使用电压-相角下垂控制的微电网控制策略设计

根据微电网的特点,对微电网2种运行模式采取的不同控制策略进行设计。微电网孤岛运行时,分布式发电单元采用电压源逆变器控制,使用电压—相角下垂控制实现按预定比例分配负荷功率,该下垂控制较电压—频率下垂控制可以提供更好的频率支撑。微电网并网运行时,分布式发电单元采用PQ控制,按照功率设定值输出功率。通过设计对应电压—相角下垂控制的同步控制器实现了微电网运行模式的无缝转换。利用MATLAB/Simulink对微电网运行模式转换和微电网孤岛运行时使用的2种下垂控制进行对比仿真分析,验证了电压—相角下垂控制策略的可行性和有效性。     

微电网并网和孤岛运行的二级控制策略研究

由于低压微电网并网和孤岛运行受线路阻抗比值较大等因素的影响,采用传统下垂控制的方法,将不能满足低压微电网控制的需求,且孤岛微电网的频率和电压与主电网不同,并网前需进行同步控制。在分析逆变器功率分配的基础上,提出了分层控制方法;同时,根据微电网可以并网和孤岛运行的特性,分层控制包含2个层次。其中,二级控制(Secondary control)通过重新控制逆变器的输出电压幅值和频率,使得微电网公共连接点处电压和频率的偏差在一定范围内。为了验证二级控制策略能使微电网可靠运行,通过Matlab/Simulink仿真,对微电网运行中各分布式电源的功率、电压和频率的变化规律进行了分析。仿真结果表明微电源的二级控制策略的性能优良。     

一种微电网逆变器下垂控制策略仿真分析*

针对传统下垂控制无法有效根据负荷变化进行功率分配的问题,提出加入功率给定项的控制策略,确定了合适的控制参数,有效解决并联分布式电源功率分配和微电网孤岛运行的电压、频率支撑问题。搭建采用功率给定项下垂控制策略的微电网模型,仿真验证了该控制策略能有效提高微电网系统运行的稳定性。     

自适应高通滤波下垂控制的孤岛直流微电网功率分配控制

直流微电网孤岛运行时,由于不匹配线路阻抗及本地负荷因素的影响,传统“电压-功率”下垂控制难以使得各分布式电源按照下垂系数精确分配负荷功率。提出了一种基于自适应高通滤波下垂控制的孤岛直流微电网功率分配控制策略。通过在分布式电源下垂控制中引入采样保持器,根据采样保持器输出结果不断自适应地修改下垂系数,进而减小分布式电源实际输出功率与期望输出功率的偏差,同时高通滤波控制也有效提高了母线电压质量。最后基于 RTDS 仿真平台搭建不同工况下的实验模型,实验结果验证了所设计控制策略的有效性。     

基于对等控制策略的微电网运行

为减小微电网对通信系统的依赖性,实现分布式电源和负荷的即插即用,结合微电网不同运行模式,研究了微电网对等控制策略。在对等控制策略中,分布式电源采用下垂控制,调节分布式电源的输出电压和频率;下垂控制器中的P-f和Q-U具有线性的下垂特性。建立了对等控制策略下的微电网运行模型,分析了并网和孤岛运行模式之间切换、孤岛模式下切/增负荷及孤岛模式下切/增微电源三种运行状况下的微电网运行特性,基于Matlab/Simulink仿真结果,研究了微电网母线电压、DG频率和功率的变化规律,验证了控制策略的正确性和可行性。     

光储式充电站基于SOC的改进型准PR下垂控制研究

针对光储式电动汽车充电站以DG形式接入微电网的情况,提出了一种基于SOC的改进型功率耦合下垂控制,在系统孤岛运行时,能根据充电站储能系统SOC的变化,改善充电站与其他DG之间的功率分配;在微电网并网/孤岛双模式切换时,结合相应的并网输出功率的改变和预同步控制,来实现双模式切换的平滑过渡。在逆变器的双环控制中,电压外环采用准PR控制,电流内环采用比例P控制,实现对参考信号的快速跟踪和无差控制。最后,基于MATLAB/Simulink针对不同工况对控制策略进行了对比研究,仿真结果表明,所提出的改进型下垂控制能实现充电站向电网方向放电的灵活有效控制。     

