[发明专利]一种提高微网系统电能质量的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提供微网系统电能质量的控制方法，通过一种新的并网变换器控制方法和一种新的电能质量补偿器达到维持直流电压恒定、补偿电网无功功率以及抑制电流谐波的目的。

背景技术

进入21世纪以来，电力系统己逐渐发展成为集中发电、远距离输电的大型互联网络系统。我国电网以资源、地理、经济关系为纽带而自然形成以三峡工程为代表的西电东送为主要特征的输电网架。随着电力市场的进一步开放和联网效益的驱动，在北、中、南3大互联电网之间还将以直流或直流背靠背为主要联网方式进行有限的互联，逐渐呈东西南北交错全国联网的趋势。然而，随着电网规模的不断扩大，大规模电力系统的弊端也日益凸现出来，其成本高、运行控制不灵活、难以适应用户越来越高的可靠性要求，不能灵活跟踪负荷的变化以及多样化的电能质量需求。从类似2003年美加大停电和2008年我国南方冰灾造成的影响看，大电网一次又一次的凸显出其安全的薄弱环节，大规模的停电事故造成了巨大的经济财产损失。学者开始研究未来电力系统的发展模式，显然单纯地扩大电网规模不能够满足要求，于是，欧美的电力专家们提出了污染少、可靠性高、投资省、发电方式灵活、与环境兼容的分布式发电与大电网联合运行的方式，从而有效的解决了大型集中电网的许多潜在问题。各国对分布式发电的支持力度很大，欧盟实施了“可再生能源和分布式发电在欧洲电网中的集成应用”项目。美国实施了“智能配电系统”研究计划，目标是构建内嵌微网的新一代配电系统。美国能源部及德国乌帕塔尔气候环境与能源研究院预测到2020年，美国太阳能光伏发电将累计安装量达到3600万千瓦，占发电装机增量的15％左右；欧盟国家可再生能源发电量将占总量的30％；国家发改委最新修改意见指出到2020年，风电规模将由2007年初定的3000万千瓦调整到一亿五千万千瓦，太阳能发电的规模也将由180万千瓦调整到两千万千瓦，生物质能三千万千瓦。我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确：风能、太阳能、生物质能等可再生能源技术取得突破并实现规模化应用，重点研究开发间歇式电源并网及输配技术。在国家政策对可再生能源大力扶持的外部环境下，分布式发电作为一种新兴的发电模式发展迅速，这种小容量的发电机组在配电网用户附近提供电力，不足的部分向电网获取。

分布式发电优势体现在：1、设计安装的灵活性。可根据本地地域资源优势、天气状况，灵活配置分布式发电的类型和容量，方案投资小、周期短，切实可行。有灵活的负荷调节能力，启动过程只需儿秒钟时间，而且其出力可以按小时调节。2、可提高电网的可靠性。可作为备用电源为要求不问断供电的用户提供电能，在峰谷电价的情况下，该措施可保障电力的一可靠性，并减少电费支出。当大电网发生故障时，通过启动断开装置，使与电网断开，独立为用户供电。3、污染小，能量利用率高。煤炭仍是主要的一次能源，然而，燃煤发电是造成环境污染的元凶之一，相关的治理费用逐年增高，能源生产设备靠近用户，无疑将减少输配电设备的投资和电网的输送损失同时，某些热电联供系统生产的热能、冷能及电能可全部由用户分享。因此，将使能源的利用率大大提高。4、把经济实惠最大限度地带给用户。随着在公共电网的逐步渗透，大型中心发电站作为电网惟一供电者的模式被打破，供电者将呈现出多元化的局面。分布式电源的应用，使低压配电网中出现了小型燃气轮发电机、燃料电池以及太阳能、风能等可再生能源发电装置。