微电网孤岛运行模式下改进下垂控制策略研究

传统下垂控制在微电网孤岛模式下,由于受线路阻抗影响,难以有效保证功率合理分配和系统运行频率在有效范围,造成微电网运行不稳。针对上述问题,提出了一种改进的下垂控制策略。在功率分配环节采用考虑阻感比的功率控制器,改善系统功率分配;引入了自恢复控制环节,通过PI调节,使系统具有较好的动态性能,保证了系统运行频率在合理范围。首先对该控制策略的原理进行分析,然后在MATLAB/SIMULINK平台进行仿真分析,结果验证所提方法能更好地保证功率分配及系统运行频率稳定,为低压微电网在孤岛模式下控制方法提供了参考。     

微电网自适应下垂控制研究

针对微电网并联逆变器采用传统下垂控制方法后输出电压幅值和频率的偏差问题,提出了一种改进的自适应下垂控制方法.该控制方法用渐进性的函数关系代替了传统下垂控制的一次函数,实现了下垂系数的自调整,有效减小了微电网负荷突变等情况下母线电压幅值及频率的波动和偏差.     

智能微电网的分层控制

本文介绍了分层控制的理论基础,在将正确有效的下垂控制作为智能微电网一级控制的基础上,搭建了二级控制器,组成了分层控制。通过分析MATLAB／Simulink仿真结果,验证了由二级控制恢复微电网频率和电压的有效性和可行性。     

基于改进分级下垂控制的微电网运行研究

在使用传统下垂控制的微电网运行中,联网模式下无功功率无法跟踪至参考值,并且在不同运行模式切换时电压和频率出现强烈波动。针对这一问题,研究了一种改进的分级下垂控制。首先,分析了添加虚拟阻抗之后,逆变器等效输出阻抗由阻感性耦合变为接近纯感性的变化;其次,改进了联网模式下感性下垂控制中的无功算法,并与旋转坐标系的预同步策略相配合,将传统的三级控制简化至两级;最后,通过仿真验证了这种控制方式有良好的功率跟踪效果,并可以实现交流微电网运行状态的平滑切换。     

孤岛微电网鲁棒自适应协调控制

频率是独立微电网运行的重要指标之一,而可再生能源的波动性和负荷需求的随机性会造成微电网频率偏差.为了有效抑制频率波动,针对光柴储孤岛微电网提出一种鲁棒自适应协调控制.通过对光伏系统输出功率精细化设定,并将功率输出参考值反馈到逆变器功率控制环中,使其能够根据自身容量响应微电网频率偏差.为提高柴油机调频动态特性,设计具有强...     

微电网系统的分布式优化下垂控制

针对微电网系统运行成本最优化问题,提出一种分布式优化下垂控制策略.首先,基于一致性理论,给出了一种分布式经济调度算法.采用矩阵摄动理论,分析了经济调度算法的收敛特性.其次,基于分布式优化调度解,设计一种新的分布式优化下垂控制器.在满足供需平衡以及各个发电单元运行约束的条件下,控制策略使得微电网系统运行成本最低.同时,提出的控制策略能够保证孤岛微电网的频率稳定在额定值.最后,通过仿真实例,验证了分布式优化下垂控制策略的有效性.     

基于恒定频率调节的下垂控制

提出了一种应用于微电网中基于恒定频率调节的逆变器的下垂控制方法.针对微电网中逆变器的传统下垂控制方法,会引起电压幅值和频率的偏移,造成微电网与主电网之间电压相位差增加,导致微电网重并网困难的情况,对下垂控制的P-f环节在传统控制的基础上采用微分调节,使微电网与主电网的相位差维持在一恒定较小的角度,解决了传统下垂控制并网时电压过冲的问题.通过与传统下垂控制方法的仿真对比,验证了所提出方法在微网应用中的优越性.     

基于改进下垂控制的微网孤岛运行研究

针对传统下垂控制不能稳定微网频率的缺陷,在有功-频率(P-f)下垂方程中引入Sigmoid函数,使微网的频率能自主限制在一定范围内,保证微网的频率稳定性。在多微源并联微网系统中,由于线路阻抗差异引起的无功功率分配问题,采用修正无功-电压(QV)下垂系数来补偿线路阻抗的压降,从而提高功率分配精度,并限定了电压的范围,使负荷点电压得到了保证。在PSCAD仿真软件中搭建了模型,仿真结果验证了引入Sigmoid函数和修正系数法的下垂控制,能使微网频率和负荷点电压自动保持在一定的范围内。改进的下垂控制策略适用于多微源微网在孤岛模式下的控制系统,可以提高微网运行的稳定性。     

孤岛微电网的分布式固定时间二次协调控制

孤岛微电网的下垂控制策略会导致系统稳态的频率和电压偏离额定值.为此,提出一种分布式固定时间二次协调控制策略以实现系统频率和电压的恢复控制,并实现期望的有功功率分配.所提出的控制方法能在固定时间内完成二次控制目标,而不依赖于系统的初始状态.该优势使得根据任务需求来离线预设整定时间成为可能.同时,采用固定时间Lyapunov方法分析二次协调控制系统的稳定性.最后,通过Matlab/Simulink仿真实验验证分布式固定时间二次控制策略的有效性.     

