基于深度强化学习的配电网实时电压优化控制方法

大规模分布式电源的接入使得配电网电压优化控制策略与传统配电网差异较大。针对就地控制中光伏逆变器调压之间缺乏协同的问题，该文提出了一种基于多智能体深度强化学习的配电网实时电压控制方法。首先根据电压控制模型设计了部分可观测的马尔科夫决策过程，然后采用多智能体双延迟深度确定性策略梯度算法求解，根据中心化训练、分散式执行的框架实现光伏逆变器的无功协同控制。该方法能智能决策各个逆变器的无功调节量，且能够根据源荷的随机变化实时给出电压控制策略，具有较好的实时性和控制经济性。最后通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

一种单相非隔离型共地五电平光伏并网逆变器

针对现有光伏并网逆变器体积大、输出电流纹波高、存在漏电流等问题,提出了一种新型非隔离型共地五电平光伏并网逆变器。该逆变器使用6个开关管实现了五电平的输出,相比于传统三电平电压输出,降低了输出电流纹波,并采用共地结构,完全消除了漏电流。在控制方面,所提拓扑采用模型预测控制,提高了控制的灵活性和动态响应速度。详细分析了所提拓扑的工作原理、模态和控制策略,并设计了实验样机进行验证,实验结果证明了所提新拓扑能在光伏并网逆变系统中正常工作,为其实际应用提供了依据。     

基于分布式共识协同的光伏逆变器电压控制策略研究

为了解决大规模分布式光伏接入配电网导致光伏并网点出现电压越限问题,提出了一种基于分布式共识协同(distributed consensus collaboration, DCC)的光伏逆变器电压控制方法。光伏逆变器电压控制采用基于功率调节的下垂控制模式,利用下垂控制调节光伏的有功功率与无功功率,实现对光伏并网点电压的控制。分布式协同共识是将接入系统的光伏有功功率输出与光伏最大输出跟踪比作为状态变量,通过分布式共识协同算法实现下垂控制启动参数的调整和光伏逆变器之间的电压协同控制。通过一个含分布式光伏的真实馈线系统进行算例验证,基于德国DIgSILENT软件进行仿真。结果表明,所提电压控制方法能有效抑制光伏并网点的电压越限问题,并在电压调节过程中降低光伏有功功率出力的削减,提升光伏逆变器的无功功率调节量。     

分布式光伏逆变器非线性负载独立运行新控制

针对分布式光伏并网逆变器独立构网接入非线性负载时易引起交流侧输出电压失真、谐波含量大等问题,提出了一种基于改进神经网络算法的光伏逆变器独立构网控制策略。所提策略具有以下优势:利用遗传算法(GA)优化了所构建的反向传播(BP)神经网络关键参数,使得基于神经网络的逆变控制策略具有更快的收敛速度;当光伏逆变器独立构网为非线性负载供电时,与传统比例积分(PI)控制策略相比具有更低的电压谐波含量并有效提高逆变器抗负载干扰特性。最后通过构建一台额定功率10 kW的原理样机对所提策略的有效性及正确性进行了实验验证。     

基于电压调节器和多光伏系统的配电网电压管理

在传统的无功控制方法中,逆变器必须全天吸收无功功率,以消除光伏功率反向潮流所引起的过电压问题.对此,提出了一种新型的无功功率控制方法.首先,通过调节步进电压调节器(SVR)的分接头位置来消除潜在的过电压问题,此时逆变器仅需负责缓解由光伏出力剧烈变化所引起的电压波动.其次,基于一致性算法建立了一种协调所有分布式光伏逆变器共同参与无功补偿的全局控制策略,使全网的无功补偿量在各个逆变器之间以分布式迭代的方式得以重新优化分配.最后,算例仿真结果验证了所提方法能够有效地减小逆变器的无功补偿负担,并平衡全网逆变器的无功补偿差异.     

