微电网中电力电子技术的应用论文_周齐

微电网中电力电子技术的应用论文_周齐

(河南城建学院 467036)

摘要:随着科学技术的飞速发展,微电网应用范围也在日益扩大。在微电网中电力电子技术的应用也十分广泛。电力电子技术在微电网中的应用,不仅提高了微电网运行的效率,节能效果也显著提升。

关键词:微电网;电力电子;技术应用;

近年来,电力电子技术较为流行,电子器件因为电力电子技术的应用可以进行集成,不仅可以减少器件的体积,还能提高电子器件的工作效率。正是因为电力电子技术的应用,电子器件的工作频率由原来的10kHz提升到千Hz。另外,应用了电力电子技术的电子器件操作起来更为方便,由过去的半控型革新至现在的全控型,功能得到了完善。电力电子技术可以应用软件开关技术,方便对变换器的控制,进一步提高了变控器的工作效率。

1微电网的基本内容

微电网以不改变现有的配电网结构为前提,减弱分布式电源对配电网所造成的恶劣影响。微电网由分布式电源组成,这些分布式电源被称为微源。微电网实质属于-类小系统,是由-组负荷和微型电源进行组合而成。这个小系统和配电网进行连接的点是唯-的,属于公共耦合点,所以,这个系统不仅可以单独的进行运行,还可以和配电网联合运行。通常情况下,微电网中的微型电源都是由配电网和电子电力交换器进行连接而成,使其控制起来更为灵活。在微电网内部,包含三条馈线,分别命名为:a馈线、b馈线以及c馈线。在这三条馈线中,a馈线和b馈线于敏感负荷进行连接,这类敏感负荷的基础为各种用电负荷不同需求,在安装微型电源时,应该注意,需要将其安装在馈线不同的位置,不能集中安置在公共馈线周围,这样的安置方式不仅可以将电路损耗降到最低,还可以给馈线末端电压提供支撑。在c馈线上进行接入的是普通负荷,就没有设置微型电源。在各个微型电源的出口位置,都需要设置各自的断路器和电压控制器,这样就可以凭借能源管理系统控制馈线潮流。配电网一旦出现电压扰动问题,就可以对其进行短供操作,使得其与开关进行分离,使得微电网转入独立操作模式,这样,微电网中的敏感电荷就会持续得到供电。与此同时,凭借电压控制器对每个微型电源进行控制,确保输出电压可以得到有效控制,尽量减少其中无用环流的形成。

2电力电子技术在电能变换中的作用

2.1 AC-DC变换

在微型燃气轮机或者风力发电机中,会应用到不够稳定的交流电源,在具体应用过程中,需要将交流电源变为直流电源,然后在凭借逆变技术将直流电源转换为稳定的交流电。

2.2 DC-DC变换

在太阳能、蓄电池以及燃料电池中,所应用到的为直流电源,因为他们所应用的电压等级相对较低,所以必须将其进行升压处理,直至达到合理的电压等级,然后再进行逆变处理。

另外,分布电源还具有一个显著特点:分布电源的输出功率一旦发生变化,相应时间较长。比如,反应时间在微型燃气轮机,为秒级别,而在燃料电池中,就需要几分钟的实践,因此,一旦额定功率或者负荷发生突变,就会出现-种情况:有功功率供给不足。风力发电具以及太阳能波动性较大,因此,在其系统中需要添加储能单元。储能单元可以凭借蓄电池或者超级电容器将电路电压进行升压处理,直至电压升高至母线电压。相反,如果母线电压过高,就需要对储能电源进行充电处理。因此,储能单元通常采用双向充放电技术。

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2.3DC-AC变换

凭借AC-DC或DC-DC技术,奖分布式电源转换为稳定合理的直流电源后,需要凭借DC-AC技术,再将直流电转变为标准稳定的交流电,对并网或者负荷进行供电。

3电力电子技术在微电网中的优点

3.1优化电网、保障安全

在国际范围内,电网的发展趋势为智能化和稳定性,在追求这-发展趋势的过程中,电力电子技术的应用有着明显的贡献。电网整体的发展方向为智能化和自动化,可以自动的实现某些特定功能,一旦遇到如法状况,微电网就可以凭预案将险情排除,对突发情况进行预警。因此,在电网或者智能化网络建设的过程中,必须对微电网建设进行全方位关注,以群众供电需求为基础,对其进行更好的优化。

