【《分布式能源发电控制策略的国内外文献综述》4000字】

附录PAGE5分布式能源发电控制策略的国内外文献综述1光伏发电技术研究现状当前世界各国针对分布式能源发电研究十分广泛，获得的了丰硕的研究成果，特别是光伏发电领域，取得了突飞猛进的进展。特别是20世纪七八十年代的后期，随着美国公共管理政策中首次将分布式能源系统新的概念提出，就得到了广泛关注和重视，得到了广泛研究和技术推广应用[4]。随着光伏技术的快速发展，各国相继投入科研力量到分布式能源的开发应用当中，因此光伏发电行业迅速成长为能源行业中的一匹黑马，得到了飞速发展，当前光伏发电技术已经十分成熟，在全球范围内得到了广泛推广和应用，并成为分布式发电的重要组成部分[5]。分布式发电技术发展过程中首先获得突破性发展的是冷热电联供的CCHP技术，在过去的多年间得到了快速发展，截止到2015年，采用冷热电联供的CCHP技术进行发展已经占到了整个美国发电量的25%以上，此外在美国的各个地区广泛建立的分布式能源站，其总量超过了1万座，此外在大学校园内也广泛建立了分布能源站，运行的分布式能源站大多采用的是以天然气为基本原料的燃气轮机联合循环冷热电联技术，运行的多做分布式发电设备不仅满足了学校地区用电量的需求，多余的电量还可以上网出售从而获得一定的经济效益[6]。在当前美国相关能源管理机构发布了规划纲要《美国分布式能源系统2020年纲领》提到，到2020年左右，将在商用及民用建筑等领域建立更为高效的分布式能源站，更好的服务经济的快速发展。此外欧洲地区针对分布式发电系统也展开了深入研究，其相关的技术与美国不相上下，特别是英国、丹麦及荷兰等西欧国家相关的分布式发电技术一直走在世界的前列，分布式能源的发电量占有较高的比重。例如丹麦等过，随着经济的快速，得益于分布式能源系统的快速发展，因此尽管GDP快速增加，单位产值的能耗一直保持平稳，不断促进发展冷热电联产，显著提升了能源利用效率。国际能源机构（IEA）与各国开展了庞大的光伏发电技术合作项目，主要针对新能源的开发利用，促进能源开发等技术的改进工作，当前参与的国家达到了30多个，并设立了专门的管理IEEESCC21机构，对太阳能、燃料电池及分布式能源系统在内的诸多技术标准进行评价分析。当前针对仿真和实验研究获得了丰硕的研究成果，通过仿真的方式有效的预测研究技术的应用状态，是当前较为有效的研究手段能够显著降低新技术的开发成本。此外美国新能源实验室也多个大学联合开发了hybird2软件，通过该软件精确了模拟出风光互补发电系统，此外我国的科学研究院与香港理工大学合作，针对CAD技术的风能/太阳能互补等技术领域开展了联合发电系统的仿真与优化研究；此外西安理工大学与合肥大学等高校，针对分布式是能源技术的开发利用等领域展开了深入研究分析。根据当前世界关于光伏和风力发电等领域没有较为成功的典型经验可供借鉴和参考，需要我国科研人员一步步探索和开发。当前我国在新能源预测与协调技术等领域获得了一定的成功，研发了具有自主知识产权的风力发电预测系统，并不断推广应用，针对光伏发电预测系统也一直在研究阶段，当前技术还不够成熟。随着我国在该领域的发展，随着光伏发电功率预测系统的成熟，将显著提升分布式光伏发电系统性能，提升我国光伏发电量的总体比重[7]。随着我国及各国对新能源开发利用的重视，因此未来分布式能源系统的开发和研究将成为能源领域重要发展方向，特别是当前北京供电公司于清华大学等高校相继签订了相互合作的协议开展了诸多课题研究项目，如上海理工大学采用由CAPSTONE公司生产的微型燃气轮机设备，建立了“能源岛”示范模型，通过广泛的运行经验，针对分布式能源系统技术等领域获得了显著的研究成果；“北京市小型分布式发电并网运行可行性研究”，通过该课题充分的对当前分布式发电系统并网的可行性展开深入的讨论和分析，并针对当前实行的政策标准进行分析；西安交通大学针对分布式供能系统建立了容量达到100KW微型燃气轮机系统，通过建立的分布式供能系统对酒店开展的冷热电供能的技术进行了详细的研究和探讨。