基于VSG的储能逆变器控制策略及无缝切换技术

为应对储能逆变器在并离网切换时产生的电压波动和冲击电流,基于微网孤岛和并网运行模式的特点,提出虚拟同步发电机控制策略。通过对微网无缝切换关键技术分析,提出基于频率扰动的微网预同步控制。为实现控制策略的无缝切换,利用VSG控制和PQ控制共用电流内环,实现外环参考电流平滑过渡,确保控制策略切换时刻和PCC开关动作时刻的同步性,保证了VSG在两种运行模式之间平滑切换,有利于微网的稳定运行。在MATLAB/Simulink仿真平台下搭建模型,验证所提控制策略和切换方法的有效性和可行性。     

基于混合储能的功率前馈稳压控制策略研究

针对独立光伏发电系统中直流母线电压易受光伏输出变化和负载功率波动等因素的影响而使系统稳定性变差的这一问题,文中采用超级电容—蓄电池混合储能来抑制直流母线电压的波动,并提出采用功率前馈补偿的控制方法来对系统进行控制,即将光伏输出功率的变化趋势和负载功率的变化趋势前馈到双向变换器的发波环节,通过前馈条件来实现扰动误差的全补偿。仿真实验结果表明,混合储能+功率前馈控制策略能更好地抑制光伏输出变化和负载功率波动对母线电压的影响,系统稳定性得到了进一步的提高。     

基于储能与氢气发生器的光伏并网功率控制

考虑光伏发电具有间歇性,用蓄电池储能系统和氢气发生器来调节并网功率,以提高光伏并网运行的稳定性.在光伏发电系统中安装一个高纯度氢氧发生器来产生氢气.用PSCAD/EMTDC对具有储能单元的光伏发电系统进行了建模和仿真.结果表明:在光照强度变化的情况下,采用四象限变流器控制的蓄电池储能系统能够快速平滑光伏发电系统输出的有功功率的波动.     

基于直接功率控制策略的光伏并网逆变器的研究

研究了基于虚拟磁链定向的直接功率控制(VF-DPC)在光伏并网逆变器中的应用。针对虚拟磁链估算过程中的积分漂移问题设计了一种改进的虚拟磁链观测模型,有效地抑制了积分漂移。在两相静止αβ坐标系下估算瞬时有功、无功功率。经过功率滞环控制和电网电压矢量扇区判断得到开关状态表。搭建仿真模型,通过分析验证,系统稳定并且达到了并网的要求。     

基于超导磁储能装置的风电并网功率控制研究

风电系统输出功率的波动性和间歇性作为制约风电系统大规模并网的关键因素,给电网带来的不利影响越来越受到重视。为了提高风电系统并网功率的稳定性,本文对基于超导磁储能装置的风电并网功率控制做了研究。首先在理论上抽象描绘出风电并网系统的结构图,其次阐述超导磁储能装置抑制风电并网系统功率波动和震荡的原理,最后利用仿真软件matlab/simulink对风电并网系统进行了仿真分析,验证了采用超导磁储能装置稳定风电并网功率的正确性。     

用于光伏并网的组合级联式功率转换系统复合功率控制策略研究

根据光伏电站并网要求,分析了HC-PCS拓扑结构及特点,提出HC-PCS对光伏电站有功与无功综合补偿的复合功率控制策略.该复合控制策略兼顾光伏电站的有功平滑和电压稳定需求来确定HC-PCS的输出电流参考值,对HC-PCS输出有功与无功补偿进行协调控制,同时附加变化率控制,充分利用其快速功率调节特性,并且对电池充放电进行保护.对所提出的控制策略进行了仿真验证,结果表明,基于电池储能的HC-PCS可有效改善光伏电站并网特性,有助于提高光伏电站的低电压穿越能力,并对电网提供一定的动态无功支撑.     

基于复合储能的船舶电力推进系统功率波动平抑控制策略

针对船舶电力推进系统在负载功率波动较剧烈的应用中存在的经济性问题,提出一种利用复合储能平抑船舶电力推进系统功率波动的协调控制策略,通过设计基于低通滤波的自适应系数调整算法,有效解决功率波动平抑过程中储能模块过充或过放的问题.为验证该方法的有效性和可行性,以实测耙吸式挖泥船为例,利用MATLAB对所提出的控制策略进行仿真分析.结果表明,该控制策略能够有效平抑耙吸式挖泥船的功率波动问题,同时,能够灵活、快速地对储能系统充/放电功率进行控制,使得复合储能模块具有较好的荷电状态.该方法对提高耙吸式挖泥船等电力推进船舶的能效指标和经济性具有较好的应用前景.     

三相并网矩阵变换器系统的稳定性分析及其改善

当矩阵变换器用于并网联接系统或者是分频输电系统时,电网对输入谐波要求高,因此矩阵变换器系统的输出端引入T型滤波器取代典型的电感滤波器,并针对T型滤波器带来的不稳定性,提出了基于桥臂输出电流闭环与电压电流双前馈相结合的间接控制策略. 建立该矩阵变换器系统的数学模型,分析传输函数,并对其特征值进行分析,从而研究上述控制策略对系统稳定性的改善作用.     