微电网中电压源型逆变器无功优化控制策略研究

微电网中电压源型逆变器采用下垂控制可以方便地实现本地有功负荷的合理分配,但并不能实现无功负荷的合理分配和无功环流的有效抑制。针对此无功功率不平衡的问题,提出了基于微电网协调控制器的改进下垂控制策略。该控制策略通过统一的微电网协调控制器对电压源型逆变器的出力进行监测,并通过改进的下垂控制方法,实现微电网有功负荷与无功负荷的优化配置,确保微电网在孤岛模式下的稳定运行。最后,通过PSCAD/EM TDC仿真,验证了所提控制策略的有效性。     

一种具有网络自适应能力的分布式电源改进下垂控制策略

微电网孤岛运行时,分布式电源可采用下垂控制模拟传统同步发电机功率分配机制,但由于馈线阻抗不一致、本地负荷不匹配等因素的影响,各分布式电源难以按照下垂系数合理分配负荷功率,产生功率分配偏差。针对此问题,首先分析了网络端口特性差异对下垂控制功率分配的影响,并提出了一种具有网络自适应能力的分布式电源改进下垂控制策略,利用微电网中央控制器获取分布式电源输出的有功信息,并对阻性下垂控制进行积分改造,以补偿逆变器输出电压参考值的差异,从而实现有功负荷的精准分配。所提控制策略具有良好的网络自适应能力,可适用于复杂结构的微电网,且受通信延迟和故障的影响小。仿真和硬件在环半实物实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

低压微电网平滑切换控制策略研究

为了避免微电网并网与孤岛运行模式控制策略的切换,实现微电网并网模式和孤岛模式之间的平滑切换,研究在低压微电网下垂特性的基础上,提出了一种采用外环功率控制和内环电压电流双环控制的三环控制策略,实现并网时基于下垂控制的间接恒功率控制,孤岛时分布式电源自动调节功率输出,并设计了微电网同步并网控制器,有效地减少了微电网过渡过程产生的冲击。仿真结果表明,所提微电网逆变器控制策略运行稳定,运行模式之间能平滑切换。     

基于改进功率环的微电网对等控制策略研究

基于传统下垂控制方法存在的不足,同时考虑减小微电网依赖于通信系统,使负荷和分布式电源能够即插即用,提出一种基于改进功率环的微电网对等控制策略。传统的下垂控制方法会造成系统频率和交流母线电压的偏差,针对该问题,引入电压补偿环节和频率补偿环节,构建改进的功率环反馈控制器。利用该控制策略对由2台同容量分布式电源构成的微电网进行仿真分析,并和采用传统下垂控制方法所得结果进行比较,此外,在并网/孤网切换模式和负荷投切模式下,分析该控制策略下的微电网运行特性,仿真结果表明了基于改进功率环的微电网对等控制策略能够有效降低系统频率和交流母线电压的偏差。     

无线电力负荷控制FKW—S／H型双向终端的设计与实现

论述了提高电力负荷控制终端可靠性应采取的措施,介绍了超大规模集成电路在双向控制终端的设计与实现。     

基于网荷终端的用户低压负荷紧急控制

目前安装网荷终端的用户可切负荷集中在10 kV以上,在紧急切负荷时把很多重要的低压400 V负荷同时切除了。为进一步减少紧急切负荷对用户生产的影响,通过对现场用户400 V负荷性质、容量、设备的调研,提出了符合现场用户特点的设备改造负荷接入方案。针对400 V负荷精细化采集、快速控制的需要,及现场实施的可行性、经济性要求,设计了针对集中式和分散式两种类型用户的400 V负荷快切方案,并完成了现场用户试点实施。通过研制一种基于面向通用对象的变电站事件通信(generic object oriented substation event,GOOSE)的网荷子单元,对方案进行优化改进,使其满足了紧急切负荷的动作快速性要求。     

