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哈尔滨工业大学 硕士学位论文开题报告 题 目：微电网孤岛实时控制策略的研究 院 （系） 学 科 导 师 研 究 生 学 号 开题报告日期 研究生院制 二〇一五年九月 目录 1. 课题来源及研究的背景和意义 1 1.1 课题来源 1 1.2 课题研究的背景和意义 1 2．国内外在该方向的研究现状及分析 2 2.1 国外研究现状 2 2.2 国内研究现状 2 2.3 国内外文献综述的简析 2 3．主要研究内容 4 4．研究方案及进度安排，预期达到的目标和取得的研究成果 5 4.1．研究方案 5 4.2．预期达到的目标和取得的研究成果 6 4.3．进度安排 6 5．为完成课题已具备和所需的条件和经费 6 6．预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施 6 7．参考文献 6 1. 课题来源及研究的背景和意义 1.1 课题来源 通过查阅与专业相关的资料及文献，并根据自己所学的专业知识以及与导师进行讨论确定论文题目。 1.2 课题研究的背景和意义 能源是经济发展的重要物质基础，而电力是最清洁便利的能源形式，是国民经济的命脉。电力生产的过程就是大规模地将各种类型的一次能源转换为容易输送和方便转换的电能并输送分配的过程。工业革命以来，世界能源消费剧增，煤炭、石油、天然气等化石能源资源消耗迅速，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，社会的可持续发展受到严重威胁。因此，世界各国纷纷开始关注环保、高效和灵活的分布式发电。目前，比较成熟的分布式发电技术主要有风力发电、光伏发电、燃料电池和微型燃气轮机等几种形式。 分布式电源自身存在着缺陷，其特性决定了一些电源的出力将随外部条件的变化而变化，表现出间歇性和随机性等特点，使得这些电源仅依靠自身的调节能力难以满足负荷的功率平衡，且不可调度，需要其他电源或储能装置的配合以提供支持和备用；对配电网而言，由于分布式电源的接入导致系统中具有双向潮流，给电压调节、保护协调与能量优化带来了新问题。当前，一些分布式电源在系统侧发生故障时自动退出运行，加剧了系统暂态功率不平衡，不利于系统的安全性和稳定性；为数众多、形式各异、不可调度的分布式电源将给依靠传统集中式电源调度方式进行管理的系统运行人员带来更大的困难，缺乏有效的管理将导致分布式电源运行时的“随意性”，给系统的安全性和稳定性造成隐患。 图1 微电网系统拓扑结构 为了更好的发挥分布式电源的作用，同时也顺应世界发展的走势与潮流，提出了一种将地理相对集中的各个分布式发电电源及其相邻负载自行联结组成一个小型可独立运行的电网，我们称之为微网。图1所示为一种典型的微电网系统拓扑结构。微网已经成为现代电网发展重要趋势，其控制问题也是目前的研究热点之一。有效实现微网的电压频率控制，是微网推广与应用的关键。 2．国内外在该方向的研究现状及分析 2.1 国外研究现状 近年来，对微电网技术开展研究的主要国际组织和项目包括：美国CERTS和PSERC的微电网计划、欧盟的“The Microgrids Project”、美国LBNL组织的DER-CAM计划、日本的NEDO组织和加拿大CANMET能源技术中心等。 目前世界上针对微电网的研究，还限于微电网的内部运行机制，提出的主要控制措施集中在微电网的频率和电压的调节以及电力市场机制上，而在微电网稳定性的分析、安全与自动保护措施、独立运行机制、多微电网运行机制等方面还有一些列问题需要解决[1~4]。 2.2 国内研究现状 在中国，发展微电网的最大动力是充分利用可再生能源来满足未来能源的多元化需求，最大化接纳分布式电源，提高能效。 近几年，国内的微电网开始逐渐走到政策前台，国家科技部“863”项目和金太阳示范工程已经开展了多个微电网工程示范。国家能源局发布的《可再生能源发展“十二五”规划》中明确提出：到2015年，我国将建成30个以智能电网、物联网和储能技术为支撑的新能源微电网示范工程。但与欧美国家相比，我国微电网仍处在起步阶段，现阶段的主要任务是评估微电网的可行性及经济效益，并集中力量解决偏远地区及无电地区的电力供应问题。制约微电网商业化推广的主要问题是[5]：①对于微电网而言，怎样构建与大电网的友好关系是其面临的核心问题，具体表现为微电网与大电网的快速隔离、并网状态与孤网状态的无缝切换以及微电网内部的稳定控制；②包括可再生能源发电技术、储能技术、平滑切换控制技术以及数据通信技术等先进技术在我国仍不够成熟。 2