基于自适应暂态下垂控制的光伏频率快速响应方案

为了提高光伏发电系统快速频率响应效果,解决传统下垂控制中的功率分配误差和功率震荡问题,本文提出一种自适应暂态下垂控制方案。该方案根据输出功率自动调节有功功率下垂系数,并引入暂态因子,降低功率产生的波动。在自适应暂态下垂控制中,暂态分量的引入减小了动态响应时间,降低了输出功率的震荡幅值,改善了下垂控制的动态性能。通过MATLAB/Simulink仿真表明:本文方案可以有效减少输出功率的调节量,避免光伏逆变器的大范围调节,实现功率的最优分配。     

基于改进动态下垂控制微网控制方法研究

为了提高分布式电源并联运行时的系统功率均分准确度以及负荷变化时的系统稳定性,提出了一种基于改进动态下垂控制的微电网控制方法.首先,针对传统下垂控制特性进行分析,引入动态下垂系数、灵敏度系数,建立改进动态下垂系数控制模型,并通过搭建仿真模型和实验对其有效性进行验证.其结果得到:基于改进动态下垂控制的微电网控制方法可以将电...     

多端柔直系统MMC自适应下垂及抗扰控制研究

多端柔性直流输电(MTDC)大多采用模块化多电平换流器(MMC)作为其电压源换流器.此处在多电平换流器控制系统中采用母线电压-有功功率(Udc-P)下垂控制策略,针对传统下垂控制中因为固定下垂系数无法实现系统灵活调节、有功功率分配不合理、直流电压偏差等问题,此处采用自适应下垂控制方案,根据电压偏差自动调节下垂系数.为了维持母线电压稳定,此处分析功率波动对电压动态响应性能的影响,提出一种电压扰动观测器,来提高控制系统鲁棒性.将上述策略通过实时数字仿真(RTDS)实验平台来验证所提方案可以有效提高MTDC系统MMC控制性能.     

基于Matlab/Simulink的下垂控制微电网动态特性的仿真与分析

以一基于下垂控制的微电网为研究对象,在Matalb/Simulink平台搭建仿真模型。对微电网并负荷和切除分布式电源进行了详细的仿真分析,同时研究了逆变器设置参数对微电网动态特性的影响,得出下垂控制的微电网是一个N+X冗余系统,可以实现DG和负荷的即插即用;调节逆变器设置参数可以调节微电网的动态特性。     

基于PID控制和重复控制的正弦波逆变电源研究

分析了传统 的数字PID控制方法和新颖的重复控制方法在正弦波逆变电源应用中各自的优缺点，提出了一种基于PID控制和重复控制的新型逆变电源控制方案，利用重复控制改善了系统的稳态特性，利用PID控制改善了系统的动态特性。试验结果表明，该控制方案使正弦波逆变电源系统获得了良好的稳态和动态特性。     

直流配电网光伏变流器柔性出力自适应分段下垂控制

在含光伏的直流配电网系统中,传统的下垂控制在光伏出力变化的情况下,存在功率分配不均衡及母线电压偏差大等问题。针对光伏出力受环境因素影响较为严重,引起传统下垂控制效果变差这一问题,根据光伏出力变化情况自适应调节下垂特性曲线,使其在重载条件下实现功率的精确分配,在轻载条件下,实现母线电压的稳定控制。通过建立下垂控制输出阻抗模型,分析了下垂系数自适应变化对系统环流抑制能力及均流度的影响。在MATLAB/Simulink中搭建光伏直流配电网进行仿真验证。理论分析和仿真验证表明所提光伏变流器柔性出力自适应分段下垂控制能够按照光伏电源出力动态调节功率分配任务,在重载时可以提高系统功率分配精度,轻载情况下可以减小直流母线电压偏差。     

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。     

微网孤岛运行时基于逆变器的新型功率控制

提出了一种在微网孤岛运行下逆变器无信号线功率分配的新型控制策略——动态功率平衡。当微网被动或主动地与上级电网断开时,微网会处于孤岛工作模式。在这种情况下,通过逆变器连接的电源则表现为电压源,其幅度和频率则通过下垂特性得到控制。然而,当负载重载或轻载时,这种下垂特性会产生大的频率偏移;平缓的下垂特性可以避免频率的过大偏差,但却使得逆变器之间难以功率分配。与传统的下垂控制相比,通过动态地改变大容量逆变器中下垂曲线的位置,动态下垂曲线控制则可将系统频率控制在一个设定的范围内,这样不但使得微网中大部分电源工作在额定功率下,在负载降低时也能充分利用新能源发电,同时这些逆变器仍可以保持原有的功率分配特性。还给出了控制方法的分析与设计,通过应用PSCAD/EMTDC仿真,验证了此种控制方法。     

