TSMC励磁的双馈风力发电系统研究

将双级矩阵变换器(TSMC)应用于变速恒频(VSCF)风力发电系统。该系统采用TSMC作为双馈发电机的交流励磁电源,利用定子磁场定向的矢量变换控制实现发电系统有功功率和无功功率的独立调节;并采用最大风能捕捉策略,实现不同风速下跟踪最大风能曲线,实现风能的有效利用。仿真结果表明该系统具有良好的稳、动态变速恒频运行特性,输出可以实现有功、无功功率的独立调节,且输出电能质量高。验证了所提控制方案的正确性和有效性。     

独立式风光储系统联合控制策略

针对远离大电网偏远地区采取分布式能源发电的低稳定性和低效率等问题,提出了风光储独立系统的联合控制策略,该策略结合系统功率平衡和蓄电池充放电状态设计工作模式转化控制器进行联合控制.风力和光伏系统的最大功率点跟踪控制(MPPT)采用改进传统变步长扰动观测算法(P&O);负载功率跟踪控制(LPTC)基于功率平衡梯度电压迭代法...     

基于RTDS风光储微网协调控制仿真研究

风能和太阳能作为清洁的可再生能源,具有很大的发展潜力。电池储能系统技术的更新,使得引入规模化、集成化的电池储能系统,构建风光储联合发电系统的开发利用越来越受到人们重视。文章介绍了风光储微网系统中各分布式发电系统(DG)的结构、系统特点及基本原理,利用实时数字仿真仪(RTDS)搭建了风光储微网的仿真模型,并验证了该微网系统的稳态并网试验,并设计了基于低通滤波器算法的风光储协调控制策略,从而提高风光储联合发电系统功率输出的平滑性和可调度性。     

交流励磁风力发电系统的控制策略与仿真研究

详细阐述了交流励磁风力发电系统变速恒频发电的基本原理.在讨论了交流励磁发电机两相旋转坐标系下的数学模型后,引入以定子磁链矢量定向的方案,将该数学模型简化为交流励磁发电机的矢量控制方程.根据矢量控制方程给出了交流励磁发电机矢量控制系统的控制框图.在Matlad/Simulink环境下,构建了整个交流励磁风力发电系统的仿真模型,并进行了发电机有功、无功独立调节的仿真研究,验证了矢量控制方案的有效性.     

Control strategies for a photovoltaic--Energy storage hybrid system

受光照,温度等自然条件影响,光伏电源输出有功功率具有较大的波动性.因此,本身既非恒压源又非恒流源的光伏电源并网运行时会产生一系列问题,如对电网冲击性大,需增加旋转备用容量,难以参与电网调度等.利用电池储能系统来控制有功功率输出,可以使平滑光伏电源功率波动成为可能.研究了光储联合发电系统的运行模式,提出了适用于光储联合发电系统的拓扑结构和控制策略,并对储能用功率转换系统(PCS)进行了分析和设计,最后基于某光伏电站的实际历史运行数据,对所提出的方案进行仿真研究,仿真结果验证了光储联合发电系统控制策略的有效性和可行性,为光储联合运行示范工程提供了一定的理论依据和有力借鉴.     

单开关控制风光互补发电系统的控制策略研究

传统风光互补发电系统大多采用两个DC/DC变换器或者将风力发电机得到的交流电整流后与太阳能电池板并联作为DC/DC变换器的输入,本文提出了一个新型风光互补发电系统,采用太阳能电池板输出与风力发电机整流输出串联的方式,通过一个Buck/Boost电路向蓄电池充电。通过MATLAB仿真分析,提出了扫描法与扰动观察法(PO,Perturbation and observation method)相结合的MPPT控制方法,结合蓄电池充放电工作特点,采用了恒压与恒流综合控制的充电策略,实验结果验证了该方法的有效性。     

风光储电站的应急电源配置分析与建议

从电站应急负荷状况、应急电源配置和运行方式入手,介绍了常规升压站的应急电源配置、储能系统的工作原理和运行方式。通过分析与比较,认为风光储电站的应急电源,除了按照变电站相关技术规范配置事故逆变电源及通信UPS外,还可以借助大容量储能系统作为全站的事故应急电源。建议将储能系统和风力、光伏发电系统相结合,通过微网运行技术和调控手段,延长风光储电站的事故备用时间,用以处理事故和尽快恢复到正常运行状态。     

