含有储能单元的微电网运行控制技术

含有储能单元的微电网运行控制技术为可再生能源发电的规模化利用提供高效的组织形式和管理手段．搭建包括光伏、风电、储能单元的典型微电网控制系统;光伏、风机采用最大功率跟综控制,以保证风能和光能的最大利用率;给出含有储能单元的微电网组网方案和运行控制方式,分析储能在微电网并网运行、孤岛运行、孤岛下负荷变化及无缝切换等过程中的能量控制作用;基于LCL滤波器的储能电压源型功率变换器,提出包含逆变器侧电感电流环、滤波电容电压环和电网侧电感电流环的三环控制策略．最后,仿真验证了该储能逆变器控制策略和方法合理有效．     

孤岛模式下微电网多DGs并联运行控制方法

为了解决分布式发电系统影响传统电网的电压控制和电能质量的问题,提出了一种孤岛模式下微电网多DGs并联运行控制方法.深入分析了微电网孤岛运行的并网控制机理,在并网运行和孤岛运行以及微电网从并网模式切换孤岛模式时,微电网智能稳定运行问题.在每个分布式发电系统中,设计控制方法,利用电压电流内环控制用于调节三相网侧逆变器,功率外环控制用于在微电网孤岛运行时,并联多个DGs之间分配功率.使用PSIM软件进行仿真,结果表明这种控制方法在微电网并网运行、孤岛运行都是有效的.     

基于虚拟同步发电机技术的无缝切换控制策略

在微网系统中储能电源的并网及离网运行状态及两者之间的动态切换过程直接影响到敏感负荷的供电质量。针对该问题,文章采用一种基于虚拟同步电机的储能逆变器控制方法,使储能逆变器等效于受控电压源,同时具备惯性模拟、调频、调压功能;此外提出一种储能逆变器并离网无缝切换控制策略,可以实现并、离网状态及两者之间的自动平滑切换,最后搭建了微网实验平台,实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

微电网运行模式无缝切换控制策略

微电网作为分布式电源的载体,可以在合理分配分布式电源所产生电能的同时避免其直接与主电网连接所带来的弊端。微电网运行模式间的无缝切换过程直接影响到微电网的安全稳定性与供电可靠性。针对微电网由孤岛转为并网时的切换过程,基于基尔霍夫定律进行推导得到逆变器相关变量间的数学关系,构建三相负荷不对称条件下微电网逆变器由独立运行转为并列运行的动态优化数学模型。利用基于Radau配置的动态优化算法对该模型进行离散化,并将优化时间段分成若干区间,在区间上通过正交配置法确定配置点,继而获得每个配置点上的优化结果。通过MATLAB进行仿真求解,得到了控制变量的最优控制轨迹。     

基于逆变器控制策略的微电网故障分析

本文针对微电网故障问题,通过分析PQ和VF控制策略的逆变器运行特性,建立了基于逆变器控制策略的数学分析等值模型,提出了故障状态边界条件. 结合微电网孤岛运行时的工作特点,利用故障前后的节点电压和节点电流,推导出微电网处于孤岛运行状态并发生三相短路故障时,公共耦合节点（PCC）处的电压与电流求解方程,建立了较为精确的故障分析方法. 最后利用PSCAD建立了220 V低压微电网的仿真系统,验证了所述方法的正确性.     

微电网分布式电源的主从控制策略

研究了含分布式电源的微电网及其对配电网的影响,提出了一种微电网的主从控制策略方法。该方法可以实现对微电网的电压与功率的平滑控制。主从控制应用于孤岛和并网运行的微电网,通过改进下垂控制和PQ控制结合的方法,提出了基于电压外环、电流内环和功率环等的反馈控制器。该控制器应用于微电网在孤岛模式、并网模式与两种模式之间的切换过程。通过Matlab/simulink仿真,分析了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。仿真结果表明了微电网中分布式电源主从控制策略的有效性。     

基于虚拟同步电机原理的微网逆变器控制及其仿真分析

基于微电网逆变器的数学模型与同步电机数学模型的相似性,建立三相电压型逆变器的虚拟同步电机模型.分析虚拟感应电势的作用,提出将虚拟调速系统和虚拟励磁系统应用到微电网逆变器的控制策略,给出系统参数设计原理和仿真模型结构.采用该控制策略的逆变微电源具有调压调频和功率控制的2种功能,能分别适用于微电网的孤岛运行和联网运行工作模...     

光储微电网运行模式无缝切换方法研究

微电网因其清洁和组网控制方式灵活等优势而被广泛应用。对光、储个体微电源分别进行建模,其中,在进行光伏组件建模时提出一种基于功率占空比二次微分的改进最大功率点跟踪(MPPT)算法;提出基于模式控制器的模式切换策略,该策略通过实时检测公共连接点(PCC)处的电压和频率,判断微电网的运行状态,并根据运行状态控制各逆变器的工作模式。MATLAB/Simulink仿真结果表明:该控制方法能够实现2种运行模式的无缝切换。     

基于控制器状态跟随的微电网平滑切换控制方法

为减小切换瞬间电压和频率的暂态波动,提出了基于控制器状态跟随的微电网平滑切换控制方法.进入孤岛状态后,储能装置逆变器的控制方式由PQ控制转变为V/f控制,切换前使V/f控制器随时跟随PQ控制器的输出,避免切换瞬间控制器输出状态的跳变.在DIg SILENT Power Factory软件平台建立含光伏单元和蓄电池的微电网模型,仿真微电网由并网模式转为孤岛模式运行.仿真结果表明,该方法能够有效抑制切换过程中电压和频率的波动,减小暂态过程对电网的冲击.     