微网孤岛运行时基于逆变器的新型功率控制

提出了一种在微网孤岛运行下逆变器无信号线功率分配的新型控制策略——动态功率平衡。当微网被动或主动地与上级电网断开时,微网会处于孤岛工作模式。在这种情况下,通过逆变器连接的电源则表现为电压源,其幅度和频率则通过下垂特性得到控制。然而,当负载重载或轻载时,这种下垂特性会产生大的频率偏移;平缓的下垂特性可以避免频率的过大偏差,但却使得逆变器之间难以功率分配。与传统的下垂控制相比,通过动态地改变大容量逆变器中下垂曲线的位置,动态下垂曲线控制则可将系统频率控制在一个设定的范围内,这样不但使得微网中大部分电源工作在额定功率下,在负载降低时也能充分利用新能源发电,同时这些逆变器仍可以保持原有的功率分配特性。还给出了控制方法的分析与设计,通过应用PSCAD/EMTDC仿真,验证了此种控制方法。     

下垂控制微电网的频率调节特性的研究

指出微电网采用下垂控制可以减小对通信系统的依赖,提高微电网的可靠性,易于实现分布式电源和负荷的即插即用。基于逆变器采用下垂控制方式的基本原理,讨论了逆变器的端电压、相角与其输出的有功功率、无功功率的相关性;理论研究了逆变器采用下垂控制的频率调节作用和下垂控制微电网的频率调节特性;最后在Matlab/Simulink仿真平台搭建一微电网的仿真模型,分析了负荷并网和分布式电源并网时微电网的动态特性,以及下垂控制逆变器的频率调节作用。研究表明,下垂控制的微电网能够自动调节系统的电压和频率,动态调节逆变器的空载运行参数可以实现微电网频率的无差调节。     

无互联线并联逆变器的功率解耦控制策略

传统下垂控制方法会引起无互联线逆变器并联系统的误调节。该文在考虑逆变器输出阻抗和线路阻抗中阻性分量的基础上,分析了因逆变器模块滤波电感和线路阻抗差异造成的无功分配不均的原因,提出了功率下垂解耦控制方法。该方法可以消除并联系统的误调节,但并不能改善功率分配不均的现象。分析得知,逆变器模块较大的输出电压幅值将使该逆变器发出较大的有功功率和无功功率,由此提出了改进型的功率解耦控制策略,该方法可以使功率分配不均的现象得到改善。原理试验样机验证了所提控制方法的正确性和先进型。     

UPS无互联线并联中锁相环与负载均分的协调控制方案

在UPS无互联线并联当中,目前普遍采用的是基于下垂特性的均流控制策略,但是在市电正常时,UPS并联系统中锁相环与频率下垂特性同时都会调节逆变器输出频率,二者相互干扰并有可能导致系统振荡甚至不稳定.本文针对此问题提出了一种协调控制方案,该方案不仅可以完全去除二者之间的相互干扰,而且还能保证并联各台UPS较好地均分负载功率,同时也能保证UPS跟踪市电时的锁相精度.本文针对两台UPS无互联线并联系统给出了带不同负载时的动态与稳态实验结果,结果证实了本文所提控制方案的可行性.     

微电网多逆变器运行的自适应下垂控制新策略

由于低压微电网在孤岛模式下受线路阻抗不一致等因素的影响,传统的下垂控制无法按分布式电源(DG)单元容量合理均分功率,为此提出了一种新的自适应下垂控制策略。文章分析了微电网孤岛模式下逆变器并联运行的电气特性、虚拟阻抗技术以及传统下垂控制策略,重新设计了逆变器的输出阻抗和P-U下垂控制环,不改变传统的Q-f下垂控制环。P-U下垂控制环的设计原理是根据有功功率P的积分来锁定压差,通过正弦函数解决积分项引起输出电压随时间不断下降的问题,同时利用传统P-U下垂控制环的线性有差调节项提升调节速度,最终使有功功率P得到有效均分。通过仿真结果表明,与传统下垂控制的有差调节相比,该策略可实现无差调节且不受输出阻抗和线路阻抗变动的影响,实现功率的合理均分。     

