多分布式电源并网AVC协同控制仿真模型

随着分布式发电系统大规模接入配电网,由于接入点多、拓扑结构复杂和单相接入等因素,导致传统的自动电压控制(AVC)方法难以有效地抑制光伏功率波动带来的配电网电压稳定问题。文章提出了基于多接入点分布式发电系统协同鲁棒控制的分层预测AVC控制策略。首先,根据分布式发电系统输出功率特性,建立特定配网区域内各分布式电源的分布式模型预测控制策略;在此基础上,根据配电网拓扑结构及分布式电源接入点配置情况,建立基于动态协调鲁棒控制的配网级AVC控制模型;最后,基于ADPSS仿真平台建立了多分布式电源接入的配电网AVC仿真模型。通过仿真表明,所提出的控制策略能够有效地抑制多点分布式发电系统功率波动引起的配网节点电压波动,显著地提高配网电压稳定性。     

主动配电网下多微电网间功率协调优化研究

高渗透率分布式电源以多个微电网集群形式接入配电网,配电网对分布式电源主动控制与管理是智能电网的发展趋势。文章以区域配电网中多个微电网为研究对象,分析了多微电网接入主动配电网的方式及拓扑结构,提出了一种基于熵值的多微网功率协调优化模型,并采用分层的控制结构实现优化模型。采用一种基于量子编码的粒子群算法对模型求解,通过算例计算分析,验证了文章所提方法的正确性和有效性。     

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。     

新型主从控制微电网运行控制策略研究

文章结合传统主从控制与对等控制的优点,提出了一种新型主从控制微电网协调控制策略,即把多个采用改进型下垂控制的分布式电源作为主控单元,其余分布式电源采用PQ控制作为从属单元。在对微电网结构以及微电源变流器控制策略进行理论分析的基础上,建立了新型主从控制微电网系统模型。设计并离网切换、负荷突增以及主控微电源发生故障工况时,对微电网系统的主要参数和运行特性进行深入分析。仿真结果表明,新型主从控制微电网协调控制策略可以满足不同工况下的系统运行需要,实现功率自动调节和系统频率电压恢复,具有较好的适应性和稳定性。     

基于多个松弛终端的直流母线电压分层控制策略研究

独立运行的多微源直流微电网,因其抗扰动能力弱,需要制定合理的能量管理控制策略来平衡微源间的功率流动,实现直流微电网的稳定运行。采用基于多个松弛终端的直流母线电压分层控制策略实现直流微电网的协调控制,当直流微电网中光伏发电功率或者负载发生变化时,通过松弛终端来维持直流母线电压稳定。根据电压分层控制策略,文章所研究的微网组网中松弛终端是超级电容、蓄电池和燃料电池,分别采用双闭环电流电压控制、基于电压的下垂控制和恒压控制实现孤岛模式下分布式发电系统和混合储能系统间的功率平衡。其中光伏发电根据需要可以作为松弛终端,也可以作为功率终端。通过仿真分析研究,验证了该控制策略的良好效果。     

Li-SC HESS功率协调分配的PCH强跟踪控制策略

微电网通常采用储能系统来平抑负载变化引起的直流母线功率波动。文章采用锂电池和超级电容器的混合储能系统(Li-SC HESS)来同时满足因负载变化引起的功率与能量两方面的需求。研究了混合储能系统模型结构,提出了相应的HESS功率协调分配的PCH强跟踪控制方法。结合Simscape在Simulink中建立光储微电网混合储能系统仿真模型,与微电网常规的双闭环线性控制策略进行对比研究。仿真试验结果表明,提出的HESS控制策略可有效减少锂电池充放电次数,平滑其充放电过程,延长使用寿命,进而改善混合储能系统的性能。     

含微电网的配电网系统结构及功能研究

分布式电源技术和微电网技术使传统的配电网结构发生根本性改变。提出基于配电网、微电网、智能表计的3层结构系统,建立模型研究三者在新型配电网中的功能、控制系统和保护配置,重点分析此系统中控制策略和保护策略在各层次间的配合关系,并提出基于该系统的一些高级应用。该研究可为建设容纳高渗透率分布式电源的新型配电网提供理论参考。     

微电网控制策略分析研究

为了能够对微电网不同运行模式下分布式电源进行协调控制,在分析单个微电源3种控制方式的基础上,研究了微电网的2种综合控制策略：主从控制策略和对等控制策略。为了验证2种不同的控制策略能使微电网可靠运行,对微电网在并网状态和孤岛状态下及二者状态切换的运行特性进行仿真。通过Matlab仿真,对微电网运行中各DG的有功无功功率、母线电压和系统频率曲线的变化规律进行了分析,并对2种不同控制策略的正确性与可行性进行比较。仿真结果表明,2种控制策略都能实现微电网可靠运行,对等控制策略的稳定性高,但其还有许多关键技术问题尚未解决,因而就目前来说,主从控制策略的实用性更强。     

微电网群储能变流器的牵制协调控制

针对由多个微电网组成的微电网群系统,因其系统庞大控制器繁多,存在控制目标信息数据难以协调统一的问题。考虑在微电网内分布式电源之间通信存在延迟的情况,建立含稀疏通信网络的微电网群系统模型,提出一种分布式牵制二次控制策略,仅需通过与邻居节点交换功率信息状态,即可实现精确功率共享,提高系统的可靠性和灵活性。最后搭建基于StarSim-HIL的实验平台,并在多种场景下进行实验,结果显示所提方案对微电网群可实现精确的功率共享和微电网区域高度自治,验证了所提策略的有效性。     

微电网孤岛运行时光伏发电控制策略研究

光伏作为微电网中的微电源有并网和孤岛两种典型的运行模式。并网时,公共连接点(PCC)处的电压和频率由大电网控制,光伏通常运行在最大功率捕获(MPPT)模式或定功率输出(PQ)模式,控制策略相对成熟;孤岛时,由于失去大电网支撑,如果仍然采用定功率输出,会导致微电网内电压和频率的崩溃。文章在分析了控制策略转变需求的基础上,提出了基于主从模式的下垂控制策略,可以使光伏在孤岛运行时,动态维持微电网内能量平衡,稳定母线电压,同时使得光伏之间及光伏和其他微电源之间有效配合、协调控制。