基于“风-光-储”测量数据融合的孤岛微电网一次调频参数优化模型

针对多种分布式电源接入孤岛微电网,使潮流分布更加复杂,导致微电网频率控制难以满足需求的问题,文章提出一种基于"风-光-储"测量数据融合的孤岛微电网一次调频参数优化模型。研究分布式电源参与微电网调频的调差系数和调频容量模型,基于"风-光-储"测量数据融合对"风-光-储"调频参数进行修正。考虑到"风-光-储"分布式电源调频的稳定性控制,以孤岛微电网中系统一次调频备用成本最小为目标,基于机会约束规划对调频参数进行优化,并采取基于拉丁超立方抽样的确定性转化方法进行模型的求解。仿真算例结果表明,文章所提出的优化模型,能够降低一次调频备用成本,提高了孤岛微电网的频率稳定性与经济性。     

低压微电网孤岛模式下改进下垂控制策略

在孤岛运行的低压微电网中,传统下垂控制会导致频率和电压偏离额定值、无功功率分配精度较低等问题,为此提出了无稳态误差的有功—频率下垂控制和综合改进的无功—电压控制策略,分析了在有功—频率下垂控制中引入隔直环节实现消除频率稳态误差的原理,综合分析了下垂系数、虚拟电抗、输出电流补偿等无功—电压下垂改进措施对无功分配精度、系统稳定性和电压跌落的影响,实现了稳态时微电网频率无偏差,提高了分布式电源之间无功功率分配精度,确保了电压波动在允许范围内。仿真算例验证了所提出的控制策略的有效性,为低压微电网孤岛模式下的下垂控制提供了参考。     

变风速下双馈异步风机在微电网中的电压频率协调控制

微电网线路阻抗比值较大,当微电网孤岛运行时,负荷频繁投切导致微电网电压、频率波动较大。文章对双馈感应风电机组与柴油机协调控制共同为微电网提供电压、频率支撑,提出了DFIG在微电网中的电压、频率协调控制策略。DFIG有功功率控制采用虚拟惯量控制与超速减载控制,并采用f-P下垂控制与柴油机配合对微电网频率进行调节。通过控制DFIG转子侧换流器的无功功率,并采用V-Q下垂控制与柴油机配合对微电网电压进行控制。最后在DIgSILENT中搭建了风光柴中压微电网模型,仿真结果验证了文章所提控制策略的有效性。     

计及调频效益的微电网源-荷动态频率调整研究

频率稳定是维持微电网孤岛运行的关键因素。需求响应技术的应用为孤岛微电网的频率控制提供了新方法。针对孤岛微电网频率稳定问题,文章提出一种考虑调频效益的源-荷协同频率控制策略,使可控负荷与新能源共同参与微电网频率调整。最后,在Matlab软件中搭建了微电网模型,仿真结果验证了文章计及调频效益下的源-荷协同频率控制策略的有效性,使微网调频时的功率分配更合理。     

光储独立微电网全电压复合控制技术研究

非线性负载和电力电子变换器的非线性特性是微电网电压谐波产生的根本原因,现有的储能变流器电压源控制算法只对基波分量进行闭环无差控制,对其他谐波分量无法完全抑制,影响网内设备的供电电压质量。为提高微电网供电电压质量,基于傅里叶分析提出全电压复合控制方法,控制带宽内各次电压分量均可实现无差闭环控制,利用Matlab仿真和光储微电网实验平台验证了文章所提算法的有效性。     

基于反馈阻抗的微电网下垂控制策略

低压微电网逆变器的等效输出阻抗受线路参数影响会呈现出阻性,而传统下垂控制是基于感性阻抗为前提,直接用于低压微电网逆变器控制达不到频率和电压的控制要求。在分析了传统下垂控制法和逆变器等效输出阻抗对系统影响的基础上,提出了引入反馈感性阻抗的电压电流双环控制。反馈感性阻抗的引入使逆变器等效输出阻抗为感性,可以正确体现P-f、Q-V动态下垂控制特性,并且在并/离网运行模式变化时不用切换控制策略。通过在PSCAD中建立风光储微电网仿真模型,分析了并/离网和负荷突变的仿真结果,验证了控制策略的有效性和正确性。     