计及设备损耗成本的含光储配电网分布式电压控制策略

针对分布式光伏接入配电网带来的电压越限问题，考虑电池储能与光伏逆变器的调压经济性，本文基于一致性算法提出一种计及设备寿命损耗成本的分布式电压控制策略。首先，分析光伏逆变器与储能的调压机理，推导出可用于分布式迭代计算的配电网电压灵敏度参数；其次，分别建立储能电池与光伏逆变器的寿命损耗模型，并利用寿命损耗模型推导出单位功率成本模型，再结合电压灵敏度参数构建出单位调压成本模型；然后，以单位调压成本作为一致性变量，设计基于一致性算法的分布式电压控制策略，得到各节点储能与光伏逆变器的功率调节方案。算例结果表明，所提控制策略能够兼顾各节点设备寿命损耗与总体调压经济性，在有效抑制电压越限的前提下充分降低配电网电压控制成本。     

考虑电网阻抗影响的光伏并网逆变器稳定性与谐振分析及设计

电网阻抗的存在可能引发光伏并网逆变器的谐波谐振,甚至不稳定。通过建立单相光伏并网逆变器的等效阻抗模型和等效控制模型,分析系统稳定性和谐振的关系,指出当光伏并网逆变器处于临界稳定状态时,系统由于阻抗匹配而出现谐振现象,且阻抗匹配的频率为系统开环截止频率。为降低并网电流中的谐波含量,应使光伏并网逆变器始终具有足够的稳定裕度,为此提出了"坚强的"光伏并网逆变器设计方案,且给出了详细的设计步骤。仿真和实验结果表明,所提的光伏并网逆变器能够输出较高质量的并网电流,其对电网阻抗具有很强适应性。     

应用切比雪夫多项式滤波的高渗透率光伏分布式控制策略

分布式控制只需要局部通信,在地域分散的光伏功率控制中具有良好的鲁棒性和灵活性。提出一种基于一致性算法的光伏分布式控制策略,各控制节点与相邻节点交换当前时刻光伏最大功率点和负荷信息,通过一致性算法迭代估计有功输出参考点。在此基础上,利用由二次插值方法得到的P-V曲线计算逆变器直流侧电压参考值。同时,为解决控制对象较多引起的一致性算法收敛速度慢的问题,使用切比雪夫滤波多项式对一致性算法进行滤波加速。该方法在不违背算法分布式特征的前提下,加快了收敛速度,并对变化的通信拓扑具有较好的鲁棒性能。最后,通过算例验证了所提方法的有效性。     

分布式光伏集群分层多模式无功控制策略

为应对光伏集群接入所引起的电压质量问题,提出了一种分布式光伏集群分层多模式无功控制策略。该策略包含执行层和智能控制层,执行层中各逆变器可根据并网点电压信息自主地切换控制模式,并按照本地控制器中各模式下的无功曲线输出或者吸收合适的无功功率。同时智能控制层中的模糊控制器动态调整相应模式下无功曲线的设定值,使并网点电压运行在合理的范围内。该策略还设计了两种控制模式,充分利用了光伏逆变器无功的双向调节能力,增加了逆变器无功调节的智能性和灵活性,实现了光伏集群的快速无功调节。最后通过算例,在matlab/simulink中验证了所提光伏集群无功控制策略可适用于不同的光伏出力情况,并且在通讯中断的情况下也可实现良好的控制效果。     

光伏发电系统运行模式无缝切换控制策略

传统独立光伏发电采用电压型控制,并网光伏发电采用电流型控制,无法实现运行模式的无缝切换。为此,提出光伏发电系统在2种运行模式下都采用电压型控制,避免控制策略切换所引起的冲击。针对光伏发电系统的特点,分别设计了光伏逆变器在孤岛运行、并网运行及模式切换时的下垂控制策略。将下垂控制进行改进,通过动态平移下垂曲线,使光伏逆变器并网运行时能够始终输出最大有功功率,抑制不同情况下的功率偏移,同时维持直流母线电压稳定,孤岛运行时能够跟踪电网运行状态,减小并网瞬间的冲击。仿真结果和实验结果均验证了所提控制策略的有效性,光伏逆变器在孤岛模式及并网模式都能够满足稳态运行要求,模式切换暂态过程平滑无冲击。     