以及节能监察中心单位与上海申能有限公司相互合作，开展了有关“建筑物分布式供能系统的可行性研究”的研究课题，通过该课题的深入研究讨论获得了分布式供能为辅助的集中电网供电模型运行状况。此外我国的华北电力大学、上海交通大学以及中国科学研究院等相继针对分布式能源利用方面开展大量研究工作，特别是功率特性的完善、电能质量的监测，应当看到针对大容量光伏检测技术不够成熟，因此需要我国进一步展开并建立并网导则及检测认证体系[8]。通过广泛发展太阳能促进我国可再生能源的发展，对于优化我国能源结构，实现我国的可持续发展具有重要意义。由于太阳能发电具有波动性、间歇性等特性，因此新能源发电技术对我国电网系统的调度等影响较大，存在一定的技术瓶颈，因此与大型集中发电系统而言，无论是系统的发电特性还是源网协调性等领域均存在很大的区别，为了能够有效解决面临的问题，因此往往通过储能的方式，从而有效调节并网性能。当前研究大容量储能电池有力促进了新能源的集约化发展，当前国外有较为成功的经验借鉴，我国在河北省张家口市也建立了风/光储输示范工程，其中规划的光伏容量为00MW，风电容量为300-400WM，储能达到了110MW的水平。通过不断开发利用丰富的可再生分布式能源发电，对于保护环境、实现节能减排、降低污染，实现社会的可持续发展具有重要的现实意义。2分布式能源发电控制策略研究现状当前使用的太阳能风能等资源受气候、季节等因素的影响较大，表现出极强的间歇性和随机性等特点，因此获得较为稳定的电力输出难度较大，通过风电和太阳能两个相互独立系统的配合，并辅以大容量储能装置等设备从而有效的互补进而有效降低由于波动性对电网的运行产生大的营销，通过大容量存储电池设备改善输出性能，提高供电质量。当前针对分布式发电使用较多的关键技术有储能装置功率和容量的选择、风光储系统容量配比的确定、风光储系统调度策略的制定以及无功补偿配置方案的完善等。国内外针对分布式光伏发电控制策略大多集中在并网控制等领域，针对可能出现的孤岛效应等领域相对较少，下面对分布式发电控制策略研究现状进行介绍：文献[9]针对直流分布式控制结构进行研究分析，完成了控制系统的结构优化，通过测量的电网电压等参数数据进而指定有效控制策略，从而便于实现分布式发电系统输出电压对各个环节的控制。文献[10]对电网运行中介入的大规模发电有功调度模式进行了详细的研究分析，由于大规模光伏发电出现波动情况下，有功就地平衡模式无法有效的缓冲冲击，为降低上述可能出现的风险，因此从控制主体、安全约束、平衡方式等范围对采用集中控制模式特点进行研究分析。文献[11]针对双层结构的分布式储能控制系统进行了研究分析，并根据其特点制定了对应的控制策略，通过相关的数据显示，采用的控制策略当储能电量充足情况下，能够完成对应的发电计划要求，并具有良好的平滑发电功率性能。文献[12]针对当前风光配合发电的背景和要求，详细介绍了分布式光伏发电的运行模式，详细研究分析了分布式光伏发电的运行特性。文献[13]从系统的角度介绍了采用的风光互补储能相关技术要求，主要包含储能方式、风光容量配比、储能选择及相关管理，最后结合风光互补运行模式提出了针对性发展建议和策略。文献[14]采用的是新型的风光气蓄组合发电系统，进而设计了对应的PLC控制，并通过人工控制的方式完成各个信息数据的采集和传输。文献[15]根据元件模型基础，已系统运行等年值投资费用最低为目标，结合系统运行相关的约束条件，并构建了分布式光伏发电系统配置模型。文献[16]根据光伏发电系统运行结构，分析系统有功功率的流动特性，总结和归纳工作状态和运行模式之间的转换关系和要求，从而提出了集多种控制策略的模式的协调智能控制方法。文献[17]针对分布式光伏发电运行可能出现的问题进行了一一探索和分析，并提出了对应的解决方案。综上所述，文献[18]主要针对分布式能源并网相关问题进行的探讨和分析，文献[19-20]主要针对分布式能源结合储能装置完成独立供电等问题进行了探讨和分析。上述相关的文献都没有对分布式发电系统运行的规模进行分析，也没有提出具有针对性的分布式发电系统的控制策略及线对应的能量调度策略。参考文献[1]张兴奇,刘学虎.风光储联合发电技术的应用研究.电源技术应用,2013(5):83.