四桥臂电压质量调节器及其在微电网中的应用

低压配电网电压跌落、骤升、不平衡、谐波等扰动影响微电网的正常并网运行,为抑制以上配电网电压扰动影响,采用具有综合补偿电压扰动能力的四桥臂电压质量调节器（VQR）。针对VQR的补偿目标,采用一种基于新型谐振PVPI控制器的电压电流双环控制策略,通过提取跌落后电压基波正序分量,将输出补偿量分为跌落（或骤升）补偿部分和用于抵消负序、零序及谐波电压分量部分,利用PVPI控制实现对两部分补偿指令信号的零稳态误差控制。仿真结果证明所提出的四桥臂电压质量调节器有效地补偿了配电网电压扰动的影响,提高了微电网故障穿越能力。     

高渗透率下分布式发电对大电网稳定性的影响

为了研究高渗透率下分布式发电对大电网稳定性的影响,针对不同类型的分布式微源特性,提出了相应的并网控制策略,在此基础上建立逆变型分布式电源发电机的动态模型。通过理论分析和仿真,重点研究了分布式发电并网在不同渗透率下对电网静态电压的影响,分析了发电机转速及频率的动态特性,并探讨了不同控制策略的分布式微源在故障期间对电力系统的影响。仿真分析结果表明：微电网能够对大电网提供电压支撑,但渗透率过大会对电网稳定运行产生不利影响;采用电压源型控制策略的分布式微源,能够对故障后电网电压、频率的恢复起到积极作用。     

同步定频微电网无通信二次调压策略

同步定频微电网采用电流电压(I-U)下垂控制策略易于实现分配功率、消除频率偏差。但在孤岛模式运行该策略时,负荷变化会引起电压波动。文章提出了基于就地信息的同步定频微电网二次调压策略,根据可调度型分布式电源(Distributed Generation,DG)出口实时电压动态调整下垂曲线,实现DG输出电压的二次调节,使负载端电压始终在设定的范围内。针对无通信条件下可能出现的多个DG调整下垂曲线动作不同步的问题,提出了基于卫星授时信号同步调整下垂曲线的方法,微网内各DG同步检测就地电压,同时根据线路阻抗大小设计各DG输出电压最大、最小阈值,使各DG同步调整下垂曲线。二次调压策略对功率分配影响较小,且可以提高DG输出功率。Simulink仿真和实验结果验证了所提二次调压策略的有效性。     

微电网电压质量控制方法研究

摘要： 由于微电网中不平衡负载的影响,使得微电网电压出现不平衡。针对这类问题,在dq坐标系下对低压微电网电压不平衡进行研究,并提出了相应的补偿方法。该方法采用加虚拟阻抗的下垂控制器来灵活准确地实现分布式电源的功率分配;通过电压不平衡补偿,使得分布式电源输出稳定的负荷电压从而自动补偿微电网的不平衡电压;而电压电流环对下垂控制中所给定的参考信号进行准确的跟踪,提高输出电能质量,进一步提升整个控制系统的性能。最后通过仿真结果证明了所提控制策略的可实现性和有效性。     

直流配电系统的运行与控制

为了提高供电能效和质量、增强电力系统的可控性,提出了直流配电系统,建立了辐射型直流配电网络结构,采用电压下垂控制方式,并对直流配电系统各种运行情况进行了仿真。结果表明,直流配电系统在重载情况下从交流电网吸收有功功率,轻载情况下向交流大电网回馈有功功率,对交流大电网有一定的功率支援作用;在电源和负荷扰动情况下,系统能维持功率平衡,且直流母线电压能保持稳定,证实了直流配电系统的可行性。     

含有动态无功补偿器的供电系统自动电压控制设计

在介绍自动电压控制(AVC)系统设计背景的基础上,叙述了AVC系统的结构与配置、算法与流程、关键技术与应用优势,凸显了数据采集与监控、实时控制与快速补偿、人机联系与优化调节、历史数据管理等多项新技术的整合应用。试运行表明,供电系统AVC采用一级加二级控制方式运行,保证了AVC系统的先进性和补偿功能的稳定可靠;在地区调度和终端,通过数据采集与监控装置对地调进行全面的无功电压快速调节;利用动态无功补偿器的基于直流侧电容电压控制和系统无功电流反馈控制,可以可靠、灵活地提高无功电压的控制能力。     