一种具有MPPT功能的光伏逆变器下垂控制方法

单相光伏并网系统中各单元之间普遍需要通信互联，降低了系统的可靠性且不易于扩展，在离网模式下，MPPT算法容易导致过压和过充现象。针对上述问题提出一种能实现MPPT功能的单相光伏逆变器下垂控制方法，该方法对传统下垂控制方程重新构造，将光伏电池阵列的P-V特性曲线导数dppv/dvpv引入到下垂控制中，通过控制逆变器的输出功率直接调整光伏电池阵列的输出电压，从而实现最大功率点跟踪。所提方法无需复杂的MPPT控制算法，保留了下垂控制的无互联通信和“即插即用”等优点，在离网模式且负荷容量不超过系统带载能力的条件下，可实现功率均分。最后仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

一种采用神经网络矢量控制策略实现的箱式光伏并网逆变器

为提高分布式光伏发电系统逆变器馈入电网的电流波形质量,本文研究了一种基于神经网络技术的控制方案。其中逆变器内环电流控制采用了基于神经网络的矢量控制策略,通过引入粒子群优化算法,优化了神经网络在线识别自学习功能;而外环电压控制回路则采用了坐标旋转+PI的控制方法,分别对变换到d-q参考坐标系下的有功、无功功率、逆变器直流侧电压以及并网支持电压进行调整控制。另外,为补偿电网电压扰动所引起的电压不平衡,增加了一个前馈控制环节,保证了光伏逆变器在并网发电的同时又改善了电网的电能质量。本文所提出的控制方法在一实际光伏发电电站中得到了应用,实验结果验证了所提控制策略的有效正确性。     

基于 DSC的光伏并网微逆变器滞环电流控制方法

传统电流控制方法存在电网运行不稳定的问题,为此提出基于DSC的光伏并网微逆变器滞环电流控制方法.分析光伏并网微逆变器滞环工作原理,通过提取DSC技术特征、定位光伏电池最大功率点和搭建光伏并网微逆变器滞环电流控制平台,实现基于DSC的光伏并网微逆变器滞环电流控制方法的设计.试验结果表明,设计的电流控制方法的稳定性比传统控制方法提高了3.334％ ～8.195％,其更适用于光伏并网微逆变器滞环.     

计及本地负荷的分布式光伏并网电压协同控制策略

光伏逆变器的剩余容量利用在解决分布式光伏发电系统并网点电压越限问题时取得了较好的效果,但目前为了提升逆变器的无功容量,相关研究主要集中在限制逆变器有功输出,未考虑对分布式光伏发电系统渗透率的影响。阐明分布式光伏发电系统并网点电压越限机理,提出一种计及本地负荷的分布式光伏并网点电压协同控制策略。通过背靠背变流器控制光伏发电本地负荷无功,通过控制并网逆变器工作状态改变光伏发电输出功率。设置制动控制环节,出现越限现象时优先采取本地负荷无功控制调节并网点电压,避免对配电网消纳光伏发电能力的影响。最后基于Matlab/Simulink仿真平台进行试验验证了所提控制策略的可行性与有效性。     

一种级联H桥光伏并网逆变器控制策略

级联H桥(CHB)光伏逆变器应用了典型的多电平技术,具有输出电流谐波含量低、效率高及易于模块化等优点。但与传统逆变器不同,CHB光伏逆变器需要同时实现对每个H桥模块直流侧电容电压的独立控制,以保证直流侧的光伏组件都工作在最大功率点。为此,提出一种基于d,q坐标系的单相CHB光伏逆变器控制策略,不仅能实现每个H桥模块直流侧电容电压独立控制,而且可实现电网电流的单位功率因数控制。实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

