新型交直流混合微电网拓扑及其可靠性分析

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2017.09.012

电力建设 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (9): 81-.doi: 10.3969/j.issn.1000-7229.2017.09.012

新型交直流混合微电网拓扑及其可靠性分析

朱永强, 唐萁，贾利虎

（新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学），北京市102206）

出版日期:2017-09-01
作者简介:朱永强（1975），男，博士，副教授，主要研究方向为新能源发电与并网技术分号唐萁（1994），男，硕士研究生，通信作者，主要研究方向为新能源发电与并网技术分号贾利虎（1988），男，博士研究生，主要研究方向为新能源发电与并网技术。
基金资助:
基金项目：国家高技术研究发展计划项目（863计划）（2015AA050102）；新能源电力系统国家重点实验室自主研究课题（LAPS2016-14）

New Hybrid AC/DC Microgrid Topology and Its Reliability Analysis

ZHU Yongqiang, TANG Qi, JIA Lihu

（State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources

Online:2017-09-01
Supported by:
Project supported by theNational High Technology Research and Development of China（863 Program）（2015AA050102）

摘要/Abstract

摘要： 摘要：交直流混合微电网综合了交流微电网和直流微电网的优点，是未来智能电网的发展趋势之一，而拓扑结构和可靠性研究是交直流混合微电网发展的基础。参考现有微电网拓扑结构，结合交直流混合微电网的构成和运行方式，提出了3类新型交直流混合微电网拓扑，分别是一对多型（一个交流微电网与多个直流微电网）、多对一型和多对多型，根据3类拓扑自身的特点，指出了各自的适用场景；基于配电网可靠性分析方法，考虑分布式电源接入和微电网孤岛运行，提出了交直流混合微电网的可靠性计算方法；通过算例，对比和分析了提出的3类新型交直流混合微电网拓扑的可靠性。

关键词: , 交直流混合微电网, 拓扑结构, 可靠性, 分布式电源

Abstract:

ABSTRACT： Hybrid AC/DC microgrid combines the advantages of AC microgrid and DC microgrid, which is one of the future trends of smart grid development. The topology and reliability research are the basis of hybrid AC/DC microgrid development. Based on the existing microgrid topology and the composition and operation mode of hybrid AC/DC microgrid, this paper proposes three new types of hybrid AC/DC microgrids, which are one-to-many （an AC microgrid and multiple DC microgrids）, many-to-one and many-to-many. According to the characteristics of the three types of topologies, the respective application scenarios are pointed out. Based on the reliability analysis method of distribution network, the reliability calculation method of hybrid AC/DC microgrid is put forward by considering the distributed power supply and the operation of micro-grid islanding. The reliabilities of the proposed three types of topologies are analyzed and compared through an example.

Key words: hybrid AC/DC microgrid, topology, reliability, distributed generation

中图分类号:

TM 727

朱永强, 唐萁，贾利虎. 新型交直流混合微电网拓扑及其可靠性分析[J]. 电力建设, 2017, 38(9): 81-.

ZHU Yongqiang, TANG Qi, JIA Lihu. New Hybrid AC/DC Microgrid Topology and Its Reliability Analysis

[J]. Electric Power Construction, 2017, 38(9): 81-.

参考文献

［1］杨新法, 苏剑, 吕志鹏, 等. 微电网技术综述［J］. 中国电机工程学报, 2014, 34（1）: 57-70.

YANG Xinfa, SU Jian, L Zhipeng, et al. Overview on micro-grid technology［J］. Proceedings of the CSEE, 2014,34（1）: 57-70.

［2］黄文焘, 邰能灵, 范春菊, 等. 微电网结构特性分析与设计［J］. 电力系统保护与控制, 2012, 40（18）: 149-155.

HUANG Wentao, TAI Nengling, FAN Chunju, et al. Study on structure characteristics and designing of microgrid［J］. Power System Protection and Control, 2012,40（18）: 149-155.

［3］王成山,焦冰琦,郭力,等. 微电网规划设计方法综述［J］. 电力建设,2015,36（1）:38-45.

WANG Chengshan, JIAO Bingqi, GUO Li, et al. Review of methods of planning and design of microgrids［J］. Electric Power Construction, 2015,36（1）:38-45.

［4］殷晓刚，戴冬云，韩云，等. 交直流混合微网关键技术研究［J］. 高压电器，2012，48（9）：43-46.

YIN Xiaogang, DAI Dongyun, HAN Yun,et al. Discussion on key technologies of AC-DC hybrid microgrid［J］. High Voltage Apparatus,2012, 48（9）: 43-46.

［5］贾利虎,朱永强,杜少飞,等. 交直流微电网互联变流器控制策略［J］. 电力系统自动化,2016,40（24）:98-104.

JIA Lihu, ZHU Yongqiang, DU Shaofei, et al. Control strategy of interlinked converter for AC/DC microgrid［J］. Automation of Electric Power Systems, 2016,40（24）:98-104.

［6］WANG P, GOEL L, LIU X. Harmonizing AC and DC: A hybrid AC DC future grid solution［J］. IEEE Power & Energy Magazine, 2013, 11（3）:76-83.

［7］朱永强,贾利虎,蔡冰倩,等. 交直流混合微电网拓扑与基本控制策略综述［J］. 高电压技术,2016,42（9）:2756-2767.

ZHU Yongqiang, JIA Lihu, CAI Bingqian, et al. Overview on topologies and basic control strategies for hybrid AC/DC microgrid［J］. High Voltage Engineering, 2016, 42（9）: 2756-2767.

