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&&&面向能源互联网的多端口双向能量路由器研究
面向能源互联网的多端口双向能量路由器研究
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value="近年来，随着全球电力需求的不断增长以及传统化石能源的日益匮乏，新能源技术和储能技术得到了快速的发展与应用，但可再生能源发电装置、储能装置以及电动汽车等不确定性电能负载的接入，使得传统的电力系统及电力设备无法满足供电形式多样化和能量多方向流动的需要，能源互联网的概念应运而生。本文对能源互联网的关键部分——能量路由器进行了研究，重点探究了其拓扑结构及协调控制策略。　　首先，本文给出了一种多端口双向能量路由器的拓扑结构，该拓扑主要由高压网侧变流器端口、低压交流负载端口和低压直流负载端口三部分组成，其中高压网侧变流器端口又由级联H桥变流器与双向隔离型半桥DC/DC变换器两个模块构成。文章分析了各端口的基本工作原理、控制方式和功率传输特点，并结合设计目标与软件仿真确定了主电路的拓扑结构及主要参数。　　其次，本文探究了一种分散自治的协调控制策略——系统无需一个集中控制器对各端口进行实时信息采集与功率分配，而是通过监测直流母线电压的相对变化趋势，判断系统内部的功率流动和实时能量平衡情况。以此为基本思想，本文详细介绍了各端口的控制策略:对高压网侧变流器的级联H桥变流器模块采用直接电流解耦和三级式直流稳压控制，对DC/DC变换器模块进行移相控制，以确保有功功率的动态平衡和直流母线电压的恒定;对低压交、直流负载端口均采取端口定电压控制，以提供标准化的交、直流接口。各端口变流器只需根据本端口信息和直流母线电压就可以实现完全的双向功率控制，进而实现整个路由器的分散自治控制，提高整个装置的可靠性和可用率。　　最后，在PSCAD/EMTDC环境下建立了多端口能量路由器的详细仿真模型，并对系统的启动过程，低压交、直流负载端口仅接入变化的负载，低压交流负载端口经逆变器接入附加的PV分布式发电，低压直流负载端口接入附加的PV分布式发电，低压交、直流负载端口均接入附加的PV分布式发电等不同运行工况进行了仿真与分析。仿真结果表明，本文提出的多端口能量路由器能够实现不同交直流制式、不同电压等级间的互联和双向能量流动，为交、直流负载侧提供了标准化接口，且当交、直流负载侧有分布式发电接入且输出功率较大时，能够自动实现高压网侧变流器端口与低压交、直流负载端口之间的双向功率传输，实现了“即插即用”。"/>
近年来，随着全球电力需求的不断增长以及传统化石能源的日益匮乏，新能源技术和储能技术得到了快速的发展与应用，但可再生能源发电装置、储能装置以及电动汽车等不确定性电能负载的接入，使得传统的电力系统及电力设备无法满足供电形式多样化和能量多方向流动的需要，能源互联网的概念应运而生。本文对能源互联网的关键部分——能量路由器进行了研究，重点探究了其拓扑结构及协调控制策略。　　首先，本文给出了一种多端口双向能量路由器的拓扑结构，该拓扑主要由高压网侧变流器端口、低压交流负载端口和低压直流负载端口三部分组成，其中高压网侧变流器端口又由级联H桥变流器与双向隔离型半桥DC/DC变换器两个模块构成。文章分析了各端口的基本工作原理、控制方式和功率传输特点，并结合设计目标与软件仿真确定了主电路的拓扑结构及主要参数。　　其次，本文探究了一种分散自治的协调控制策略——系统无需一个集中控制器对各端口进行实时信息采集与功率分配，而是通过监测直流母线电压的相对变化趋势，判断系统内部的功率流动和实时能量平衡情况。以此为基本思想，本文详细介绍了各端口的控制策略:对高压网侧变流器的级联H桥变流器模块采用直接电流解耦和三级式直流稳压控制，对DC/DC变换器模块进行移相控制，以确保有功功率的动态平衡和直流母线电压的恒定;对低压交、直流负载端口均采取端口定电压控制，以提供标准化的交、直流接口。各端口变流器只需根据本端口信息和直流母线电压就可以实现完全的双向功率控制，进而实现整个路由器的分散自治控制，提高整个装置的可靠性和可用率。　　最后，在PSCAD/EMTDC环境下建立了多端口能量路由器的详细仿真模型，并对系统的启动过程，低压交、直流负载端口仅接入变化的负载，低压交流负载端口经逆变器接入附加的PV分布式发电，低压直流负载端口接入附加的PV分布式发电，低压交、直流负载端口均接入附加的PV分布式发电等不同运行工况进行了仿真与分析。仿真结果表明，本文提出的多端口能量路由器能够实现不同交直流制式、不同电压等级间的互联和双向能量流动，为交、直流负载侧提供了标准化接口，且当交、直流负载侧有分布式发电接入且输出功率较大时，能够自动实现高压网侧变流器端口与低压交、直流负载端口之间的双向功率传输，实现了“即插即用”。
摘要： 近年来，随着全球电力需求的不断增长以及传统化石能源的日益匮乏，新能源技术和储能技术得到了快速的发展与应用，但可再生能源发电装置、储能装置以及电动汽车等不确定性电能负载的接入，使得传统的电力系统及电力设备无法满足供电形式多样化和能量多方向流动的需要，能源互联网的概念应运而生。本文对能源互联网的关键部分——能量路由器进行了研究，重点探究了其拓扑结构及协调控制策略...&&
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{"words":"$head_words:分布式发电+$head_words:\\ 变流器+$head_words:\\ 动态重构+$head_words:\\ 多代理技术+$head_words:\\ 面向对象编程+$head_words:\\ 信息建模","themeword":"$head_words","params":"$title:含变流器分布式发电系统动态重构方法"}
