孤岛微电网逆变器不平衡负载下的控制策略

提出一种孤岛微电网逆变器在不平衡负载下的控制策略,采用分序网络解耦控制,在虚拟同步发电机(VSG)控制的基础上引入自适应负序补偿环.对三相负载不平衡下的电路进行分析,得到逆变器分序网络等效电路和逆变器间负序环流产生机理.通过分序网络解耦控制得到电压环参考电压各序分量,引入分序网络虚拟阻抗改进逆变器各序输出阻抗.正序网络...     

非线性负载条件下孤岛串联型微电网输出控制

为适应孤岛模式下串联型微电网的非线性负载条件,研究了一种基于多准比例谐振(MQPR)的微源逆变器输出电压控制方法。首先对系统结构进行了简要说明。其次分析了非线性负载对系统输出电压的影响,并进行了控制器的设计。最后以含三个混合型微源的串联型微电网为例进行Matlab/Simulink仿真分析。结果表明,该控制方法合理有效。     

一种非线性负载下逆变器输出滤波器的设计方法

提出了一种非线性负载下逆变器输出滤波器的分析与设计方法.用系统的闭环传递函数描述了滤波器参数值和系统时间常数之间的关系,并通过计算输出电压的总畸变因数(THD)来设计滤波电感和滤波电容的值.给出了设计方法的流程图,并且通过Saber仿真和实验验证了该方法的可行性和有效性.     

非线性不平衡负载下四桥臂逆变器的控制策略

电力电子变压器输出级逆变器与微电网中的离网逆变器输出特性直接受负载影响,交流负荷中含有大量的非线性与不平衡混合负载,会引起三相逆变器输出电压谐波畸变及不平衡,为了解决这个问题,提出了一种适用于三相四桥臂的电压不平衡和谐波抑制的混合控制策略。首先,基于四桥臂逆变器的数学模型,阐明了桥臂间的耦合关系;然后,详细分析了实现交流信号无差跟踪与抑制谐波对控制器工作性能的需求,并通过对伯德图的幅频特性分析,说明所提控制方法及参数选择的合理性。最后在αβ0坐标系下对非线性、不平衡混合负载接入下的逆变器进行仿真,验证了所提出控制策略及控制参数选择的正确性。     

交流微电网逆变器控制策略述评

逆变器是交流微电网的关键电气装备,其控制策略与微电网的安全、稳定、高效和经济运行密切相关。针对微电网中单台逆变器的控制,从频域的角度,就基波和谐波功率的控制策略进行了分析和述评。对于基波功率控制,就微电网的离网运行模式,探讨了逆变器的电压—频率控制和下垂控制;就其并网运行模式,分析了逆变器的直接功率、直接电压和直接电流控制,并提出了直接阻抗控制的概念。对于谐波功率控制,分析了逆变器开关纹波的抑制,谐波谐振的阻尼,以及微电网低次谐波负荷电流的补偿。然后,针对微电网中多台逆变器的管理,从集中控制和分散控制两个角度分析了多逆变器间的协调控制,探讨了集中的分层控制器和基于多代理的分散控制器。最后,针对微电网及其逆变器控制策略的发展,趋势给出了诸多展望和进一步的研究方向。     

不平衡负载下逆变器并联系统电能质量治理

针对多逆变器并联系统输出侧电压不平衡的问题,提出一种基于主从控制的多逆变器并联系统输出级电压不平衡度抑制策略,旨在提升电压质量.首先对逆变器输出电压进行分析,得出负载电流中的负序分量是导致逆变器输出电压三相不对称的原因,进而提出基波旋转坐标变换的方法将负载电流中的正负序分量分离出来,其中负载电流中的全部负序分量由从逆变...     

