区域能源互联网信息物理建模的算例仿真
论文作者:同为论文网 论文来源:caogentz.com 发布时间:2016年12月10日

本文构造了含有3个子区域A、B、C的仿真算例,以验证所提模型与控制策略的可行性和有效性。图7给出了该算例的原始系统模型,其中,假定区域A的一次能源是天然气和太阳能,区域B是天然气和风能,区域C则是太阳能和风能,各区域均含有商业、住宅等负荷区,并接入市政电网。3个子区域即为3个子微电网,既可并网运行,也可孤岛运行,且在孤岛模式下,它们之间存在着相互影响。

按照区域能源互联网的信息物理建模方法,可得如图8所示的架构模型,在此基础上进行PSCAD仿真实验。

在图9仿真实验中,PCCAgent是路由Agent,提供微电网与大电网的接口,实现并网运行和孤岛运行模式之间的切换;LC本地控制Agent也是路由Agent,负责对当地所对应的各类物理设备进行管理;微电网Agent则是能源管理Agent。子微电网A包括微型燃气轮机(MT)和光伏电池组(PV1),子微电网B包括燃料电池(FC)和风力发电机组(WD1),子微电网C包括光伏电池组(PV2)和风力发电机组(WD2)。

控制策略采用的是图6所示分布式协调控制策略,通过各Agent之间的交互信息实现多微电网的协调控制。微电网CA则由微源元胞和负荷元胞构成,其设计方法见3.2节。结合设备元胞监测的电压和频率的变化值,判断系统是否可以正常运行,进行孤岛模式下的无功电压控制仿真实验。主要考虑光照、风速对多微电网之间的影响,仿真时开关QF1断开,假定仿真时间为10s。实验中,元胞不断地为Agent提供所需要的基础数据,Agent则根据这些数据通过交互操作来制定优化控制策略,以维持电压和频率的相对稳定。

1 光照强度改变对各微电网的影响

开始时光照强度是600W/m2,第3s时增大至800W/m2,第6s时光照强度恢复到600W/m2,仿真结果如图10—12所示,图11中母线电压有效值为标幺值,后同。

由图10可以知道,光伏电池在光照强度为600W/m2时,微型燃气轮机输出的无功功率上升为20kvar,燃料电池输出的无功功率上升为10kvar,风力发电机无功功率维持在0kvar,光伏电池无功功率为0kvar;第3s时,光照强度由600W/m2增加至800W/m2,光伏电池无功出力稳定在0kvar,微型燃气轮机和燃料电池无功出力维持不变;第6s时,光照强度恢复到600W/m2,微型燃气轮机和燃料电池的无功功率仍维持不变。

由图10—12可知,在光照强度发生变化时,子图13风速变化时各微源元胞输出无功功率Fig.13Curveofreactivepoweroutputvs.windspeedfordifferentmicro鄄energycellulae300-300246810各微源元胞输出无功功率/kvarQPV2QWD2QFCQMT时间/s微电网A在微型燃气轮机的调节下,其母线电压基本维持不变;子微电网B在燃料电池的调节下,其母线电压基本维持不变;子微电网C中的光伏电池组和风力发电机组的无功功率输出为0kvar;系统频率在光照强度发生变化时有微小波动,但频率值仍维持在(50±0.02)Hz内,能够满足微电网运行要求。

综上所述,无功功率和母线电压在光照强度发生变化时基本不变,系统频率在允许的范围内有较小的波动,各微源对无功电压的控制取得了较好的效果。因此,子微电网A中的微型燃气轮机不仅对自身电压起调节作用,还对子微电网B和C起到了良好的调节作用,才使得多微电网整体功率相对平稳。

2 风速变化对各子微电网的影响

实验采用随机风速,光照强度保持在800W/m2,仿真结果如图13—15所示。

由图13—15可知,风速增大时风力发电机的无功输出增多,风速减小时风力发电机组的无功输出减少,且其无功输出在0kvar上下波动;微型燃气轮机输出的无功功率在23kvar上下波动;燃料电池输出的无功功率在15kvar上下波动;光伏电池组无功输出恒为0kvar。多微电网母线电压在1.0p.u.上下波动,系统频率在50Hz上下小范围波动,满足系统最低要求。

综上所述,孤网模式下,随着风速的变化,为了维持多微电网系统无功出力的平衡,子微电网A中微型燃气轮机对调节子微电网B和子微电网C起到了良好的作用,使多微电网中的各微源无功电压在允许的范围内波动,使母线电压和系统频率相对平衡。


相关推荐
联系我们

代写咨询
 362716231

发表咨询
 958663267


咨询电话

18030199209

查稿电话

18060958908


扫码加微信

1495607219137675.png


支付宝交易

ali.jpg