微网紧急控制策略研究分析

根据微网保护与紧急控制的决策流程,分析了紧急控制策略表的生成。通过故障/扰动扫描,针对危及微网安全稳定性的待决策故障/扰动集,按照一定的规则制定或优选稳定控制策略,形成对应的策略表。通过参数收集、策略表生成,实现执行控制。最后以一个典型的微网为例,分析了主网故障、微网内部故障快速清除(功率越限)、微网内部故障未快速清除(功率越限)三种典型故障,进而生成了典型的紧急控制策略表。     

孤岛运行模式下微网的稳定控制仿真分析

为了更好地分析微网系统的稳定特性及影响因素,基于PSCAD／EMTDC建立了孤岛微网系统的动态仿真模型,针对微网恒频恒压控制、高周切机、切负荷控制等措施下的系统特性进行仿真试验,结果显示：孤岛运行时微网系统整体稳定性较差,系统抗扰动能力弱,当系统发生扰动或故障时,须保证充裕的旋转备用容量或采取快速稳定控制措施才能保持系统稳定运行。同时提出了相应改进措施及建议。     

孤岛式微网组网控制模式研究

基于微网技术,利用太阳能、汽油发电机、蓄电池等,提出一种孤岛式微网组网模式,有利于改善在野外沙漠或者高原地带,这些环境光照条件良好而用电难的问题。以PLC控制器为核心进行了系统方案设计和控制电路设计,将太阳能发电技术集成到建筑物屋顶上,并基于能量调度策略设计了系统运行控制程序。根据现有的条件对该微网系统进行了负载投切试验、超负荷试验,组网运行试验,结果表明,该微电网系统工作状况良好,智能控制功能满足实际要求。组建的微网系统节能、环保,推广前景广阔。     

基于改进下垂控制的孤岛微网逆变器并联技术研究

逆变器并联系统在等效输出阻抗呈阻性条件下无法适用传统下垂控制方法,在对逆变器并联系统功率分配精度影响因素,以及传统下垂控制方法分析的基础上,提出了一种改进下垂控制方法。该方法首先利用虚拟复阻抗解决系统等效输出阻抗呈阻性条件下下垂控制的适用性问题,然后针对由此产生的电压跌落和频率偏差问题,提出了一种结合积分补偿器的功率二次函数项变下垂系数改进控制方法,并引入电压和频率微分调节器改善系统动态调节性能。最后通过仿真验证了该改进下垂控制方法在孤岛微网条件下的有效性和可靠性。     

模型参考自适应PID控制下的孤岛微网电压控制

为降低环境及负载波动等外界扰动对孤岛微网的影响,提升孤岛微网控制系统的性能,引入模型参考自适应PID控制方法.针对孤岛微网的单相和三相结构,设定某一参考模型,使系统受控输出与模型输出保持一致,但扰动的存在使得两者之间的误差不可避免.为补偿外界干扰带来的影响,通过自适应环节对参数进行在线调整,基于麻省理工学院MIT(Ma...     

孤岛微网系统柴发配置分析

微网技术是新能源及可再生能源并网发电规模化应用的有效途径,可在一定程度上解决孤立海岛或偏远地区的供电问题。利用柴油发电机作为孤岛型微网的主要能源支撑时,其型号选取、容量确定等因素均直接对系统的供电可靠性产生影响,并间接影响系统的经济性能。本文以某海岛孤岛型微网系统为例,提出了柴油发电机设备的优化配置方法。经研究分析表明,在兼顾考虑微网系统经济效益、可再生能源利用比例、污染物排放以及柴发寿命等因素的情况下,可得到具有最佳综合性能的柴发优化配置结果。     

孤岛下微网小信号稳定分析

详细的推导了孤岛下微网的微源和微网整体在稳定点线性化的小信号模型,对于微源,考虑功率模块中的频率和电压的下垂控制,因功率变化带来的频率和电压的调整,而线性的网络,考虑扰动对其节点电压影响,将频率和电压作为状态量得出孤岛下整体微网的小信号模型。对建立的小信号模型,一方面通过计算求取模型的系数矩阵的特征值来判断该微网的稳定性;另一方面通过Matlab/simulink搭建微网模型得到频率电压的时域仿真图判断该微网的稳定性;比较以上两种方法的结论得到本文的小信号模型合理性。给相关方面的研究以借鉴。     

孤岛运行微网有功功率优化控制研究

可再生能源的接入是微网的重要特点之一.针对风力发电、光伏电池等分布式电源间歇性的特点,提出了平抑功率波动的策略.以收益最大为目标,建立了2种有功功率优化控制数学模型,即仅计及可中断负荷的作用和同时计及可中断负荷与后备电源的作用.在模型中区分了调度中断负荷与用户自中断负荷的不同,最后通过算例仿真,验证了所提2种模型的有效...     