微电网并网逆变器控制策略设计

以直流微电网并网为题,展开直流微电网结构、换流器外环控制和换流器内环控制等直流微电网并网相关研究。根据VSC所接入的交流系统不同,分别进行外环控制功能配置研究以及对应内环控制逻辑研究。在上述分析研究基础上,建立仿真模型及编制对应控制算法,对不同工况下直流微电网并网展开仿真,并对仿真结果展开分析,以验证仿真策略及实现算法的合理性。     

微电网逆变器自适应下垂控制策略

在多分布式电源(distributed generations,DGs)并联系统中,通常采用传统下垂控制实现负荷分配。由于线路阻抗和本地负荷的影响,传统下垂控制会产生较大的功率分配误差。为提高功率分配的精确性,提出了一种自动调节下垂系数的控制策略。各逆变器在传统P-V下垂控制下,将输出有功功率信息送到中央控制器,计算给定功率,并返回给各逆变器本地控制器,通过PI调节器自动调节各自的P-V下垂系数。仿真和实验结果验证了该策略的可行性。     

基于多功能并网逆变器的微电网电能质量研究

针对微电网中含有非线性、不平衡以及无功负荷,从而导致微电网的电压、电流发生畸变,引起谐波污染等电能质量问题。提出了一种能够实现并网发电和电能质量治理双重功能的多功能并网逆变器。集成了向分布式电网注入有功功率和对并网点处的谐波、负载无功、三相不平衡进行补偿等多种功能。最后,利用PSCAD/EMTDC验证了设计的可行性。     

基于多功能并网逆变器的电能质量控制策略

微网中负载与电源类型多样,电能质量指标可能会不完全满足要求,为此提出了一种微源并网逆变器参与微网电能质量控制的补偿策略。给出了一种基于熵Shapely赋权的电能质量综合评估模型,该方法以熵权计算为基础,利用Shapely理论对权重进行调整,针对不同的样本点赋予不同的权值,避免了所有样本点采用统一权重值而无法对具体样本点的突出问题进行重点补偿的问题;提出了以实现并网点电能质量综合指标最优为目标的补偿算法,并给出基于拉格朗日乘子法的求解结果;逆变器除传送有功功率以外,还可根据微网的电能质量情况对负载谐波、无功和不平衡电流进行跟踪补偿。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所提策略的有效性。     

一种含非线性负载的孤岛微电网补偿控制策略

微电网的出现为传统电网朝未来分布式发电系统发展提供了途径。但随着智能电网的发展,与电力电子耦合DG单元相关通信、仪表和控制技术的发展,以及用户用电需求的提高,改善微电网的电能质量成为了一个研究的热点。微电网中非线性负载的存在会引入谐波,导致各种电能质量问题。为了推进微电网的应用,微电网必须能够在不影响系统性能的情况下运行在非线性负载条件下。因此,对含非线性负载的微电网控制策略展开了研究。针对本地负载为非线性负载,公共负载为线性负载的孤岛微电网系统,提出了一种本地谐波本地补偿的控制策略,各DG对本地谐波电流进行补偿,同时实现系统基波有功无功功率的均分。对提出的非线性补偿控制策略,建立了Matlab/Simulink仿真平台,并搭建了基于两台分布式微源并联的实验平台,仿真验证了上述两种控制策略的有效性和可行性。     

提高微电网与配电网电能质量的变流器控制策略

为消除非线性不平衡负荷对微电网和所连接配电网产生的总谐波畸变(THD)和电压不平衡等电能质量问题,本文提出了一种基于d-q坐标系的瞬时功率补偿控制方法,利用配电网与负载侧瞬时电流的差值计算电压源变流器(VSC)的参考补偿电流.通过讨论微电网两种运行模式下分布式发电机(Distributed Generator,DG)的...     

统一电能质量调节器最优输出跟踪控制策略

统一电能质量调节器(UPQC)由串联型有源滤波器和并联型有源滤波器组合而成,能同时对电压和电流质量进行综合补偿,但必须考虑其串并联单元的相互影响。为此,首先对外输入干扰电网电压和负载电流进行状态估计,以获取其各频次分量;进而提出了基于UPQC统一数学模型的最优输出跟踪控制策略,使得系统输出跟踪参考值,从而将负载电压和电网电流补偿到正常状态。由于该最优控制策略中的性能指标同时反映了负载电压和电源电流的输出跟踪性质,因此能够从全局最优的角度消除UPQC串、并联变流器补偿单元之间的相互影响,从而提供统一协调的电能质量调节功能,且具有良好的暂态响应特性。同时该策略在三相abc坐标系下实现,无需进行锁相环节与dq转换,其控制参数矩阵可以根据黎卡提方程事先求得,而与系统状态无关,易于工程实现。通过在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证了该策略可以有效解决电压跌落/骤升以及谐波负载引起的电能质量问题,并具有优越的暂态响应特性。     

