微电网分层分布式能量优化管理

以系统经济性、环保性、供电可靠性为优化目标,提出基于多代理系统的微电网分层分布式能量优化管理策略,将传统集中式能量优化转变为包含细化变量定义域的微电源分布式计算、基于遗传算法的中心控制器优化、修正优化解的分布式并行调节以及生成最终解的全局协调这4个阶段的分层分布式能量优化,并将各微电源的运行特性与用户控制目标以约束条件的形式,分散到各阶段予以实现。在此基础上,分别针对微电网单目标与多目标优化问题,介绍了各单元代理在每个阶段的工作任务和协作关系,并利用MATLAB和JADE平台构建针对未来24 h的系统优化算例。计算结果表明所提分层分布式能量优化策略能够弱化对微电网中心控制器性能的要求,并且具有更快的运算速度和较好的优化效果。     

基于VSC-HVDC并网风电场的低电压穿越技术研究

VSC-HVDC系统应用于大规模风电集中并网、远距离输送时,要解决电网故障时风电场的低电压穿越(LVRT)问题。为此,提出VSC-HVDC系统与风电场的协调控制策略。低电压穿越期间,通过HVDC两端变流站对电网提供无功支持并采用基于频率控制的快速功率降低算法控制风电场馈入功率,维持直流线路功率平衡。同时,提出风电机组分层控制,使之与HVDC功率控制相协调,保持风电机组的电压稳定。VSC-HVDC系统与风电场间无需通信连接,无需增加设备投资,具有较好的经济性。最后,算例仿真结果验证了该控制策略的快速性和有效性。     

多代理系统在直流微网稳定控制中的应用

为实现直流微网能量的分层管理,维持系统不同运行模式下的电压稳定,提出基于多代理系统的直流微网稳定控制方案。采用(java agent development framework,JADE)平台,构建包含分布式电源、微网中心控制器和配网控制器的层次化多代理系统框架;根据直流微网运行模式和微电源运行特性,设计代理的任务和通信协议。利用代理的自治性与协作性,在稳态运行时可实现微网内部、微网与配网间的功率分配,维持系统静态稳定;在运行模式切换的暂态过程中,能及时处理系统功率不平衡,保持系统暂态稳定。算例分析验证了所提基于多代理系统的直流微网稳定控制方案的有效性,适用于直流微网能量分层管理和系统稳定控制等领域。     

无线传感器网络的节点能量自供给方法

从实际应用角度出发,全面分析了无线传感器网络节点的功能特点、压电悬臂梁的频率选择以及俘能电路的功能特性,提出了集成化的环境振动能量采集器,并进行了实验研究.结果表明,所制备的环境振动能量采集器的整体装配尺寸约为83 mm×55 mm×12 mm,在33 mA的驱动负载下能提供稳定的3.3 V供电电压,根据俘能电路的输入输出特性,可计算出其综合转换效率约为79％.     

IEEE1588时钟同步技术在数字化变电站中的应用

介绍了国内现阶段数字化变电站时钟同步技术的应用,比较了现阶段变电站时钟同步技术的技术特点。针对基于IEC61850标准的新型数字化变电站高精度时钟同步指标要求,引入能达到亚微秒级对时精度的IEEE1588时钟同步对时技术,阐述了IEEE1588时钟同步技术原理。重点讨论基于IEEE1588时钟同步技术的两种变电站配置方案——基于边界时钟的对时网络和基于透明时钟的对时网络,论述了基于透明时钟的对时网络的优越性。提出了对时装置的设计方案,并分析了影响IEEE1588对时性能的重要因素和补偿手段。     

光伏规模化并网的电能质量复合控制策略研究

为了充分发挥并网逆变器结构及功能上的潜在优势,研究将滤波及无功补偿功能融入光伏电站逆变器中,同时实现有功并网、谐波抑制、无功补偿及电压补偿等多功能复用。在研究了逆变器控制策略以及微电网电能质量特性和控制方法后,对光伏电站拓扑结构进行了改进。在此基础上提出了一种基于逆变器动态剩余容量的无功分配策略,对并联逆变器和串联逆变器的控制策略进行详细讨论。运用该控制策略有效地实现了光伏规模化并网的电能质量复合治理,并用PSCAD/EMTDC软件通过实例仿真验证了控制策略的正确性和有效性。     

微网的分层协同保护

基于实际逆变器限流特性提出了逆变器控制方案,并在该基础上进行微网建模。微网保护设计主要考虑的是微网自身特点以及微网对配电网保护产生的影响。通过获取故障电流方向锁定故障区域,克服了微网自身特点带来的问题。采用分层协调方案解决了微网对配电网带来的影响。通过PSCAD进行算例仿真分析,验证了文中建模和控制方案的正确性和有效性。     

交流微网边方向变化量保护

为了克服双向潮流以及并网、独立运行差异较大的短路电流给微网保护带来的困难,研究了交流微网的相间短路保护问题。针对微网结构特点,提出了微网的分割区域(partition area,PA)概念,建立了微网的图模型。为了追求微网保护的普遍适用性,根据微网运行特点,约定了微网保护设计的几个前提。通过比较PA综合电流在故障前后的变化,得到了微网PA故障特征。由于得到PA综合电流需要数据同步且其方向不可获取,进而提出了边方向变化量保护原理。基于微网图模型建立了边方向变化量保护算法,分析了边方向变化量保护的实现。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了边方向变化量保护算法的有效性。     

改善微网电能质量的有源电能质量调节器研究

提出在微网交流母线和低压配网公共连接点之间并入有源电能质量调节器,可改善微网电能质量,减小微网接入对低压配网电能质量的影响.提出了基于瞬时无功理论的同步锁相方法,准确分解出公共连接点电压基波正序分量,进而求得其相位.由补偿电流控制策略计算得到参考电流,控制有源电能质量调节器实时向微网补偿谐波电流和无功电流,即使在三相负载不平衡时,使公共连接点三相电流平衡且为正弦波,从而平衡公共耦合点的三相电压.Matlab/Simulink 仿真结果证明了所提同步锁相方法和补偿电流控制策略的有效性     

基于无差拍控制的两级式单相光伏并网逆变器的研究

对单相高功率因数PWM整流器进行了建模,研究了数字化无差拍控制的算法。提出了一种无差拍电流控制策略,并将其用于两级式单相光伏并网逆变器的控制。仿真结果表明,该控制方法能使光伏发电系统实现最大功率输出,能准确、快速地跟踪电网电压,且功率因数接近1,因而可推广应用于光伏发电领域。