微电网并网逆变器的改进下垂控制策略研究

采用下垂法下垂系数的确定是个很大的难题。下垂系数很小,动态响应速度变慢;增大下垂系数可以改善动态响应,但是频率和电压幅值会大幅度偏离设定值,造成系统的不稳定,这种矛盾很难调和。本文提出了分段滞环的下垂控制策略,用三条斜率较大的下垂曲线代替一条斜率较小下垂曲线,使用此方法既可以解决动态响应的问题又可以增加功率输出范围而保持输出幅频不会变化太大。最后让此控制策略与传统的下垂控制策略相比较,比较结果证明了该策略的可行性和优越性。     

风电并网一次调频控制性能研究

为了使采用双馈式异步电机的风力发电并网系统具备参与电网一次调频的能力,需要对并网系统开展一次调频性能研究,采用下垂控制方案,解耦有功功率和无功功率,通过控制有功功率输出来动态响应频率波动。针对传统下垂控制在响应电网频率调节过程中,输出功率与参考功率偏差较大引起的控制系统过度调整问题,引入动态下垂系数作为原下垂控制系数负反馈相,使频率与下垂控制系数的乘积在可控范围内变换,实现下垂系数根据目标频率实时调节;针对风机并网系统一次调频过程中的功率震荡问题,建立风电并网虚拟同步机数学模型,采用自适应虚拟参数,并分析参数取值范围。通过Matlab/Simulink仿真和实验验证所提方案可以使风电并网系统一次调频控制性能更优。     

统一潮流控制器并联变换器的改进型双环控制系统

分析了统一潮流控制器并联变换器在电力系统中的调节作用以及工作原理，建立了并联变换器的数学模型，提出了一种改进的双环PI解耦控制系统。采用电流前馈与PI调节共同控制变换器有功电流分量，稳定直流侧电容电压。UPFC接入端的节点电压控制采用PI调节和下垂特性组成的自动电压调整控制策略。控制系统在15 kVA的UPFC物理模型中得以实现，这种控制系统有利于加快并联变换器的动态响应，降低直流母线电压的波动，有效地控制UPFC接入端节点电压，仿真及实验结果都证明了控制系统的正确性和有效性。     

统一潮流控制器并联变换器的改进型双环控制系统

分析了统一潮流控制器并联变换器在电力系统中的调节作用以及工作原理，建立了并联变换器的数学模型，提出了一种改进的双环PI解耦控制系统。采用电流前馈与PI调节共同控制变换器有功电流分量，稳定直流侧电容电压。UPFC接入端的节点电压控制采用PI调节和下垂特性组成的自动电压调整控制策略。控制系统在15 kVA的UPFC物理模型中得以实现，这种控制系统有利于加快并联变换器的动态响应，降低直流母线电压的波动，有效地控制UPFC接入端节点电压，仿真及实验结果都证明了控制系统的正确性和有效性。     

基于模糊自整定PI控制和重复控制的单相正弦脉宽调制逆变电源复合控制方案

提出了一种基于模糊自整定比例积分(ProportionalIntegral,PI)控制和重复控制的新型单相正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)逆变电源控制方案.利用模糊自整定PI控制增强系统抵抗参数变化和各种非线性不确定扰动的能力,改善了系统的动态特性;利用重复控制改善系统的稳态特性和增强系统克服同频率扰动的能力.仿真实验结果表明,该控制方案使正弦波逆变电源系统获得了良好的稳态和动态性能,在系统含有不同扰动频率时仍具有较好的控制品质.     

S形下垂控制方法在微电网对等控制中的应用

逆变器下垂控制策略的应用对于微电网“即插即用”功能的实现至关重要。针对逆变器传统下垂控制在面对大的负荷增量时存在频率偏差越限问题,结合传统发电机在二次调频操作下频率移动轨迹,设计出新型的S形下垂特性曲线,完成了数学建模,并对S形控制与传统下垂控制的兼容性进行了分析。利用Matlab/Simulink工具进行了仿真,结果表明S形下垂控制能有效缓解下垂控制所固有的频率偏移较大的问题。能够完整保持下垂控制特有的负荷功率自动分配特性,能够较好的与传统下垂控制的逆变器兼容并协调运行。     

适用于多端柔性直流输电系统的优化下垂控制策略

电压下垂控制策略适用于换流站数目较多以及功率波动频繁的多端柔性直流输电系统,针对下垂系数计算繁琐、个别换流站功率越限及下垂系数对控制性能影响等问题,提出了优化下垂控制策略。该策略以优化下垂系数为基础,结合电压裕度控制,给出有功功率—电压特性曲线,实现了功率的合理分配。在MATLAB/Simulink下搭建的四端柔性直流输电系统仿真表明,该控制策略可以避免下垂系数设置不当造成的控制问题,能够合理分配各换流站有功功率,快速稳定直流母线电压。