结构包括柜体、容量控制器、散热栅、电抗器、双向变流器、把手,柜体的上方固定焊接有连接孔,柜体的下方活动连接有滚轮,容量控制器通过电连接于柜体的表面,双向变流器由汇流器、控制器、光伏阵列、扶手,汇流器固定连接于双向变流器的后方,控制器通过电连接于双向变流器的表面,双向变流器固定连接于柜体的右部,双向变流器通过电与容量控制器相连接,把手垂直焊接于柜体的表面,可以将微电网多余的电能通过双向变流器回馈回电网,不仅避免了电能的浪费,也避免了在发电功率突变时,对电网产生的冲击,有效提高了设备的安全性能。
图1 智能建筑微电网其结构
首先分布式发电电源必须要满足建筑物内部的整体负载,余电要并入到主电网之中,而在主电网发生故障或者由于其他原因失电时,必须要立即切断建筑内部电网与主电网之间的联系,避免建筑内部电网对主电网运行造成影响。其次主电网恢复正常供电时必须要及时解决建筑内网与主电网的并联,智能建筑微电网能源管理中心必须要对主电网分布式发电系统、智能建筑微电网的负载进行相互协调,为今后的控制调整参数提供充足的保障。
三、智能建筑微电网运行模式
(一)并网运行模式
主电网在正常运转之下,处于并网运行模式,智能建筑微电网与主电网之间的并网运行能够实现功率的双向流通,保证智能电网自发自用。智能建筑微店网则可以实时对电网的正常运行状态进行监控,提前判断,发现主电网可能存在的故障隐患,对主电网以及智能建筑微电网的并联与分离进行实际操作保证建筑智能建筑微电网的稳定运行。
(二)独立运行模式
在主电网发生故障,或者由于其他原因导致断电时,必须要与主电网自动解列,智能电网进入到独自运行的状态。在这样的情况下通过对智能建筑微电网进行即时供电,判断分布式发电的实际状况,可以选择切断或保留可中断负荷。
四、智能建筑微电网技术的控制难点
从目前来看,我国对于光伏分布电源的应用已经非常的普遍,但是由于风力分布电源不够稳定、微型燃气轮机应用非常少,所以当前智能建筑微电网技术难点依然以光伏发电为主。在对智能建筑微电网技术控制的过程中,必须要保证整个建筑系统的安全性与稳定性,而在系统控制的过程中必须要求AC母线在任何状态下都不失电,也就是说由于传统的并网逆变器要有防孤岛效应的保护功能。为此必须要加强对于传统并网逆变器系统实现的技术难点进行分析[3]。
光伏系统在发电状态下与主电网电源失电时,如果采用的是传统并网逆变器,作为分布式发电逆变器则在失电之后会立即停止逆变,而双向逆变器却无法立即转换为逆变状态,这样就导致智能建筑微电网失去电力系统的支持出现失电问题。传统并网逆变器由于采用的是电压电流的结构,如果失恋则很容易导致无法实现离网逆变器行,当光伏系统处于停止发电的状态时,由于主电网电源失电,所以双向逆变器无法立即转换为逆变状态,也会引发智能建筑微电网一厂运行,导致电网崩溃。
(五)智能建筑微电网的控制策略
通过对于智能建筑微电网分布式发电所用的智能建筑微电网专用逆变器,也能够明确该逆变器具有迅速无缝切换的功能,自动在并网运行和离网运行进行及时切换,尤其是在并网运行状态下逆变器能够当电网失电时立即切断智能建筑微电网与主电网之间的联系,转为离网工作状态,保证AC母线不失电。当主电网恢复供电时,也可以自动转换为并网模式,有效提高电网运行的整体效果。
EMC能够直接通过原有建筑物的智能管理平台来获得建筑物整体的运行质量和运行水平,也可以单独设置传感器来获得建筑内部的电网,以及各负荷运动的实际状态效果。EMC能够对主电网工作数据、分布式发电参数进行实时监控,有效避免孤岛效应的产生,当分布式发电正常工作时,有电能输出,所以能够自动检测主电网存在失电的问题,提前切断主电网与智能建筑微电网之间的并联关系。
五、结论
智能建筑微电网的发展,不仅要对分布式电源进行管理,而且也要对与主电网之间的并联进行分析,这样才能够保证智能建筑微电网更好的利用现有的智能建筑和以及已建成的信息平台对电气运行的质量进行全面的分析,保证电网的稳定运行。
参考文献:
[1]成乐祥,陈庭记,林子杰,李子韵,刘海璇,卫志农,臧海祥.基于变频空调的负荷虚拟惯量控制策略[J].可再生能源,2018,36(09):1328-1333.
[2]高怀正,李华,常兴,刘佳晨,郭鹤飞.电压跌落下虚拟同步发电机故障穿越控制[J].电力系统保护与控制,2018,46(17):39-46.
[3]朱德志,胡春花,王红林,欧阳菲菲,徐峰,陈戎军.智能建筑微电网的结构和控制策略分析[J].常州工学院学报,2015,28(05):15-18.
论文作者:王宾
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
标签:电网论文; 智能建筑论文; 逆变器论文; 分布式论文; 电源论文; 变流器论文; 双向论文; 《基层建设》2018年第31期论文;