动态数据校正提升孤岛微电网频率控制性能

在复杂的工业生产过程中,控制系统不可能工作在理想的状态,其总会受到外界各种各样的影响,比如,在对反馈信号进行测量时,控制系统不可避免地会受到高斯测量噪声以及非高斯测量噪声的影响;为了降低测量噪声的影响,通常会将各种各样的滤波技术应用到控制系统中来,以此提升控制系统的性能;以孤岛微电网的频率控制系统为研究对象,考虑了当反馈回路有高斯分布测量噪声和非高斯分布测量噪声的两种情况,针对这两种测量噪声信号在模型中引入了动态数据校正滤波技术,分别对比了有无使用动态数据校正滤波技术时电网的频率偏差的方差大小,以此验证了动态数据校正滤波技术在微电网反馈控制回路中可有效抑制测量噪声的影响从而提升微电网频率控制性能。     

孤岛交流微电网鲁棒自适应H∞补偿控制

微电网稳定运行是可靠供电的有利保障,论文针对带有执行器故障、外部有限能量扰动的不确定孤岛交流微电网系统,提出鲁棒自适应H∞补偿控制的设计方法.所设计的直接自适应状态反馈控制器既可补偿执行器故障和参数摄动的影响,同时也具有良好的扰动抑制能力.算例结果表明所提的控制方法可以有效解决不确定系统在出现执行器故障时,仍能使闭环故...     

多智能体一致性算法在孤岛微电网二次控制中的应用

当前孤岛微电网常采用分层控制结构实现系统的稳定、可靠、经济运行,其中第一层采用下垂控制.由于下垂控制会导致电压和频率偏离给定值,无法实现无功功率的合理分配,很多学者提出将多智能体一致性算法引入孤岛微电网的二次控制中,通过与相邻分布式电源的稀疏通信,可以有效解决集中控制所带来的通信网络结构复杂,计算难度大的问题.本文介绍了孤岛微电网的分层控制结构,搭建了下垂控制仿真模型,对多智能体一致性算法在孤岛微电网二次控制中的应用进行了详细阐述.分析孤岛微电网运行中的实际问题,介绍了孤岛微电网二次控制中基于多智能体的一致性算法在收敛速度、抗干扰控制、通信延迟以及事件触发控制四个方面的改进,并归纳了多智能体技术在孤岛微电网二次控制中的发展方向.     

含柴油发电机和蓄电池储能的独立微电网频率分层控制

针对由间歇性可再生能源、柴油发电机组和蓄电池储能系统构成的独立微电网,提出一种新型的频率分层控制方案,建立适合蓄电池储能系统和柴油发电机组不同控制特性的分层控制结构及其协调控制策略,提高了独立微电网频率控制的稳定性和灵活性.在一级控制中,采用改进型下垂控制的蓄电池储能系统,来处理较小变化幅度和较短变化周期的随机净负荷波动,提高独立微电网系统的瞬态频率响应特性和频率质量.在二级控制中,采用改进的柴油发电机PID调速控制,应对较大变化幅度和较长变化周期的系统净负荷波动,实现系统频率的无差控制.最后,通过对东澳岛风柴蓄混合能源独立微电网系统在不同运行条件下的频率控制仿真结果,验证了所提方法的可行性和有效性.     

基于深度强化学习的孤岛微电网故障区域判定

孤岛微电网作为新型网络形态,其调度、运行和继电保护工作存在故障区域,对故障区域的判定结果,总是在故障区域之外,提出一种基于深度强化学习的孤岛微电网故障区域判定方法.方法 根据约束条件,预先提取孤岛微电网的故障特征;基于深度强化学习方法,深度跟踪电网故障信息;通过三端行波测距法,判定孤岛微电网故障区域.实验测试结果表明,故障区域判定效果更好,其判定结果均在电网故障区域之内.可见基于深度强化学习的判定方法性能更优越.     

低压微电网下垂控制策略研究

在孤岛模式时通过把逆变器等效输出阻抗设计成近似感性的前期条件下采用频率/有功、电压/无功的传统下垂控制法,但由于输出的无功与线路阻抗有关而各逆变器位置分散使连接线路阻抗存在差异,故难以实现无功功率的合理分配。本文分析传统下垂控制原理,并通过虚拟电抗法把逆变器的等效输出阻抗设计成近似感性,在此基础上采用一种改进下垂控制策略。该策略通过调节下垂控制中的参考电压来大致补偿线路阻抗差异上的电压降落,同时配合一个动态下垂系数来代替传统的固定下垂系数动态调节输出的无功功率,从而改善微电网无功功率输出的分配精度抑制系统环流。最后通过MATLAB/Simulink搭建两台逆变器并联运行模型并采用传统下垂控制与改进下垂控制相比较的方法验证改进控制策略的可行性。     

一种分布式系统的孤岛微电网无功功率分配算法

微网孤岛模式下由于线路阻抗分布不均衡,非线性负载等因素都会极大影响分布式电源(DG)对无功功率的分配控制,容易发生过流和过载故障从而降低供电可靠性.为此,依据分布式智能代理系统理论,把分布式电源看作智能代理,采用一阶动力学离散迭代方程依据状态估算误差设计通讯触发条件.通过李雅普诺夫稳定性分析方法提出一种基于分布式智能代...