[01280048]分布式新能源及微电网能量实时管理关键技术研究

本项目属于“新型高效能量转换与储存技术和相关产品”技术领域。

多能互补智能微电网则属于新能源技术、智能信息技术和计算机技术的综合，能量实时管理控制装置关键技术则需要互联网和通信技术的综合。

本项目致力于研究多能互补微电网的实时能量管理，主要包含并网运行控制策略研究、离网运行控制策略研究、标准化通信接口研究、低成本能量实时管理控制装置研究等4个方面。

（1）并网运行控制策略研究。针对微电网并网运行，本项目提出了相应的控制策略：并网运行时微电网不影响配电网运行，充分利用可再生能源，提高微电网就地负荷的供电质量，为配电网提供辅助支持，参与配电网自愈，提高配电网的供电可靠性;接受大电网调度指令，充分抑制并网线路的功率波动，提高微电网接入的友好性;模式切换过程中保证微电网暂态稳定，微电网就地负荷不受影响。根据其控制目标，微电网并网控制功能主要分为两部分：一是微网运行模式切换;二是微网上网功率控制。

（2）离网运行控制策略研究。

微电网运行离网模式，离网能量平衡控制通过调节分布式发电出力、储能出力、负荷用电，实现离网整个微电网的稳定运行，在充分利用分布式发电的同时保证重要负荷的持续供电，同时提高分布式发电利用率和负荷供电可靠性为研究微电网的离网控制策略，本项目首先在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建包含风光储三类分布式电源的直流微电网模型，并建立各类分布式电源的数学模型，为之后的理论分析奠定基础;在模型搭建完成后，围绕微电网能量实时管理系统开展理论与仿真研究，在分析各类分布式电源的数学模型，并对比各类型控制策略的基础上，提出基于母线电压的分层控制策略，以蓄电池作为维持系统功率平衡的主要装置，在多种工况下进行仿真，验证所提出方法的正确性和可行性。

最后，本项目在验证正常运行的各种工况稳定性的基础上，针对外界极端条件下，系统的稳定性进行研究，验证所提出的方法是否能保证在极端条件下的系统稳定性。

（3）标准化通信接口研究。微网能量管理装置需要和微网内各类控制设备进行通信，完成数据的采集和命令的下达。

微网中设备众多，厂家也较多，在通信结构和通讯规约上种类繁多，因而要实现微网的大规模应用，必须对通信接口进行标准化处理标准化通信接口研究包括硬件标准化、规约标准化等方面。

硬件标准化方面，经过对各种通信接口硬件进行比较，微网能量管理装置和微网内各类控制设备进行通信时，宜采用就地485组网，若监控系统距离较远，可以采用远程无线通信（公网或者专网传输）完成数据的采集和命令的下达。

规约标准化方面，鉴于MODBUS协议在各类低压设备使用广泛，本项目建议采用MODBUS规约。

（4）低成本能量实时管理控制装置研究。研究适应新能源微电网运行要求的能量实时管理控制装置软、硬件平台技术，结合所提出的适用于微电网的控制策略，研制了低成本的能量管理系统一套，完成样机的研制，并申请了软件产品1项，申请软件著作权多项，经过测试产品满足合同要求。