&&&含变流器分布式发电系统动态重构方法
含变流器分布式发电系统动态重构方法
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value="近年来，全球传统化石能源的日益衰竭，而全球经济发展对电力的需求却日益增长。于是以风能、太阳能等可再生能源发电的分布式发电（Distributed Generation，DG）技术，逐渐成为国内外的研究热点。分布式电源以微电网的形式大规模接入电网，变流器作为关键能量转换装置将广泛存在于分布式发电物理系统中。另一方面，为促进网络信息化和智能化，符合IEC61850标准的智能电子设备（Intelligent Electronic Devices，IED）也广泛应用于分布式发电中，构成分布式发电信息系统来完成系统中设备间的信息交互。但是，分布式发电系统的生产环境通常十分恶劣如沙漠和海上等，分布式发电中的设备可能发生故障从而造成物理系统或信息系统的瘫痪，进而导致电力事故造成经济损失和资源浪费。针对这一难题，本文提出了分布式发电系统动态重构方法，分别从信息系统和物理系统的角度来实现整个系统的动态重构，重构后的系统可以继续健康运行，从而提高分布式发电的安全性和可靠性。　　为实现分布式发电系统的动态重构方法，本文研究了IEC61850标准、即插即用技术和多代理技术。IEC61850标准采用面向对象的信息建模方法和灵活的通信结构，使设备具有良好的自描述能力，能满足设备的互操作性需求；基于UPnP协议的即插即用技术可在线管理和控制设备，可实现故障设备和健康的备用设备之间的切换；多代理技术能够分布式化解决复杂问题，能很好地适应分布式发电系统网络结构的变化。　　IEC61850国际标准针对控制、保护和计量等设备及功能制定了通用信息模型，还定义了电力系统层级式通信网络架构。基于该标准的分布式发电信息系统，是实现分布式发电智能化的基础。而信息系统中相关设备可能发生故障，进而导致系统功能缺失。针对这一问题，本论文以IED设备动态重构为用例，研究了IED动态重构方法及流程，为分布式发电信息系统动态重构的研究提供了良好基础。　　在分布式发电物理系统中设备如变流器等，如果发生故障不能自恢复，不仅会导致电力故障，还会造成巨额维修费用。针对这一问题，本论文以可重构变流器为用例，研究了变流器故障后的动态重构，为分布式发电物理系统动态重构的研究提供了方向。"/>
近年来，全球传统化石能源的日益衰竭，而全球经济发展对电力的需求却日益增长。于是以风能、太阳能等可再生能源发电的分布式发电（Distributed Generation，DG）技术，逐渐成为国内外的研究热点。分布式电源以微电网的形式大规模接入电网，变流器作为关键能量转换装置将广泛存在于分布式发电物理系统中。另一方面，为促进网络信息化和智能化，符合IEC61850标准的智能电子设备（Intelligent Electronic Devices，IED）也广泛应用于分布式发电中，构成分布式发电信息系统来完成系统中设备间的信息交互。但是，分布式发电系统的生产环境通常十分恶劣如沙漠和海上等，分布式发电中的设备可能发生故障从而造成物理系统或信息系统的瘫痪，进而导致电力事故造成经济损失和资源浪费。针对这一难题，本文提出了分布式发电系统动态重构方法，分别从信息系统和物理系统的角度来实现整个系统的动态重构，重构后的系统可以继续健康运行，从而提高分布式发电的安全性和可靠性。　　为实现分布式发电系统的动态重构方法，本文研究了IEC61850标准、即插即用技术和多代理技术。IEC61850标准采用面向对象的信息建模方法和灵活的通信结构，使设备具有良好的自描述能力，能满足设备的互操作性需求；基于UPnP协议的即插即用技术可在线管理和控制设备，可实现故障设备和健康的备用设备之间的切换；多代理技术能够分布式化解决复杂问题，能很好地适应分布式发电系统网络结构的变化。　　IEC61850国际标准针对控制、保护和计量等设备及功能制定了通用信息模型，还定义了电力系统层级式通信网络架构。基于该标准的分布式发电信息系统，是实现分布式发电智能化的基础。而信息系统中相关设备可能发生故障，进而导致系统功能缺失。针对这一问题，本论文以IED设备动态重构为用例，研究了IED动态重构方法及流程，为分布式发电信息系统动态重构的研究提供了良好基础。　　在分布式发电物理系统中设备如变流器等，如果发生故障不能自恢复，不仅会导致电力故障，还会造成巨额维修费用。针对这一问题，本论文以可重构变流器为用例，研究了变流器故障后的动态重构，为分布式发电物理系统动态重构的研究提供了方向。
摘要： 近年来，全球传统化石能源的日益衰竭，而全球经济发展对电力的需求却日益增长。于是以风能、太阳能等可再生能源发电的分布式发电（Distributed Generation，DG）技术，逐渐成为国内外的研究热点。分布式电源以微电网的形式大规模接入电网，变流器作为关键能量转换装置将广泛存在于分布式发电物理系统中。另一方面，为促进网络信息化和智能化，符合IEC6185...&&
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快速查看收藏过的文献抱歉！您关注的作品出自《国际电子变压器》2006年第3期。
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风电直流微网的电压分层协调控制
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