基于虚拟同步发电机的孤岛微网谐波抑制

在孤岛微网系统中,在传统控制策略下接入非线性负载时,系统会出现电压电流波形畸变,使电能质量降低.为此,提出一种新型综合控制策略.首先采用虚拟同步发电机(VSG)技术,其中虚拟励磁环节加入的端电压调节部分能够对系统引入虚拟阻抗和VSG固有的下垂特性造成的电压降进行补偿.然后通过采用三阶广义积分器交叉对消反馈网络提取逆变器输出的基波电流和相应次谐波电流,该方法既能实现滤波功能,又可达到带通效果.接着构造可变虚拟阻抗,完成谐波电压的补偿.最后在电压电流双环中的电压环采用多重谐振控制器抑制输出电压中的谐波.Matlab仿真和dSPACE实验验证了该方法的准确性.     

基于储能运行策略的孤岛型微网可靠性分析

作为孤岛型微网的重要组成部分,储能系统的运行策略直接影响着微网的供电可靠性。首先建立了孤岛型微网的发电电源和储能的评估模型;其次,建立了负荷切除原则和储能运行策略;最后,采用改进的时序蒙特卡罗法,对孤岛型微网进行可靠性评估,并在改进RBTS BUS6系统上进行仿真计算,结果表明,该方法能有效地计算分析孤岛型微网的供电可靠性。     

可改善微网孤岛模式下负荷分配的改进下垂控制

针对传统下垂控制难以保证微网孤岛模式下负荷分配准确的问题,通过对功率分配特性的深入分析,得到了额定功率和线路阻抗不匹配是造成分配不准确的根本原因,在此基础上提出了一种依靠静态修正下垂增益来改善功率分配特性的方法。该方法不会改变传统下垂控制方程的形式,对系统动态特性和稳定性无显著影响,对微网运行电压的影响也较小。在Matlab/Simulink仿真平台上验证了所提改进方法的有效性。     

孤岛微网可重构逆变器故障后环流分析及抑制方法

对孤岛微网中逆变器故障后的环流进行分析,并提出相应的环流抑制方法。建立带可重构逆变器的孤岛微网拓扑结构,在此基础上分析可重构逆变器发生故障后对环流的影响。提出此系统的控制策略,结合下垂控制环-虚拟阻抗控制环-电压电流控制环-脉冲重置环等,实现电压频率的稳定、故障后的容错和环流的抑制。进行了仿真实验,验证了本文所提拓扑结构及控制策略的正确性,提高了系统的可靠性。     

孤岛式风光柴蓄智能微网系统的研制

为解决海岛地区用电难问题,基于微网技术,利用太阳能、风能、柴油机、蓄电池等研制开发出一套智能微电网系统。以单片机为核心进行了系统方案设计和硬件电路设计,并基于能量调度策略设计了系统运行控制程序。样机系统集成并进行了负载投切试验、稳定性试验和超负荷试验,现已投入试运行。结果表明,该微电网系统工作状况良好,整体性能稳定可靠,智能控制功能满足实际要求。     

微网混合式孤岛检测及运行模式切换研究

孤岛运行是微网稳定控制的核心内容,而非计划孤岛检测是微网在故障解列时转入稳定孤岛运行的前提条件。提出一种基于电压-相角下垂控制的混合式孤岛检测方法。结合被动式的过/欠频、过/欠压检测法和基于正反馈的主动式孤岛检测法,实时感知非计划孤岛。通过负荷调度,快速实现网内功率平衡,保证网内负荷的供电连续性。在Matlab/Simulink中搭建微网系统模型,通过多复杂工况对所提方法进行仿真验证。     