300kW光伏并网系统优化控制与稳定性分析

本文基于系统精确建模进行了300kW的光伏并网系统优化控制设计与稳定性分析,应用三相二电平电流控制电压源型的SVPWM逆变器以及LCL滤波器作为光伏阵列与电网之间的接口,具有前馈补偿的同步矢量电流PI控制器对三相光伏并网系统公共点的并网电流实现闭环控制,能够平滑快速地实现文中提出的光伏阵列最大功率点跟踪算法,同时使并网电能质量符合IEEEStd929—2000标准。仿真结果与实验结果验证了所提算法的有效性,充分表明了所提出的控制系统具有良好的动态与稳态性能。     

基于多重PR控制的LCL型逆变器谐波抑制

在新能源发电系统中。三相光伏和储能逆变器通常都采用LCL型结构以减小开关频率谐波。通过提高增益减小谐波的传统PI控制方法实现简单,但在实际电网电压中含有丰富的谐波成分,无法在保证系统稳定性的同时具备足够能力来抑制电网电压中的工频谐波。分析电网谐波周期性特点,将重复控制与比例谐振(PR)控制结合起来,设计了多重PR控制算法来抑制LCL型逆变器的谐波。分别采用所提的多重PR控制算法和传统PI控制算法在50 kVA的储能逆变器上进行实验,证明多重PR控制算法对谐波抑制具有更好的效果。     

高光伏渗透率配电系统电压协同控制研究综述

未来新能源电力系统的典型特征之一是具备高渗透率的光伏发电，新能源电力系统将面临光伏出力频繁波动和通信性能不良的挑战。此外，新并网的光伏逆变器与现有的配电系统电压管理体系不尽匹配，需要对二者进行协同控制。在此背景下，对高光伏渗透率配电系统的电压协同控制方面的研究进行全面而系统的综述。对高光伏渗透率配电系统的内涵、定义以及电压协同控制亟需解决的矛盾进行概述；围绕分布式光伏逆变器的协同控制策略、逆变器与传统电压控制设备的协同这2个电压协同控制难题，对高光伏渗透率配电系统的相关研究现状进行综述；对这一领域尚待解决的理论和技术问题进行展望。     

基于光伏供能的孤岛微电网无线传感网能量调度优化策略

可充电无线传感网(rechargeable wireless sensor network, RWSN)凭借其易部署、可扩展、自组网等特点,可全方位控制微电网源网荷储信息采集的深度和广度,提升微电网智能调度水平。孤岛微电网复杂的工作环境增加了传统人工运维以及移动充电装置补能的难度,因地制宜选取高密度光伏能量源构建面向孤岛微电网智能监测的分布式光伏供能无线传感网络(solar-powered wireless sensor network, SPWSN)能量自维持框架,研究光伏捕能簇头协同无线信息能量同步传输(simultaneous wireless information and power transfer, SWIPT)技术的能量调度策略,可以在全双工模式下为簇成员节点供能以满足网络监测需求。为实现网络能效最大化,提出了光伏捕能协同SWIPT能量调度优化算法,基于多层迭代解耦优化方法将强耦合非凸分数规划问题分解为光伏捕能簇头部署、簇头能量广播及时间分配、节点采样控制三个子问题进行优化求解。仿真结果表明,所提算法较现有算法在提高网络能效和光伏供能网络稳定性上有较大提升,满足信息采集...     

光伏逆变器直流输入参数优化设计方法

中小功率光伏并网逆变器中越来越多地使用多路最大功率点跟踪器(MPPT)。设计多路MPPT时有3个重要参数需考虑:功率比、电流比、组串输入路数。各厂家光伏组件参数不统一,为兼容更多厂家的光伏组件,在设计光伏并网逆变器时,需优化上述关键参数。这里提出一整套工程设计方法解决此优化问题。以两路MPPT为例,遍历各种可能组合,分析每种组合可行性,选出最佳功率比、电流比及组串输入路数。通过使用实际光伏组件参数进行实际系统配置,验证设计方法的合理性,并证明所提方法具有重要工程应用价值。