[2]肖珉风,尚小林.光互补储能发电系统并网技术研究.东方电气评论,2012,26(1):56-59.[3]于浩源,姜顺先.风光气储发电控制系统.自动化与仪表,2012,27(6):45-48.[4]辛光明,刘平,王劲松.风光储联合发电技术分析.华北电力技术,2012,(1):64-66.[5]李金鑫,祝君剑,张建成.风光储联合发电系统日运行计划制定方法研究.华东电力,2012,40(7):1107-1110.[6]江全元,石庆均,李兴鹏,等.风光储独立供电系统电源优化配置.电力自动化设备,2013,33(7):19-26.[7]黄汉奇,毛承雄.可再生能源分布式发电系统建模综述[J].电力系统及其自动化学报2010.10:1.[8]谭喜元,杨晨.分布式发电系统中缩放方法的研究[D].重庆：重庆大学，2013.[9]杨勇平,徐二树.分布式能量系统[J].现代电力2007.10.[10]王皓怀,汤涌,侯俊贤.风光储联合发电系统的组合建模与等值[J].中国电机工程学报，2011,31(12):1.[11]李品.独立运行风光储互补发电系统优化设计研究[D].华北电力大学，2011:1.[12]马晶分布式能源在智能电网环境下的发展方式探究[D].上海交通大学，2012:1.[13]唐宏德,郭家宝,陈文升.风光储联合发电技术及其工程应用[J].电力与能源，2011,1(1):61,62.[14]XianjinZhang,JieChen,ChunyingGong.ANewVoltageControlMethodforDCGridinDistributedGenerations[Z].[15]单茂华,风光储联合并网发电站中电池储能系统控制策略研究[Z].[16]高宗和,滕贤亮,张小白.适应大规模风电接入的互联电网有功调度与控制方案[J].电力系统制动化，2010,37(17):37-42,96.[17]廖毅.风光储联合发电系统输出功率特性和控制策略的研究[D].华北电力大学2012:3-4.[18]刘波风,郭家宝,袁智强.光储联合发电系统调度策略研究[J].华东电力2010,38(12):1897.[19]YoussefEB,StephaneP,BrunoE,etal.NewP&OMPPTAlgorithmforFPGAImplementation.36thAnnualConferenceonIEEEIndustrialElectronicsSociety.2010:2868-2873.[20]IEEE.IEEEstandardforinterconnectingdistributedresourceswithelectricpowersystems.IEEEStd,2003:1-28.[21]Yu-EnWu,Chih-LungShen,Chia-YuWu.ResearchandImprovementofMaximumPowerPointTrackingforPhotovoltaicSystems.InternationalConferenceonPowerElectronicsandDriveSystems.2010:1308-1312.[22]MutohNobuyoshi,OhnoMasahiro,InoueTakayoshi.AControlMethodtoChargeSeries-ConnectedUltraelectricDouble-LayerCapacitorsSuitableforPhotovoltaicGenerateSystemsCombiningMPPTControlMethod.IEEETransactionsonIndustrialElectronics,2007,54(1):374-383.[23]LaaksonenH,SaariP,KomulainenR.VoltageandfrequencycontrolofinverterbasedweakLVnetworkmicrogrid.InternationalConferenceonFuturePowerSystemsAmsterdam，Holla