光伏并网逆变器电能质量控制策略

针对由配电网存在大量非线性负载和光伏发电系统本身间歇性引起的谐波和电压波动问题,提出一种基于瞬时无功功率理论的改进型光伏并网逆变器控制策略,通过采用直流侧电压控制方式稳定逆变器直流侧电压,增加三相交流电压幅值反馈稳定PCC点电压,有效改善了光伏并网及配电系统的电能质量。最后,通过MATLAB/Simulink搭建光伏并网发电系统进行仿真,仿真结果验证了该控制策略的可行性。     

一种适用于电压源换流器型直流输电的直流电压控制

直流电压稳定是关系到电压源型直流输电系统可靠运行的关键问题之一。为了确保电压源型直流输电系统在一侧换流器故障时仍能有效控制直流电压,在分析电压源换流器在不同控制模式下的外特性的基础上,提出了采用基于直流电压下垂控制的直流电压控制策略。控制器采用该策略后,能实现有功功率控制模式与直流电压控制模式之间的自动转换,确保定直流电压控制的换流站故障退出后,输电系统仍能有效地控制直流电压。最后以一个两端系统为例进行仿真验证,结果表明系统获得良好的动态性能。     

分布式光伏无缝切换控制策略仿真与研究

为解决分布式光伏发电并网时对大电网产生的冲击,在分布式光伏发电系统中加入储能系统,形成混合发电系统,整个系统采用直流微网形式,仅使用一个双向DC/AC换流器,减少了电能损失和控制复杂度。光伏控制采用最大功率跟踪法。换流器并网时采用PQ控制,可平抑光伏功率波动,提高系统稳定性;独立运行时采用V/f控制,为交流侧提供电压和频率参考,蓄电池保证重要负荷的电源供应,实现混合系统与大电网的无缝切换。最后,通过对光伏发电系统不同运行模式转换进行建模仿真,验证了控制策略的有效性。     

纯电动汽车直流双电源无缝切换技术

针对纯电动汽车动力电池组突然失压的问题,提出了一种基于直流双电源的无缝切换控制算法.该算法在纯电动汽车上增设一组备用电池,一旦检测到动力电池组有失压趋势,立即启用备用电池及升压电路,与动力电池组并联向负载供电,同时进一步检测动力电池组电压性能,根据检测结果决定采用动力电池组或备用电池供电线路.该算法能够实现直流双电源无缝切换,保证负载设备的安全可靠运行,仿真结果表明了该算法的可行性和有效性.     

载波移相双重化技术的有源电力滤波器研究

介绍了一种150 kVA并联型有源电力滤波器的研制,包括双重化的主电路结构和载波移相的PWM方法,三相软件锁相环技术、直流侧电压稳压控制策略、直流侧电压的低通滤波器设计、APF的谐波提取及其控制策略等,最后给出了采用二重化有源电力滤波器的实验结果。实验结果表明:双重化有源电力滤波器具有很好的补偿效果。它能在不提高逆变桥的开关频率与保持主电路拓扑结构的前提下获得高的等效开关频率,以及可以减少系统输出的高次谐波含量。     

一种新型开关模式的高增益低谐波三相逆变器

直流电压利用率和输出电压谐波是影响逆变器性能的重要指标,为提升逆变器的这两项性能, 提出一种新型开关模式的三相逆变器,通过把交流侧滤波电路整合到 Buck 电路中,使交流输出侧不需要电 感电容等无源滤波元件,没有直通和反向恢复问题。该逆变器每一相只有一个开关工作在高频状态,其余开 关工作在 50 Hz 的低频软开关状态。并引入了准比例谐振（PR）控制策略,通过控制变量法详细分析了其 控制参数对系统性能的影响,且给出了一组合理的控制参数。最后,在 Matlab/Simulink 中搭建了该系统仿 真模型,仿真结果表明,应用该新型开关模式的三相逆变器能显著提高逆变器的直流电压利用率,改善输出 电压波形。     

基于PSCAD的微网建模及其故障特征分析

逆变型分布式电源是微网中微电源的主要类型,详细分析此种电源逆变器的控制方式,以及由此类电源组成的微网的故障特征是微网保护的基础．在PSCAD／EMTDC仿真软件上建立电压外环和电流内环的双闭环控制的逆变型分布式电源模型,以及由此类电源构成的微网仿真模型,并在孤岛和并网两种运行模式下,仿真分析微网内部发生不同故障类型时线路的故障特征,从而对微网的特殊故障特征有较为深刻的理解,为微网保护提供依据．     

基于卡尔曼滤波的直流微电网抵御FDI攻击的二次控制策略

针对微电网物理层和信息层交互过程中存在虚假数据注入(FDI)攻击的情况,提出了基于卡尔曼滤波的直流微电网抵御FDI攻击的二次控制策略。考虑常数FDI攻击和时变FDI攻击,利用卡尔曼滤波器滤除二次控制中引入的攻击信号,将经过滤波后的二次控制信号输入一次控制中,实现恢复电压和精确分配功率的目的。通过2个仿真案例验证了所提方法的有效性。     

组合型DC/DC变换器控制策略研究

为了提高变换器输出功率,实现开关管的ZVS,根据两组以上变换器交错并联的电路拓扑,提出了一种带辅助网络的两路交错并联DC/DC变换器的控制策略.该控制策略可以实现变换器次级电压的交错,使得滞后桥臂利用另一全桥变换器产生的交错电流实现ZVS.最后运用Saber软件进行了仿真和实验,实验结果验证了该控制策略的正确性.这对大功率开关电源的研究具有实际指导意义.