计及多种分布式能源的交直流混合电网建模与仿真

徐 帅

(江苏省电力公司，江苏南京 210024)

0 引 言

目前传统能源日趋耗竭，能源结构低碳化的压力与日俱增；高渗透率新能源、多形式储能、光热电站、电动汽车等直流负载接入配电网络；配电网络中交直流能量变换损耗高、配用电灵活性差、配用电环节匹配性低等问题日益凸现。采用交直流混合配用电技术能够减少配用电过程中交直流转化的中间环节，提高配用电的经济性、可靠性和灵活性，妥善解决分布式新能源和储能系统接入以后的系统稳定问题，是国际配用电研究领域的重要发展方向[1-3]。

国内外对于直流配电网的研究均处于起步阶段，文献[4]对国内外直流配电网的研究进行了综述，目前国内尚无已建成的柔性直流配电网实验室，国外部分大学在这方面做了比较多的工作。美国弗吉尼亚理工大学提出了相应的直流或交直流混合配电系统分层辐射拓扑[5]，北卡罗来纳州立大学提出了FREEDM交直流混合配电系统结构，考虑能量智能管理[6]。罗马尼亚布加勒斯特大学建立了一个低压辐射状直流实验测试网络，直流电压为±170V，系统容量2kW[7]。日本东京工业大学研制了一套10kW直流配电系统样机[8]；大阪大学提出了一种双极直流微电网系统[9]。国内方面，华北电力大学构建了一个四端的直流系统，通过4个电压源型换流器与交流大系统相连接；浙江大学设计建造的柔性直流微电网实验室，包含直流母线、风机、光伏、储能、换流器等设备，系统容量30kW，额定电压800V，目的在于探究直流微电网内部的电压稳定控制、能量优化管理等[10]。……