［8］蔡冰倩,贾利虎,朱永强,等. 新型交直流混合微电网结构设计［J］. 电力系统保护与控制,2017,45（2）:147-154.

CAI Bingqian, JIA Lihu, ZHU Yongqiang, et al. New architecture design for hybrid AC / DC microgrid［J］. Power System Protection and Control, 2017,45（2）:147-154.

［9］郭雅娟,陈锦铭,何红玉,等. 交直流混合微电网接入分布式新能源的关键技术研究综述［J］. 电力建设,2017,38（3）:9-18.

GUO Yajuan, CHEN Jinming, HE Hongyu, et al. A review on AC/DC hybrid microgrid key technology containing distributed new energy［J］. Electric Power Construction, 2017, 38（3）: 9-18.

［10］WANG P, LIU X, CHI J, et al. A hybrid AC/DC microgrid architecture,operation and control［C］∥Power and Energy Society General Meeting. Detroit Michigan, USA: IEEE, 2011: 1-8.

［11］MOHAMADREZA B, MEHRDAD G. A multi-option unified power flow approach for hybrid AC/DC grids incorporating multi-terminal VSC-HVDC［J］. IEEE Transactions on Power Systems, 2013, 28（3）: 2376-2373.

［12］柯人观. 微电网典型供电模式及微电源优化配置研究［D］. 杭州：浙江大学, 2013.

KE Renguan. Research on typical power supply mode of micro-grid and optimal allocation of micro-power［D］. Hangzhou: Zhejiang University, 2013.

［13］郭永基. 电力系统可靠性分析［M］.北京：清华大学出版社，2003：129-137.

［14］曾嘉思. 柔性直流配电网可靠性评价方法研究［D］.杭州：浙江大学,2015.

ZENG Jiasi. Reliability evaluation of flexiable DC distribution system［D］. Hangzhou: Zhejiang University, 2015.

［15］ALLAN R N，BILLINTON R，SJARIEF I，et al.A reliability test system for educational purposes-basic distribution system data and results［J］.IEEE Transactions on Power Systems，1991，6（2）：813-820.

［16］IEEE. IEEE recommended practice for the design of reliable industrial and commercial power systems: IEEE Std 493-2007 （revision of IEEE Std 493-1997）［S］.USA：IEEE，2007.

[1]	汤吉鸿, 章德, 丛凡超, 田国梁, 吴贵烘, 李宇骏, 禹海峰. 基于线性二次型最优控制的多端直流最优功率调制方案[J]. 电力建设, 2020, 41(8): 32-39.
[2]	赵洱岽, 王浩, 林弘杨. 现货市场中基于演化博弈的火电企业阶梯报价策略[J]. 电力建设, 2020, 41(8): 68-71.
[3]	安麒，王剑晓，李庚银，王宣元，刘蓁. 基于均衡理论的虚拟电厂市场参与模式及方法[J]. 电力建设, 2020, 41(6): 1-8.
[4]	刘家妤，马佳骏，王颖，许寅. 多源协同的智能配电网故障恢复次序优化决策方法[J]. 电力建设, 2020, 41(6): 100-106.
[5]	高崇，曾广璇，张俊潇，曹华珍，唐俊熙，余涛. 基于成功流法的配电信息物理系统可靠性评估[J]. 电力建设, 2020, 41(5): 58-65.
[6]	宋建，束洪春，董俊，梁雨婷，李雨龙，杨博. 基于GM(1，1)与BP神经网络的综合负荷预测[J]. 电力建设, 2020, 41(5): 75-80.
[7]	祁兵，叶欣，李彬，陈宋宋，李源非，石坤. 考虑IEC标准的用户侧电力物联网体系架构研究[J]. 电力建设, 2020, 41(5): 92-99.
[8]	张志荣，邱晓燕，孙旭，任昊，张明珂. #br# 协调柔性负荷与储能的交直流配电网经济优化调度[J]. 电力建设, 2020, 41(5): 116-123.
[9]	郇嘉嘉，肖勇，陆文升，刘洪，彭家颖，潘险险，李吉峰. 基于复杂网络理论的区域综合能源系统可靠性评估[J]. 电力建设, 2020, 41(4): 1-9.
[10]	邬宏伟，潘杰锋，葛少云，方云辉，李吉峰. 考虑多元信息扰动的新一代信息能源系统供能可靠性分析[J]. 电力建设, 2020, 41(3): 3-12.
[11]	陆秋瑜，杨银国，王中冠，谭嫣，夏天，伍双喜. 基于次梯度投影分布式控制法的虚拟电厂经济性一次调频[J]. 电力建设, 2020, 41(3): 79-85.
[12]	沈青文，程若发，付鑫. 一种计及脆弱性指标的分布式电源优化配置方法[J]. 电力建设, 2020, 41(3): 54-61.
[13]	廖家齐，钱科军，方华亮，周承科，徐彦. 基于泛在电力物联网的电动汽车充电站运维关键技术[J]. 电力建设, 2019, 40(9): 20-26.
[14]	王睿，孙秋野，张雪猛，马大中. 微电网电磁时间尺度相角稳定性分析[J]. 电力建设, 2019, 40(9): 99-106.
[15]	宫建锋，曹雨晨，胡志冰，陈星屹，葛鹏江，张鹏. 基于改进遗传算法的工业园区综合能源系统能量管理方法[J]. 电力建设, 2019, 40(8): 51-58.

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New Hybrid AC/DC Microgrid Topology and Its Reliability Analysis

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