谐振变换器在电子模拟功率负载中的应用

分析了电路的基本工作原理，阐述了谐振变换器应用在电子模拟功率负载中各主要参数的设计方法，采用UC3879为控制核心，实现了系统的恒流输入控制，试验结果证明系统性能优良，给出了在软开关条件下的实验波形。     

电力预付装置及负荷管理的实践

根据负荷控制管理系统的发展趋势,提出充分利用现有资源,发展新的功能。探讨充分利用远方抄表、负荷分析预测、反窃电、IC卡售电、终端控制等,完善DSM(电力需求侧管理)的需要。     

电力系统负载的数字模拟

由于传统电机模拟线性负载和电力系统负荷的诸多不便之处,故提出了利用SPWM功率变换技术替代电机模拟的方法,并对电路拓扑机构和控制方法做出介绍。主电路采用双SPWM变换器结构,其中一变换器采用电压反馈PI控制方法,而另一变换器采用滞环电流控制,同时给出了MATLAB的仿真结果。仿真结果表明,这种AC—DC—AC功率变换电路能很好地模拟RLC的静态和动态特性,以及电力系统综合负荷的稳态特性。利用这种原理和技术可进一步实现电动机和发电机的模拟。     

给定线路功率的控制潮流求解方法及应用

介绍一种新的控制潮流算法。该算法考虑了发电机有功—频率特性曲线和无功—电压特性曲线的调节特性,避免了常规潮流对PV、PQ及平衡点的假设,有效地解决了电力系统调度运行中通过调整发电机出力使某些重要线路的传输功率维持在给定值的问题。特别是系统受到负荷扰动时,该算法能快速确定各机组的出力。对试验系统的计算表明,该算法是正确有效的。     

电网稳定运行中负荷开关批量控制技术研究

负荷开关批量控制技术可实现批量控制负荷序列的维护管理、智能选线、快速并发控制及操作统计等功能,利用现有的遥控点表信息及数据传输通道实现对变电站断路器远方操作控制,并向省调系统传送实时可切负荷及控制结果数据。在电网稳定运行中变电站施行无人值班和强直弱交大受端电网严重故障时,负荷开关批量控制技术可以通过并行的方式批量控制电网负荷,并提供控制过程的可视化和交互操作,大大缩短故障处理时间。负荷开关批量控制技术对提升电网重、特大事故快速反应能力和保障电网稳定运行具有良好的实用意义。     

针对不平衡负载三相逆变电源控制方法的研究

三相逆变电源一个最重要的性能是维持三相电压的对称输出，本文提出 了一种新的针对不平衡负载三相逆变电源控制方法，其通过对逆变电源交流中性点的控制，使得主电路中三相电压可以独立控制，所提出的方案在1KW,400Hz的三相逆变电源实现，在不平衡负载下，逆变电源能够维持很好的对称输出电压。     

大量风电引入电网时的频率控制特性

大量风力发电引入电网时,会对电网的频率控制带来影响。在深入分析异步电动机频率特性的基础上,采用所开发的电力扰动装置对不同转矩特性的异步电动机的频率特性进行了测试。基于加权综合的思路建立了包含异步电动机的综合负荷的频率特性模型。同时分析了风力发电的出力特性。通过对一个包含风力发电的电网进行分析,论证了考虑负荷频率特性以后,在同样电网调频能力的情况下,频率波动的偏差会变小。     

电力负荷管理系统的发展趋势和系统实现

介绍了负荷控制系统及其应用变化,从电力营销和服务平台的高度分析了电力负荷管理系统的地位和作用,探讨了电力负荷管理系统的发展趋势,针对新的系统结构模式提出了客户实时数据平台的概念,并对系统实现的一些技术问题提出了解决办法。