基于三相多功能逆变器的微电网电能质量综合治理策略

基于三相多功能逆变器(three-phase multi-function inverters,TPMFI),提出一种微电网电能质量综合治理方案。将线性自抗扰控制器和重复控制器结合,提出一种兼具快速性和高跟踪精度的电流内环-LADRC+RC电流内环;并依靠LADRC+RC电流内环的良好性能,提出一种适用于TPMFI的下垂控制策略,同时保证TPMFI的电能质量补偿功能与功率输出功能的实现,进而确保微电网的稳定运行;最后在此基础上,提出一种基于熵-Shapely二次权重修正法的TPMFI补偿容量分配方案,对微电网的整体电能质量进行实时优化补偿。Simulink仿真表明,所提综合治理策略能在保证微电网的稳定运行的基础上,改善微电网的电能质量。     

具备非线性负载控制的准Z源逆变器控制策略

针对离网型分布式发电系统,研究了由准Z源逆变器和单相全桥逆变器组成的电路基本工作原理,深入分析了一种具有非线性负载电压波形控制能力的准Z源逆变器控制策略。提出了直接对准Z源直流母线电压的峰值进行采样与控制的方法,研究了重复控制+比例控制的复合控制实现负载电压外环控制以及采用比例控制电感电流内环控制来改善非线性负载下输出电压的谐波含量(THD)的方法。实验结果验证了此处系统控制策略的有效性及可行性。     

微电网双运行模式下分布式逆变器的控制策略

针对微电网中配备有储能环节的分布式逆变器,采用了一种新的控制策略,使其具有传统下垂特性的同时,还具有同步发电机转子惯性的特性,提高了频率的稳定性.该策略使得分布式逆变器在孤岛运行模式及并网运行模式下均工作于电压源模式,有利于无缝切换的实现,且并网运行模式下,分布式逆变器能按功率指令与电网进行能量交互.实验结果验证了该方案的可行性.     

弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究

针对弱电网下存在较大的电网等值阻抗导致电力系统中谐波以及电压波动影响整个电力系统电能质量的问题,提出一种基于瞬时无功功率理论的光伏并网逆变器电能质量控制策略.该控制策略采用PI双闭环控制实现直流侧母线电压稳定,并增加电压幅值反馈控制以稳定PCC点电压.最后,基于Matlab/Simulink平台搭建弱电网下光伏并网发电...     

基于扰动观测器的逆变器电能质量提升控制策略

为提高逆变器输出电能质量,设计了一种基于谐振跟踪控制器和改进的不确定和扰动估计器的两自由度控制策略.新控制器中跟踪控制和扰动抑制控制是解耦的,各自相对独立.扰动观测器中引入了延时动作,以最大程度地减小奇数次谐波处的输出阻抗幅值.通过适当地扰动抑制,跟踪谐振控制器即可实现标称系统的输出遵循正弦基准参考,幅值和相位误差接近于零.利用三相逆变器实验平台进行了带线性和非线性负载测试,实验结果验证了所提出控制策略可有效提高逆变器输出电能质量.     

基于改进型统一电能质量调节器结构的微电网控制策略

在电压等级为380V的微电网应用中,针对主电网三相四线制结构,提出了一种基于改进型统一电能质量调节器(UPQC)结构的微电网控制策略。该策略可以有效补偿主电网电压跌落、过电压和电压畸变,以及由微电网中非线性和不平衡负荷带来的电能质量问题。并网变流器(包括串并联变流器)在补偿电网电压和电流的同时,不仅解决了串并联变流器耦合带来的干扰,而且实现了微电网合理的功率分配。通过改进微电网公共连接点的UPQC结构,提出了改进型最小能量电压跌落补偿法,克服了传统补偿算法的缺陷,确保负载电压不会发生相位突变,不仅提高了分布式电源补偿电压的能力和范围,而且降低了变流器的容量和成本。通过MATLAB/Simulink仿真验证了所述控制策略的有效性。