智能配电网无功电压控制系统研究及应用

分析了智能配电网无功电压控制系统的应用要求,提出了实施智能配电网无功电压控制系统的实现方案,并通过详细的无功优化计算和现场测试分析给出了智能配电网无功电压控制系统中各类治理设备具体配置要求,总结了系统示范应用的成效,易于开展智能配电网无功电压控制系统的推广。     

基于简化模型的双馈发电机控制方法研究

建立了双馈发电机的独立线性化系统模型以及简化RL模型,分析了定子侧滤波电容对发电机电压和输出电能质量的影响,搭建了通过电流来控制发电机电压的系统,最后通过仿真研究,其结果表明该模型能够有效地控制发电机输出电压,实现发电机幅值和频率的解耦控制,提高了发电机输出的电能质量。     

风/柴/储能风力发电系统储能装置控制与仿真

采用电压外环和电流内环的控制方法,设计了风/柴/储能发电系统储能装置控制器电路,该控制器适用于连接在系统直流母线上蓄电池等储能装置的控制。在Matlab环境下,对该控制器进行了仿真,结果表明,该控制器能确保储能装置稳定运行,满足风/柴/储能风力发电系统对电压稳定的要求。     

Advanced Reactive Power Control at Individual Residences to Smooth Energy Loss Fluctuation for a Clustered Grid-Interconnected PV System

Reactive power control can control voltage within the proper range from the power network side or from the distribution generation （PV （photovoltaic）） side. Reactive power control from the power network side is simpler because little controlled object apparatus, such as STATCOM, is required. However, it is difficult to optimize the individual voltages of residential consumers because few data have been obtained by the power network side as compared with the power generation side. Energy loss at each residence with PV is different due to the difference in the grid-interconnection condition, such as distribution line impedance when the same operating voltage is set at all residences. Therefore, in this paper, the authors propose an advanced reactive power control method for residential PV systems in order to optimally control the voltage at individual residences so as to minimize energy loss fluctuation. The effectiveness of the proposed reactive power control is demonstrated by numerical simulation.     

基于虚拟阻抗的并联VSG改进控制研究

低压微电网在孤岛并联运行时,往往存在功率耦合以及线路阻抗差异等问题,传统的虚拟同步发电机控制很难实现无功功率的精确分配且环流抑制能力较差。为了解决上述问题,本文首先设计了虚拟阻抗使系统等效输出阻抗呈感性,实现了有功和无功的解耦。其次,提出一种改进无功-电压环控制策略,在无功-电压环中引入公共耦合点电压反馈和积分环节,减小公共耦合点电压波动并提高了无功分配精度。考虑到引入虚拟阻抗虽能有效抑制环流,却造成输出电压幅值降落的问题,通过在无功电压环中增加虚拟阻抗压降补偿项,以抬高无功-电压环输出电压幅值,抵消引入阻抗所产生的电压降落。仿真实验结果验证了所提出控制策略的有效性和可行性。     

基于改进无源控制的含不平衡负载微电网电压控制策略

为解决微电网中由不平衡负载引起的三相电压不平衡问题,设计了一种基于改进的互联与阻尼配置(IDA)的无源控制(PBC)策略,考虑微电网中分布式电源之间的互联关系,建立了含不平衡负载多母线微电网并网逆变器的端口受控哈密顿模型,从系统全局能量的角度出发,通过互联与阻尼配置消除不平衡负载导致的二次谐波分量,选择合适的能量函数,保证了闭环的稳定性,实现并网输出电压电流正弦化。仿真验证结果表明,所提控制策略无需将电压/电流的正负序进行分离,使系统的控制结构简化,且与传统无源控制策略相比,所提控制策略能快速准确地控制输出电压和频率,有效降低了谐波干扰,实现了更好的动态响应。     

改进的PWM整流技术控制策略研究

针对不可控或半控整流引起电网大量谐波和无功日益严重问题,采用改进的前馈解耦控制策略对三相电压型PWM整流器设计,分析了三相电压型PWM整流器的数学模型及改进的前馈控制策略,在Matlab/Simulink平台下搭建了系统的仿真模型,与传统PWM整流器对比,并对三相电压型PWM整流器进行了系统试验。仿真与试验结果表明,该整流器能快速获得稳定的直流母线输出电压,鲁棒性良好。