DESS在风光互补发电系统中的控制与仿真

将分布式储能系统(Distributed Energy Storage System,DESS)应用于独立风光互补系统中,设计了相应的储能控制器,采用电压外环和电流内环的控制方法控制系统直流母线的电压稳定。采用Matlab/Simulink仿真软件,对DESS及其控制器进行了仿真,结果表明,DESS可以维持风/光互补发电系统直流母线电压的稳定,保证系统负荷的可靠供电。     

矩阵式变换器励磁的双馈风力发电机系统

该文建立了基于双馈电机的变速恒频风力发电系统模型。该系统采用矩阵式变换器作为交流励磁电源，利用定子磁场定向的矢量变换控制实现有功功率和无功功率的独立调节，采用最佳风能控制策略，使系统能够在不同风速下跟踪最大风能曲线，实现风能的有效利用。仿真结果展现了系统的优良特性，在一定程度上验证了该方案的正确性和有效性。     

孤网运行微电网中混合储能管理与控制策略研究

对孤网运行风光互补微电网电压频率控制和混合储能功率分配问题提出了混合储能管理控制策略,该策略将混合储能中锂电池设定恒功率和压频电源两种模式,对超级电容器采用电压/频率控制。锂电池作恒功率电源时,根据发电预测和负荷预测结果平复系统波动;超级电容器则依据电压/频率控制补偿系统实时功率缺额,保障微电网稳定运行。为此在MATLAB/SIMULINK中搭建了仿真模型,进行了孤网运行、能量分析、模式切换三次仿真,结果表明该策略正确。     

电站甩负荷情况下动力系统的协调控制策略研究

针对电站甩负荷时,主蒸汽压力易产生超压,且传统PID控制器无法快速有效地控制主蒸汽压力的问题,设计了燃烧系统和主机回汽协调控制策略以及小脑神经网络(Cerebellar Model Articulation Controller,CMAC)与PID并行的控制器,并在Simulink平台上进行了电站甩30%和100%负荷时系统动态特性仿真。结果表明:所设计的控制策略和控制器能够使主蒸汽压力控制系统较快地对电站的大负荷扰动作出响应,取得较好的控制效果,保障动力系统的稳定。     

Effect of optimal spinning reserve requirement on system pollution emission considering reserve supplying demand response in the electricity market

Pollution emission reduction is becoming an inevitable global goal. Incorporating pollution reduction goals into power system operation affects several different aspects, such as unit scheduling and system reliability. At the same time, changes in the energy scheduling change the required optimal reserve amount. Optimal spinning reserve scheduling also affects the energy market scheduling. Optimal reserve allocation changes the energy scheduling, which affect the amount of pollution emission. Therefore, incorporating pollution emission reduction and optimal spinning reserve scheduling cannot be studied separately. Analysis of the system effects of pollution reduction should be performed considering the ancillary service market, specificity the optimal spinning reserve scheduling. This problem is addressed in this paper by incorporating optimal spinning reserve scheduling in a combined environment economic dispatch (CEED) in one objective function. The framework of this paper enables the study of the effect of optimal reserve scheduling and emission reduction as well as an analysis of the system effects of pollution reduction. With the increased AMI and smart grid realization, the reserve supplying demand response (RSDR) is becoming an important player in the reserve market, and thus, these resources are also taken into account. In this paper, the objective function is social cost minimization, including the costs associated with energy provision, reserve procurement, expected interruptions and environmental pollution. A MIP-based optimization method is developed, which reduces the computational burden considerably while maintaining the ability to reach to the optimal solution. The IEEE RTS 1996 is used as a test case for numerical simulations, and the results are presented. The numerical results show that optimal reserve scheduling and RSDR utilization resources have a considerable impact on environmental–economic cost characteristics.     

