農村微電網風光儲多時間尺度互補供電技術研究
高志強1，高瑋2，高駿1，胡文平1，蔣曉青1，吳熙3
(1 河北省電力公司電力科學研究院，河北 石家莊 050021；2 國電南瑞南京控制系統有限公司，江蘇
南京 210061；3 東南大學 電氣工程學院，江蘇 南京 210096)
摘 要： 對農村微電網中風光儲互補供電技術進行了針對性研究，提出了一種風光儲多時間尺度互補供電技術，利用儲能系統和風光發電系統在時間尺度上的差異和互補特性，充分發揮儲能系統的快速功率吞吐能力和靈活充放電特性，與分布式風光發電的備用功率調節特性協調互補，進而提高農村微電網供電系統的供電可靠性和安全性。基于PSCAD/EMTDC 電磁暫態仿真平臺建立風光儲互補微電網電磁暫態仿真模型，在農村微電網并/離網切換過程中對儲能系統的快速功率支撐以及風光儲的多時間尺度供電技術進行了仿真分析，結果表明風光儲多時間尺度互補供電技術運行穩定，解決了農村地區供電可靠性低及電能質量差等難題。
關鍵詞： 農村微電網；儲能系統；風力發電；光伏發電；多時間尺度
中圖分類號：TM727.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2014)07-0001-04
Multiple-Time Scale Complementary Power Supply of a Rural Microgrid Composed of Wind Power Turbine and Photovoltaic with Energy Storage
GAO Zhi-qiang1, GAO Wei2, GAO Jun1, HU Wen-ping1, JIANG Xiao-qing1, WU Xi3
（1 Hebei Electric Power Company of Electric Power Research Institute, Shijiazhuang 050021, China; 2 NARI Nanjing Control System Co., Ltd, Nanjing 210061, China; 3 School of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China）
Abstract: Based on a rural microgrid composed of wind power Turbine (WT) and photovoltaic (PV) generators with energy storage (ES), this paper proposed the multiple-time scale complementary power supply technology. By using the quick power support and charge/discharge characteristics of the ES system, as well as the distributed coordination characteristics of WT and PV power generators, the power supply reliability and security of the rural microgrid could be improved. A typical rural microgrid composed of WT, PV and ES was built based on PSCAD/EMTDC electromagnetic transient simulation platform and the quick power support of ES and multiple-time scale coordination control were analyzed in the simulation model. Simulation results show that the proposed WT/PV/ES complementary power supply technology can solve the low power supply reliability and poor power quality of rural microgrid etc power supply problems.
Key words: rural microgrid; energy storage; wind power turbine; photovoltaic; multiple-time scale
參考文獻
[1] 張帆，楊明皓.中國農村分布式供能模式供需分析[J].電力系統保護與控制，2010，38(23)：121-125.
[2] 唐巍，趙云軍.農村電網智能化建設的思考[J].電力科學與技術學報，2011，25(4)：31-35.
[3] 宋曉輝，盛萬興，史常凱，等.新農村電氣化村典型供電模式[J].電力系統自動化，2008，32(17)：104-107.
[4] 孫欽斐，高婷婷，楊仁剛，等.農村戶用型智能微電網設計與實現[J].農業工程學報，2013，29(13)：150-157.
[5] 柯人觀.微電網典型供電模式及微電源優化配置研究[D].杭州：浙江大學，2013.
[6] 劉曉宇，劉俊勇，唐現剛，等. 組合型可再生能源在農村微網中供電性能的綜合評價[J]. 華東電力，2012，40(1)：5-9.
[7] 井天軍，楊明皓.農村戶用風/光/水互補發電與供電系統的可行性[J].農業工程學報，2008，24(8)：178-181.
[8] 杜海江，楊明皓，丑麗麗，等. 戶用風水光直流微電網控制策略與實現[J]. 農業工程學報，2011，27(8)：277-282.[9] 王濤.小型風光互補發電系統控制器的研究[D].合肥：合肥工業大學，2009.
[10] 王群京，王濤，李國麗.小型風光互補MPPT控制的研究[J].電氣傳動，2009，39(5)：40-42.
[11] 馬溪原，吳耀文，方華亮，等.采用改進細菌覓食算法的風/光/儲混合微電網電源優化配置[J].中國電機工程學報，2011，31(25)：17-25.
[12] 李品.獨立運行風光儲互補發電系統優化設計研究[D].北京：華北電力大學，2011.
[13] 柳偉，顧偉，孫蓉，等.DFIG-SMES互補系統一次調頻控制[J].電工技術學報，2012，27(9)：108-116.
