微电网储能应用技术研究

简介
前言
微电网是由分布式发电、储能装置、能量转换装置、负荷、控制和保护装置等构成的系统单元，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。微电网既可与电网联网运行，也可在电网故障或需要时与电网断开单独运行。微电网在接入电力系统时，入网标准只针对微电网与电网的公共连接点，而不针对各个具体的微电源，因此，可以充分发挥分布式电源的各项优势。微电网作为电网的有益补充，可以经济有效地解决偏远地区的供电，避免单一供电模式造成的地区电网薄弱和大面积停电事故，提高供电系统的安全性、灵活性和可靠性。
由于微电网中的电源多为分布式电源，如风力发电机、光伏发电以及微型燃气轮机、燃料电池、超级电容、飞轮、蓄电池等储能装置，它们接在用户侧，具有低成本、低电压和低污染的特点，是电力系统的发展方向。然而，微电网电源的应用技术还不成熟，尤其是微电网电源的储能应用技术。目前，微电网常用的储能技术有蓄电池、超级电容、磷酸铁锂电池、飞轮储能、液流电池等，这些储能技术功能单一，难以满足微电网中的多种功能需求，再加上储能装置功率变换器的可靠性、微电网中储能容量的确定方法等方面还存在亟待解决的技术难题，为此，加大微电网储能技术研究，探索适合现代微电网功能的储能技术势在必行。
本书对微电网储能应用技术做了如下研究∶①在多端口复合储能拓扑的基础上，采用基于异步占空比移相PWM 算法的三端口复合储能定功率传输控制策略，实现了微电网电源端口间电压匹配，提升了微电网电源的功率传输效率;②针对三相四开关拓扑输出不平衡的内在作用机制，采用直流中点电压差值前馈补偿的等效 SVPWM算法，提高了四开关储能变换器输出平衡度; ③将储能技术与主动电能质量治理设备有源电力滤波器（APF）相结合，采用储能型四开关有源电力滤波器（APF）统一工作模式自适应切换方法，解决了微电网中的电能质量和功率平衡需求问题; ④针对微电网中复合储能容量的多目标优化问题，提出了基于目标函数适应度离差均值排序的子目标权重确定方法，建立了以投资成本、功率波动、供求平衡为目标的复合储能容量多目标配置优化模型。
本书得到了国家自然科学基金"微电网复合储能拓扑及多目标优化控制技术（51107068）"、新能源电力系统国家重点实验室开放课题"高渗透率微网复合储能柔性控制及多目标优化配置技术（LAPS15013）"和河南省高等学校控制工程重点学科开放实验室开放课题（KG2014-14）的资助，得到了河南理工大学电气工程与自动化学院的大力支持，在此表示衷心的感谢。在图书的出版过程中，煤炭工业出版社的徐武编辑为该书的出版提出了很多中肯的修改意见，在此一并感谢。



 

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