微电网的电能质量及改善方法研究

对微电网中的分布式电源的电能质量问题进行了分析,结合微电网运行的特点提出了相应的电能质量改善方法及控制策略。提出了有源滤波器(APF)和静止无功补偿器(SVC)联合运行改善电能质量的方法,APF和负载并联接入微电网,通过滤除谐波电流,其电流检测常用ip-iq方法;由于晶闸管控制电抗器(TCR)与晶闸管投切电容器(TSC)构成的静止无功补偿器,装设在微电网负载侧,采用对称分量法计算。通过Matlab/Simulink的仿真结果表明,该有源滤波器和静止无功补偿器联合运行的方法对改善微电网电能质量是有效的。     

交直流混合微电网虚拟APF的研究

针对各种非线性负荷接入混合微电网导致交流母线电能质量恶化、交直流混合微电网电能需要双向流动的问题,提出一种虚拟APF拓扑结构及其控制策略。通过采用瞬时功率理论,设计了恒功率控制系统。依据交直流混合电力系统功率需求,控制虚拟APF灵活工作在有源电力滤波、整流和并网逆变三种工作模式。在实现直流微网与电力系统之间功率双向流动的基础上,对交直流混合微电网系统中谐波进行治理,提高了接口变流器的利用率,降低了系统运行成本。仿真验证了所提虚拟APF拓扑结构及其控制策略的正确性及可行性。     

基于BP神经网络递推积分PI-重复控制在微电网APF中的研究

为改善有源滤波器(APF)在微电网运行中对谐波起到抑制作用及补偿电能质量的能力,提出了一种适用于微电网有源电力滤波器中的BP神经网络递推积分PI-重复控制策略。结合并联型APF拓扑结构,在传统PI控制算法基础之上引进BP神经网络算法及递推积分函数,根据跟踪误差变化趋向将PI控制参数进行实时、快速整定,进而满足最优化要求。并与重复控制进行并联,提高跟踪稳态误差能力,保证系统运行的稳定性。建立并联型APF仿真模型和实验装置,通过仿真对比验证了所提出的控制策略能够很好地提高响应速度和补偿精度,提高了有源电力滤波器的鲁棒性。     

一种额定频率补偿的改进下垂法在分布式微电网中的应用

研究分布式微电网控制策略对提高微电网电能质量有着重要意义。在分析传统下垂控制原理的基础上,针对微电网孤岛运行采用传统下垂控制策略时出现的频率静差问题,提出了一种额定频率补偿的改进下垂控制方法,实现了孤岛运行下微电网频率无静差,提高了微电网的电能质量,有利于微电网再次并网运行。在Matlab/Simulink中对改进下垂控制进行了模型搭建和仿真分析,结果证明了改进下垂控制方法的正确性和可行性。     

高铁电能质量监测及自动补偿系统研究

针对高铁电能质量谐波污染和功率因数低的问题,提出基于静态无功补偿器(SVC)+有源电力滤波器(APF)的新型电能质量监测系统设计方案。该方案通过高精度、高采样频率的电压和电流互感器采集数据,建立以SVC补偿为主,APF精确补偿为辅的新一代混合滤波装置,通过补偿容量分配单元实现SVC和APF的协同工作,完成实时电网无功补偿和谐波治理。最后,将研制的样机产品应用于实际的某牵引变电所验证该方案的可行性。     

计及电能质量约束的微电网接入规划

近年来,电压波动、谐波等电能质量问题严重制约着配电网中微电网的大规模接入。该文创新性地提出了一种在规划前期考虑电能质量约束的微电网接入规划方法。首先推导了微电网功率概率波动模型,并给出了微电网电能质量静态评估方法。在考虑系统网损等其他经济因素的前提下,将电能质量指标转化为相关约束条件,并给出了微电网并网机会约束规划模型。由于所提出的模型是一个非线性混合整数规划问题,因此引入线性递减粒子群算法(linear decreasing inertia weight-particle swarm optimization,LDIW-PSO)进行求解。为了验证所提出的方法,在IEEE 33节点环境下针对某实际工业园微电网接入案例进行了仿真,仿真结果验证了所提出的方法能够有效提高微电网在配电网里的渗透率。     

微电源建模及其在微电网仿真中的应用

为节能减排的需要,微电网开始进入人们的视野.通过MATLAB/Simulink软件搭建光伏电池模型、简化燃料电池模型以及柴油发电机模型等微电源的Simulink模型.并利用MATLAB自带的风机模型一起,构建简单的微电网模型.对严重故障情况下该微电网系统故障恢复能力和维持电能质量能力进行仿真试验,结果表明所建微电源及微电网模型都能较好模拟实际运行情况,为微电网的进一步研究提供了仿真平台.     

微电网中基于逆变电源控制的重要节点电能质量管理方法

利用逆变型分布式电源对微电网中的谐波、无功功率和不平衡进行补偿是一种有效的微电网电能质量管理方法。本文分析了谐波源不在分布式电源接入点情况下进行补偿时补偿效果的影响因素,并在此基础上提出了一种微电网中基于逆变型分布式电源控制的重要节点电能质量管理方法。该方法选择逆变电源附近重要程度最高的节点并以其为目标对微电网的电能质量进行管理,充分利用微电网中现有设备提高整体的电能质量。此外,本文提出的方法还能够根据实际需要灵活地选择补偿目标节点和补偿水平,具有重要的实际意义。仿真结果证明了本文提出方法的有效性。     

