交直流混合微电网能量管理策略研究

微电网系统由直流配电和交流配电两部分组成,包含光伏和风力发电、储能装置、微型燃气轮机和交直流负载,并通过PCC并网点接入大电网。交直流混合微电网结构的能量管理核心是根据交直流母线的电压频率状态,控制各发电系统、双向功率变换器和储能装置工作在合适的模式,使微电网内部功率保持平衡,既提高新能源的利用率,又提高系统供电的可靠性。该微电网系统通过Matlab/Simulink仿真,验证了可行性和有效性。     

基于磁调制器原理的大功率直流充电计量装置现场检测装置的设计

为实现直流充电桩电能表的现场快速检测,本文设计了一套基于磁调制器原理的大功率直流充电计量功能的现场检测装置。在分析了磁调制器的物理原理的基础上,介绍了电流的测量方法和电路原理,并介绍了电压、MCU主控模块、脉冲模块及通信模块的测量、设计原理,从而给出了完整的直流充电桩电能表现场检测装置的设计方案。最后通过实验室检测的方法验证了该装置的准确度,为直流充电桩的现场快速检测提供了新的设计思路。     

直流微电网储能系统自动充放电改进控制策略

针对直流微电网中直流微电源输出不稳定造成的网内功率不平衡及直流母线电压大范围波动问题,基于含光伏阵列和储能系统的直流微电网系统,提出了一种储能系统自动充放电改进控制策略。该控制策略将直流母线电压用4个电压临界值分成5个区域,控制系统根据直流母线电压所处区域自动判断储能系统的工作模态和模态切换,实现储能系统在充电、放电及空闲模式间自由切换;同时避免了由于直流母线电压正常波动引起的储能系统充放电频繁切换对蓄电池造成的损害。dSPACE实验验证了该策略的可行性。     

交直流双向功率变换器的改进下垂控制策略

并网逆变器作为电能馈送电网的重要环节,其控制方式尤为重要。提出了一种适用于交直流双向功率变换器的改进下垂控制方式,可在整流、逆变及停机模式间自主切换。控制系统根据直流母线电压值判断系统运行状态,并启动交直流双向功率变换器工作在与系统匹配的工作模式,实现直流微电网与大电网的能量交换,同时避免了由于直流母线电压小范围波动引起的电力电子器件频繁动作。仿真及实验结果表明,该控制系统可维持直流微电网母线电压在额定值附近小范围波动,保证了微电网系统稳定运行,提高了系统可靠性。     

基于智能电能表数据的非侵入式负载监测

非侵入式负载监测(Non-Intrusive Load Monitoring,NILM)旨在将家庭总用电分解为含有多个组分的负载信号,以识别出不同用电设备的用电特征并实现异常用电的自动检测.传统方法通常将NILM视为分类问题处理,在忽视了负载中的大量功率波动细节的同时,当用电设备增加时,模型的复杂度大幅上升,从而在实用性上受到限制.针对这一问题,文章提出将NILM作为序列到序列的回归问题,使用长短期记忆网络(Long Short-term Memory,LSTM)学习设备负载中的长期依赖,提高回归性能.此外,引入了非因果结构与贝叶斯参数优化框架,解决模型在处理多状态设备时的问题,提升模型表现.真实的智能电能表数据实验表明,该方法优于当前其他主流方法.     

数字化电能表信息采样中的反向电量异常识别方法

针对目前识别方法准确性和全面性较低的问题，提出一种数字化电能表信息采样中的反向电量异常识别方法。通过用电信息采集系统召测数据，完成数字化电能表信息采样工作，并实施缺失值填补、数据标准化等预处理。以处理好的数据为基础，计算电能表状态特征，包括用户用电量变化、电压量/电流量、有功功率等三个维度的特征指标，利用AdaBoost算法构建分类器，实现反向电量异常识别。结果表明：所研究方法应用下，F1分数值更高，能更为准确且全面地检测出用户窃电行为，为窃电用户便捷查找与预防预控提供了可靠的依据。