并网功率变换器的电网电压同步算法

快速准确获取电网电压幅值、频率和相位信息,是确保各种并网功率变换器的稳态、动态性能的关键。通过对电网电压同步算法进行分类,综述已有典型锁相环算法,指出其应用过程中存在的频率波动、谐波和三相不平衡、直流偏置以及相角突跳变等突出问题,并给出了相应的抑制方法。结果表明:基于同步参考坐标系和谐振控制器的锁相环是目前2种主流的电压同步方法;采用多通道解耦能有效抑制谐波和频率波动,单相系统可等效成三相系统处理;同时,电网电压同步技术正在向着准确性高、响应速度快、鲁棒性强的方向发展。     

基于双向DC-DC变换器的超级电容器储能系统研究

介绍了超级电容器的经典RC模型,详细分析了双向DC-DC变换器的工作原理及控制策略。构建了基于双向buck-boost电路的超级电容器储能系统模型,并进行了验证实验。实验结果表明不论是模拟直流母线电压波动实验还是单相两级式光伏发电系统突加、突减负载实验,超级电容器都能够工作在优化的充放电状态,使得储能系统能够很好地抑制直流母线电压波动,从而提高整个系统的稳定性。     

大型并网光伏电站有功功率控制策略与试验分析

有功功率自动控制是光伏并网安全性评价的重要内容。文章对大型并网光伏电站有功功率控制策略进行分析,针对江苏电网新能源消纳特点设立考虑有功功率变化的自由发电模式;对有功功率控制能力试验相关标准进行研究,给出各项指标测试方法,利用江苏某光伏电站进行实测验证;通过有功设定值控制试验过程中遇到的问题分析,得到不同可用发电功率测算方式的优缺点及适用场景。     

基于虚拟磁链的超导储能装置直接功率控制策略

在超导储能装置中采用虚拟磁链估算法计算瞬时功率,以消除采样干扰.并将直接功率控制技术(DPC)应用到超导储能系统中,得出了新的开关矢量表.将这两种方法结合使用,得到了一种能够改善超导储能装置的响应速度,提高系统的稳定性的控制策略.实验结果表明,该方法具有良好的控制性能,适用于电压型超导储能装置.     

基于采样数据的大规模储能系统一致性控制

针对大规模储能系统中储能电池的荷电状态(SOC)不一致问题,提出了一种储能多智能体系统一致性控制方法,实现了SOC和输出功率的一致性.该方法应用简化的大规模储能系统模型,基于采样数据进行了一致性控制协议设计,并进行了收敛性分析.从而使本地储能单元智能体仅在特定采样时间点接收邻接储能单元智能体的状态信息,就能够产生本地储能单元控制信号,解决了大规模储能多智能体系统因通讯复杂而带来的计算量过大的问题.考虑了采样数据和系统需求,进行了系统控制参数设计.同时,对瞬时功率过大的问题,进行了带功率限制的一致性控制改进.最后,在满足定理条件、不满足定理条件和功率限制等三种场景下进行了仿真,验证了该方法的有效性.     

仿真研究单周期控制开关功率变换器的稳定性

研究了单周期控制技术用于功率变换器的PWM控制,对单管功率变换器设计了单周期控制器,该控制器可使系统输出严格跟踪参考信号,并利用仿真软件对电路进行了仿真试验,证明单周期控制具有较强的抗电源干扰能力.     

基于VSG的附加阻尼控制及其在光储并网系统中的应用

大规模光伏就近接入系统后,将导致系统的惯性整体下降,在系统遭受扰动后降低其稳定裕度,极端情况下出现功率振荡。将基于虚拟同步的附加阻尼控制策略应用于光储并网系统中。首先,建立光储并网的小信号模型,分析系统的阻尼特性;其次,在光储逆变侧采用基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)的附加阻尼控制,并通过小信号模型分析了附加阻尼控制对系统频率振荡的影响;再次,在PSCAD/EMTDC环境中建立光储并网系统仿真模型,与传统控制策略进行对比,结果验证了所提附加阻尼控制的有效性和正确性。     

光伏发电系统光伏并网逆变器控制策略研究

对光伏发电系统并网控制策略进行了研究,提出了无电网电压传感器的电压定向直接功率控制策略,并进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制策略能够使系统输出电流与电网电压频率和相位均相同,实现了整个并网控制的运行,系统运行稳定。     

基于下垂系数自适应调节的VSG控制策略

虚拟同步发电机技术(VSG)促使电路中无旋转元部件的分布式电源具有了同步发电机的有功频率及无功电压调节特性,但离网运行模式下,VSG的一次调频与一次调压本质上是一种下垂控制,属于有差调节,负载功率的改变,将导致其输出频率和相电压幅值偏离。针对此问题,通过分析VSG有功功率变化与频率变化之间的关系、无功功率变化与电压变化之间的关系及功率调节的动态特性,选取下垂系数作为优化对象,引入参数自适应调节的方法,提出一种下垂系数依据实际情况自行调整的改进型VSG。仿真结果表明,在离网运行模式下,改进后的控制策略与传统VSG相比,不仅能维持微电网功率平衡,而且实现了频率的无差调节和相电压幅值调节的小偏差。     

基于短期负载预测的并网风电储能系统的设计

为准确地预测电力系统的短期负荷,设计了基于短期负载预测的并网风电储能系统,该系统包含了飞轮储能电量监测器,可以监测到风电储能飞轮的储电量的变化,因此该系统可以根据风力功率波动相应地调整供电结构,减小风电功率波动对于电网供电稳定性和供电质量的影响,以增强风电功率的电网友好性。     

超导磁储能装置抑制风电并网功率波动的探索

为减小随机波动性的风电对电网产生的冲击,采用储能装置平抑功率波动,通过快速补偿或吸收不平衡功率,提高风能的利用率.超导磁储能装置响应速度快、能量密度大,将超导磁储能应用于风电厂出口处,并在MATLAB中对超导磁储能装置平抑风电并网功率波动的系统进行仿真验证,结果表明,超导磁储能技术对风电并网产生的功率波动有抑制作用.