3.2对资源配置进行合理优化

就我国而言,国内虽然存在较多无污染资源,但是因为受到众多自然因素的限制,能源开发难度较大,所以能源问题较难解决。为了可以进一步环节能源危机,在微电网发展的过程中,提倡对可再生能源的应用,比如:太阳能和风能。这类可再生能源具有一个显著的特点就是利用点分散,电网运行起来的稳定性就会相对较低,所以在进行微电网建设的过程中,重点工作就是对此类可再生能源进行收集和调度,这想工作需要以电力电子技术为技术支持,进一步提升电网的适应性,有效实现能源的大规模应用。

4电力电子技术在微电网中的应用

4.1能源的转化

就目前国内风能发电来看,相关技术的研究已经取得了一定的成果,应用范围较广泛的就是间歇式能源控制技技术,这项技术主要负责收集和控制间歇性质的风能,不仅可以防止能源浪费,还能提高电网配电以及供电的稳定性,防止供电收到间歇性影响。为了可以进一步提高微电网的适应性,加强能量转换技术的应用,在对太阳能和风能进行控制的过程中,需要根据技术特征以及实际需要对电源结构进行调整,使得实体电网具有更高的操控性,对电力资源进行优化配置,使得新能源发电健康发展,电网运行动态可以有效进行控制。

4.2控制静止励磁

针对静电励磁控制工作,除大型发电设备,其还在风力发电有-定的应用,变速恒频励磁的相关控制工作,对风力发电机具有显著依依。另外,晶闸管整流技术在相应的控制技术下,得到更深层次的开发,应用范围也不断加宽,晶闸管整流技术不仅具有相对简单的结构性能,在进行开发时,也可以减少资金投入。另外,其可靠性较高也是其显著优势,这些优势都是晶闸管整流技术的重要支撑,不仅可以节省-定的成本,在某些意义上来说,有效实现了可持续发展。晶闸管整流技术已经在大型的发电机组中有所应用,不仅提高了发电机组工作速度,提升工作效率,其发展前景也得以提升。

4.3 FACTS技术在微电网的应用

就国内能源来说,能源需求和资源逆向分布较为明显,要求线路具有较高的输送能力。另外,系统震荡以及电压不稳等问题继续解决。FACTS技术因为较高的兼容能力和控制调节能力,为解决系统震荡以及电压不稳提供可能。FACTS技术对可增强系统稳定性的新技术以及现代控制技术,优化效果十分明显。

4.4电网的协调控制

当前微电网的主要发展方向就是使得总电网和区域性电网之间,每个水平都可以协调的进行连接,这个过程需要应用到较多的灵活操作模式以及先进的技术,比如:动态无功补偿、网络重构以及电流控制。FACTS技术应用的目的就是为了使得微电网更为牢固、更为经济,在电网未来发展的过程中,主要的突破点就是多功能复合型的FACTS设备的应用,比如静态转换器的配置,这项技术的基础是全系统综合信息,通过各项调整和控制,为微电网结构的坚固提供重要的帮助。

5结语

在微电网中,电力电子技术具有以下优点:可以对电网进行合理优化、保证电网运行安全,合理优化和配置资源。本文相近的介绍和研究了能源储存和转化、微电网FACTS技术的应用、控制静止励磁,电能质量技术控制以及电网的协调控制,旨在为日后相关研究提供参考,另外,相关从业人员也需要不断提高自身作业素质,为相关技术提供最科学的技术支持。

参考文献:

[1]郑竞宏,王燕廷,李兴旺.微电网平滑切换控制方法及策略[J].电力系统自动化,2011,(18).

[2]许丹,丁强,潘毅,周京阳.基于经济调度的微电网蓄电池容量优化[J].电力系统保护与控制,2011,(17).

论文作者:周齐

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/17

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