考虑多能量流的光柴储独立微电网协调控制

为研究光柴储独立微电网,提出了该系统的结构、组网形式,并对其运行时的系统内各元件的协调控制策略进行了详细描述。该协调控制策略将光伏最大功率跟踪控制、蓄电池充放电控制及柴油机控制相结合,在保证微电网电能质量的前提下,最大化地利用光能、减少柴油消耗,提供供电稳定性。仿真模型验证了上述控制策略的正确性,结果表明,该控制策略能协调光柴储微电网各部分的能量流动,使之合理有序运行。     

DG和APF协同的微电网电压补偿控制策略

针对传统采用分布式电源(DG)不能完全补偿由不平衡及非线性负载引起的微电网供电电压质量下降的缺点,此处提出一种基于DG和有源电力滤波器(APF)协同的微电网电压及谐波补偿控制策略。构建了包含分布式2次控制器、DG本地控制器在内的微电网控制体系,分别通过DG与APF实现对微电网不平衡/谐波电压及负载谐波电流的补偿与抑制。最后,通过所构建的包含两台DG和一台APF的微电网动模实验平台,验证了所提控制体系及策略的有效性和可行性。     

兼具有源电力滤波器功能的多功能并网逆变器控制

分布式发电系统中,为了能将风能和光伏等转化过来的能量最大限度地高效率传输到微电网单元内,通常采用恒功率(PQ)控制。当微电网系统中带非线性负载运行时,为保证入网电流的质量,在传统的PQ控制策略中加入谐波抑制功能,即将PQ控制和有源电力滤波器(APF)功能合二为一,形成兼具APF功能的多功能并网逆变器,既向电网传送了有功功率又达到了补偿谐波的目的。文中从并网逆变器入手,分析其工作原理及PQ控制策略,在此基础上添加了谐波抑制功能,并对其进行详细说明,主要包括基于瞬时无功功率理论的谐波检测和多谐振控制器部分。最后,仿真和实验验证了该控制策略的正确性和可行性。     

一种基于内模控制的光伏逆变器功率控制策略

为改善微电网电能质量,解决微电网独立控制有功和无功控制问题,分析了两电平三相三线制电压源逆变器的控制方案,建立数学模型,运用瞬时功率理论推导出参考电流计算公式,提出由内外两层组成的串级控制策略。内层控制器采用内模一阶过程控制技术调节q轴和d轴的交流电流实现电流控制,外层控制器采用内模二阶过程的前馈控制策略实现直流母线电压控制。通过仿真验证,该控制策略可以有效的进行微电网逆变器有功和无功控制,实现逆变器跟随电网电压跌落自动调节直流侧电压功能,为改善微电网电能质量控制研究提供了一种新方法。     

神经网络控制APF抑制微电网谐波的研究

针对微电网中的谐波污染问题,运用CMAC神经网络与PID算法相结合控制有源电力滤波器(APF),抑制微电网谐波。该系统采用CMAC前馈控制,确保系统响应速度,PID后馈控制,来抑制扰动,仿真结果表明,该控制方法对微电网谐波有明显的抑制效果。     

微电网储能单元与有源电力滤波器的组合研究

为了提高微电网电能质量以及运行的可靠性,提出将微电网储能单元与有源电力滤波器进行组合。利用微电网储能单元与有源电力滤波器主电路结构相似、功能互补的特点,将二者组合,从而实现“一机多能”,节约投资成本。分析组合装置的结构特点,给出组合原理,建立组合系统的整体动态数学模型,应用空间矢量控制策略,有效提高控制精度和响应速度。仿真和实验结果表明,该装置能够达到调节微电网的有功和无功功率、抑制谐波的目的,验证了组合装置的合理性和有效性。     

基于无源化方法的三相四线制APF控制器策略

电流跟踪控制是并联型有源电力滤波器(APF)的控制器设计的关键问题之一,利用APF的无源特性来实现电流跟踪控制可以取得较常规的线性和非线性控制器更好的控制效果.首先建立了三相四线制下四桥臂APF的状态空间模型;在此基础上利用无源控制方法构造电流跟踪动态控制器,然后基于APF的工作机理分析给出了实现渐近跟踪和内部稳定的充分条件;最后利用PSCAD软件包对所提出的控制算法进行了仿真测试,证明了新算法的有效性.     

电力系统谐波治理与有源滤波器

电力系统中的谐波源危及电网的正常运行.从谐波源及谐波补偿方法的分析出发,着重介绍了一种目前新兴的滤波措施--电力有源滤波器的工作原理和内部结构.有源滤波器滤波性能卓越,能起到减少电网谐波污染,提高电能质量的作用.     

采用串联型电力有源滤波器提高用户电能质量的探讨

简要分析了串联型电力有源滤波器(APF)的工作原理,基于系统谐波电流检测控制方式,提出了针对提高电能质量敏感用户用电质量的一种谐波治理方法,并给出了其主电路的设计方法。     

四桥臂有源滤波器在改善微网电能质量中的应用研究

随着电力市场的逐步形成,分布式发电构成的微电网因具有充分利用能源、发电灵活,投资较小等特点而飞速发展。但由于其采用整流逆变元件,接入电网给电网电能质量带来了较大的影响。主要针对微电网产生的谐波对电网的影响而设计了四桥臂有源滤波器来消除微电网接入对电网的谐波影响,首先分析了微电网接入产生谐波的原因,接着介绍了四桥臂有源滤波器的工作原理和控制策略,在最后对四桥臂有源滤波器的对微电网接入电网产生的谐波抑制效果进行了仿真分析,仿真分析结果仿真结果证明了所提出的四桥臂有源滤波器结构和控制策略的可行性。