考虑孤岛划分策略的多源微网孤岛检测技术研究

孤岛检测是多源微网系统的必备功能之一,检测性能的优劣直接关系到设备的安全运行。鉴于目前采用有源检测法对分布式电源检测时会向系统注入扰动量,从而影响电能质量的现实,提出一种基于孤岛划分策略的可控短路阻抗测量孤岛检测方法:首先提出了基于不同负荷等级、内功率平衡等因素的孤岛划分策略,其次,分析了短路脉冲电流信号对电能质量的影响,最后利用matlab/simulink对系统孤岛、并网运行状态进行建模并仿真,结果表明阻抗测量法不仅能够有效准确的检出测孤岛状态,而且降低了对电能质量的影响。     

储能系统在孤岛微网中应用

储能系统是一种具有快速响应能力的设备,可以增加微网控制系统的灵活性,并增加微网的安全效益和经济效益。储能系统在微网运行中担任主要角色,本文对一个孤岛模式微网中的储能系统所带来的效益进行了研究。微网的优化调度计划是用来解决一个长期优化合问题,并用于存储系统的实用模型。本文采用概率可靠计算方法用来计算微网的可靠性成本,通过算例证明了该方法有效性。     

采用改进相位控制方法的微网并网/孤岛平滑切换策略

针对主从控制下的微网并网/孤岛运行模式切换问题,设计了综合功率控制、幅值控制与相位控制的微网模式控制系统。给出了主动离网的负载转移策略,降低了该过程对主控单元的冲击;提出了一种无锁相环的相位控制方法,与传统方法相比,其结构简单,实现了孤岛微网并网前的预同步,而且确保了运行模式切换前后频率和相位的连续。最后,建立了微网系统仿真平台,对被动离网、主动离网以及孤岛转并网的暂态过程进行分析,验证了所提策略的正确性。     

微网综合控制与分析

考虑到微网内分布式电源和负荷所具有的分散性,根据分布式电源的类型以及与储能装置的不同组合方式,采用不同的控制策略分别进行了相应控制器的设计。基于下垂特性的电压/频率(V/f)控制实现了负荷功率变化时不同分布式电源间变化功率的共享,且在微网孤岛运行时能为微网系统提供频率支撑;PQ控制可根据实际运行情况实现分布式电源有功和无功功率的指定控制。通过对微网孤岛运行模式和联网运行模式之间切换、孤岛模式下切/增负荷以及微网内某一电源功率变化3种情况下的运行特性进行分析,获得了微网中相应分布式电源的功率、电压、电流及系统频率的变化规律,证明了PQ-V/f综合控制策略的正确性和有效性。     

基于灵敏度分析微网孤岛运行下的频率控制器研究

以微网孤岛运行时的稳定性分析为目标,将未来可再生电能的传输和管理网络作为研究对象,首先分别推导了固态变压器、网络线路以及负荷模型的状态空间方程,建立了相应环节的小信号模型,并引入了下垂控制器与电压电流双环控制器,建立了完整的微网小信号模型。其次对微网系统状态矩阵进行了特征值的关键性与一般性灵敏度分析,确定了影响系统稳定的环节和系统参数。通过分析结果得出电流环控制器参数对系统稳定性有影响,功率下垂控制器的下垂控制系数对系统稳定性有影响。对微网系统状态矩阵进行了特征值灵敏度分析,该分析方法对微电网系统频率控制器优化配置提供理论支持。     

孤岛模式下微网能量管理系统控制策略的仿真研究

作为智能电网重要组成部分,微网的运行控制是维持其安全稳定运行的关键技术,特别当微网处于长时间孤岛运行模式时,微网能量的合理分配与系统控制的稳定性密切相关。在基于电压/频率型和功率型两类的分布式电源的微网系统,引入能量管理系统来解决孤岛状态下微网的能量平衡以及节点电压的稳定问题。分析了微网中频率、节点电压与分布式电源输出功率间的关系,研究了微网孤岛模式下的功率流动与分配问题。在此基础上提出了基于能量管理系统的微网有功功率与无功功率分配机制,并根据微网结构对有功功率分配进行了负载就近分配的优化设计。在EMTDC/PSCAD环境下对微网的孤岛运行模式进行了仿真,仿真结果表明在孤岛模式下能量管理系统能很好地完成对微网系统的运行控制与能量分配,保证系统的稳定性。