优质电力园区关键问题研究

With the development of society, the future premium power park will realize the hierarchical power supply of different voltage quality grade and present the grid-friendly characteristics including low pollution for grid, organic integration for distributed generation and energy storage. According to the development tendency, the project will systematically study several key technology problems such as analysis and modeling of the interaction among voltage quality conditioners,current quality conditioners, distributed generation and energy storage,even the collaborative operating method of multi-type, multi-function devices. We will carry out our research from modeling analysis, functional reuse and integration at device level to optimizing configuration and collaborative control at system level step by step. The research will adopt the method combining theoretical analysis and digital simulation,and proceed experimental verification utilizing the custom power equipments of the research group such as DVR, APF, UPQC and SSTS, and simulating distributed generation units and energy storage equipment like photovoltaic power generation, diesel engine and super-capacitor. Through researching on the key technologies of many types of multi-function devices interaction and synergy running method for premium power park, the results will lay the foundation for the large-scale popularization and application of the future premium power park, and provide reference for the future state formulation of related standards.

随着社会的发展，未来优质电力园区在实现分级供电的同时，还将呈现出对电网污染小、与分布式发电和储能有机融合等特征。针对这一发展趋势，本项目拟深入研究优质电力园区运行特性，电压质量治理设备、电流质量治理设备、分布式发电和储能等多类设备有机融合和协同运行方法等内容。拟采用的技术方案是电能质量调节设备灵活分散布置、分布式发电和储能与电能质量调节设备在设备层进行集成、并在系统层面通过协调控制进行融合。采用理论分析与数字仿真相结合的研究方法，并利用课题组已有的DVR、APF、UPQC、SSTS等定制电力设备，模拟光伏发电、柴油机等分布式发电单元和超级电容器等储能设备进行实验验证。预期突破优质电力园区多种类多功能设备交互影响及其协同运行方法等关键科学问题，为未来优质电力园区的大规模推广应用打下基础，为未来国家相关标准的制定提供参考。

随着社会的发展，未来优质电力园区在实现分级供电的同时，还将呈现出对电网污染小、与分布式发电和储能有机融合等特征。针对这一发展趋势，本项目拟深入研究优质电力园区运行特性，电压质量、电流质量治理设备、分布式发电和储能等多类设备有机融合和协同运行方法等内容。本课题组将针对未来优质电力园区关键设备理论分析、设备层的功能复用和集成、系统层协同控制等关键问题开展研究工作，主要研究内容如下：.针对优质电力园区的建模仿真和运行特性分析问题，首先对优质电力园区的关键装置进行了数学建模分析，进而对关键装置之间的交互影响进行理论分析。以UPQC为例，采用了小信号模型进行特征根灵敏度的分析，揭示了每台补偿单元所对应的特征根对系统整体运行稳定性的影响。.针对优质电力园区中关键设备功能复用和集成是本课题研究的一个重点内容，其难点是不同的优质电力园区设备之间采用的是不同的控制策略，需要区分何种电力装置可以复用集成、如何复用集成、以及控制目标等。提出了UPQC新型协同运行方案，即在电压轻度跌落与深度跌落两种工况下串联补偿器都参与运行，在补偿电压跌落的同时，与并联补偿器协同补偿系统无功功率，减少了UPQC装置的最小容量需求。 .针对优质电力园区中电能质量调节设备的系统间协同控制策略的问题，难点是优质电力园区中装置种类较多，功能不同，各个装置之间存在有交互影响，各个装置之间的协同控制目标以及控制方式难以设定。本课题提出了多台DVR协同补偿的集中控制与分散控制两种运行方案，并细分为五种运行模式，并通过仿真验证其在高压大容量场合下的可行性。深入研究了多台DSTATCOM联合补偿的两种运行模式：本地补偿模式和分散补偿模式。均采用了等损耗微增率的参考电流分配方案，有效的降低了补偿损耗，提高了补偿效率。 .本课题全面完成了项目申请书计划的研究内容，达到了预期目标。本课题的研究成果对于推进优质电力园区的未来大规模推广应用打下基础，为未来国家相关标准的制定提供参考。