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2023-06-15
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【摘要】：若系统中装有不同类型的分布式电源装置，则相互之间可以起到互相补充和支持的作用，这就是简单的DG组网，即混合或互补分布式发电系统。常见的混合系统可由两个或两个以上DG电源组合而成。图6-10所示是一个由风力发电系统、光伏发电单元和微型燃气轮机发电机单元组成，并具有蓄电池储能单元的直流总线混合/互补DG系统结构。
由多种能源构成的分布式发电系统，无论独立型还是并网型，都与本地负载和能量存储装置通过一定的网络构成完整的供电系统。若系统中装有不同类型的分布式电源装置，则相互之间可以起到互相补充和支持的作用，这就是简单的DG组网，即混合或互补分布式发电（DG）系统。一般，混合DG系统的组网可分为直流总线型、交流总线型以及交、直流总线型。
常见的混合系统可由两个或两个以上DG电源组合而成。其中，同一类型的DG电源（如光伏发电）也可以为多个。图6-10所示是一个由风力发电系统、光伏发电单元和微型燃气轮机发电机单元组成，并具有蓄电池储能单元的直流总线混合/互补DG系统结构。
图6-10 直流总线混合/互补DG系统结构
图6-10中的混合DG系统中的各种交直流电源通过直流总线实现互联，可以给交直流负载供电。蓄电池储能系统可平衡发电单元与用户负载之间的电能功率平衡。由图可见，除单个DG系统的各种DC、AC变换所需要的功率电子变换单元外，实现有效的能量调度，使整个系统和各单元运行在最佳状态是混合DG系统的一个重要方面。图中混合系统的工作原理是：风、光单元采用MPPT控制策略运行并输出电能给本地负载使用，不足部分由微型燃气轮机发电单元补充，多余的能量可储存在蓄电池储能单元中，直至电池充满。根据本地负载的大小、电能的来源，不同的电能输出功率，DG系统可运行于多个不同模式。其中，能量调度策略需要兼顾可再生能源单元的发电效率、燃料消耗、蓄电池循环次数和蓄电池储能单元放电深度等。目的是在保障负载供电和DG单元具有较高的发电效率下，最大限度地降低系统运行燃料消耗、元件更换以及系统维护等成本。
混合DG组网总线还可以是交流结构。每一个DG电源通过功率电子变换装置发出高质量的交流电，并组成一个本地交流分布网。交流型的混合DG系统，在独立运行时是一个弱网，需要采取有效手段维持总线电压的幅值和频率稳定，其本质就是要维持有功和无功平衡以及母线电压的稳定。
另一个混合DG组网，则是直流和交流总线共存，如图6-11所示。
图6-11 混合DG系统的不同总线结构
由于DG发电单元接口的多样性，所发出的电能质量具有不确定性，有功和无功功率会有等级差异；同时，负载需求也存在多样性和诸多变化因素，储能容量也会有限制。因此，混合DG系统整体的动静态性能需依赖于电力电子功率接口来实现其特殊功能和标准。
混合DG系统也可与交流大电网互联，从而实现更大自由度的调度系统能量，并最大限度地利用可再生资源，降低或取消储能电池的配置。尽管如此，混合DG系统由于其DG电源个数有限，组网结构和功能上还不够完善，因此与微电网有本质区别，仅属于简单的组网方式。
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