考虑需求侧响应的风电并网系统旋转备用优化

随着新能源的快速发展,风电并网的规模逐渐扩大,由于风电出力的不确定性,风电消纳已成为新能源发展的主要挑战。考虑常规机组同时参与主辅市场,并融入需求侧资源可中断负荷及用电激励参与辅助服务市场,建立源荷协调的双层优化模型。上层模型以发电成本和弃风成本最小为优化目标,确定常规机组出力和风电计划出力;在上层优化结果基础上,下层针对常规机组调峰能力不足导致的弃风和失负荷情况,考虑用电激励和可中断负荷为备用资源,建立以发电侧旋转备用成本、用电激励成本、可中断负荷成本及失负荷损失和弃风损失的条件价值风险最小为目标的优化模型,得到旋转备用容量优化购买量。以修正的IEEE 6机30节点系统进行算例研究,仿真结果表明所建模型能有效提高系统经济性及风电消纳水平。     

基于最优控制的半主动悬挂机车非线性稳定性分析

半主动悬挂系统是我国目前高速列车悬挂系统发展的最佳形式,而采用天棚阻尼半主动悬挂控制策略恶化了轮对的稳定性性能,降低了临界速度。采用最优控制的方法,对车辆悬挂系统的半主动控制策略进行了优化研究,同时利用动力学仿真软件Simpack建立一个2Co轴式机车控制模型,并对优化后的控制策略进行了非线性稳定性分析。结果表明,采用最优控制的半主动悬挂控制策略,不但不会降低机车的非线性临界速度,而且还会使得其收敛速度明显加快,振动幅值也相应地变小。     

弱电网下光伏并网逆变器稳定运行组合控制策略

为提高弱电网下光伏接入的并网电流质量和系统的稳定裕度,提出一种基于公共耦合电压点的选频前馈结合相位超前校正的组合控制新策略,该策略设计选频环改善电网电压前馈函数,使其既保留对电网背景谐波的抑制,又避免稳定裕度的下降,同时提出在电流通路中设计超前补偿校正环节,补偿弱电网阻抗引起的系统相角裕度下降,增加稳定裕量,从而提高光伏并入弱电网的并网电流质量和系统的稳定裕度。通过仿真和实验验证该策略对谐波抑制和稳定裕度提高的有效性。     

基于蚁群算法的水电站AGC机组组合与负荷分配优化

针对水电站厂级自动发电控制(AGC)中的经济运行问题,采用蚁群算法求解,所建模型综合考虑了功率平衡、机组出力约束、旋转备用和机组开停机时间约束等多重安全运行限制条件,并根据等微增率原则导出经济负荷分配公式嵌入并行随机搜索模式中,减少负荷分配时的迭代次数。算例中的机组耗量特性曲线根据实际数据采用二次曲线拟合。仿真结果表明,该方法既带有智能算法搜索的随机性又具有传统算法的稳定性,优化速度快且精度较高。     

Strategies for Operating Wind Power in a Similar Manner of Conventional Power Plant

As installed capacity of wind power retains a significant proportion of generation mix in the electric system, operators have the increasing expectation that wind turbines should function in some ways similar to the conventional plants. In addition to some basic capabilities to regulate reactive power for voltage support, the counterpart in active power control is also the major concern. This paper presents a control strategy to regulate active power for doubly fed induction generator under various operating conditions. Testing results showing the control performance in the simulated conditions validate the feasibility of the operation in power dispatch upon operator's request, and maintain stability under variant wind speed. Additionally, supplemental functions in generation margin assessment, in spinning reserve support, and in governor droop are presented to make the wind farm operation more like a conventional power plant.      

钻井船仪表控制系统研制及硬件在环仿真测试

为有效提高钻井船生产过程火气安全切断的可靠性及船员的安全性,针对钻井船仪控系统工艺过程控制和安全切断的控制策略复杂度高,难以通过普通仪表测试,研制了具有网络冗余的分布式控制系统和采用具有安全等级的安全控制器搭建的钻井船安全仪表系统,并搭建了半物理仿真验证平台验证其控制逻辑的准确性。验证结果表明:该钻井船仪表控制系统样机的过程控制和安全系统的控制策略、关断策略安全有效,无线通讯和管理软件及报表分析、趋势预测等功能与实船需求相匹配;借助该仿真平台不仅可以优化控制效果还提高了测试效率。     

光伏发电系统的并网模糊PID控制

在三相两级式并网逆变器数学模型的基础上,将模糊PID控制策略引入光伏发电系统的并网控制中。通过数字仿真和物理仿真表明模糊控制与PID控制相结合的模糊PID控制,改善了光伏系统并网控制的动态过程,能够实现光伏系统的平滑并网。