模式转换下分布式电源接入微电网的控制策略研究及仿真

分布式电源的建模及微电网的控制策略是当前的研究热点,针对模式转换下分布式电源接入微电网控制策略选择的研究较少。孤岛和并网模式下应选择不同的控制策略,同时在一个微电网中加入多种分布式电源的控制复杂,难度比单一分布式电源接入要大。文章分析了微电网的特殊性,进行了不同的控制模式的比较。孤网时选择主从控制模式作为微电网的控制策略可以适应微电网不同运行方式的需要;并网时分布式电源可采用PQ控制。根据在并网模式下的运行特点提出各个分布式电源的PQ控制策略,建立了含光伏电池、风力发电机、微型燃气轮机的微电网模型。仿真分析了孤岛运行下和日照环境改变时微电网的并网运行特性,结果证明了控制方式的恰当选择能使微电网在不同运行模式下对于大电网可控且动态性能优良,并网时不会对大电网产生大的冲击。     

浅析微电网控制策略的研究现状

首先,介绍了微电网的产生背景,并中中国微电网研究现状进行了介绍。其次,介绍了一种典型的微电网结构,对微电源、负载、储能装置和并网逆变器进行了描述。根据微电网不同运行模式下的特性,对不同模式下微并网逆变器采取的控制方法进行了详细分析。最后,对并网运行和孤岛运行模式下各单元采取的控制策略进行了总结。     

基于下垂控制的微电网并网转孤网的研究

针对微电网系统中分布式电源发电的随机性和间歇性,为了平抑分布式电源的功率波动,本文提出一种微电网能量管理系统,研究基于下垂控制的微电网并网转孤网的控制策略.该系统可以检测微电网系统内功率缺额,将锂电池储能变流器设置为下垂模式并智能跟随负荷变化,从而建立微电网过渡临时主电源.锂电池作为过渡临时主电源控制混合储能系统带动微电网内所有负荷,断开公共耦合点开关,起动柴油发电机,柴油发电机自动跟随锂电池储能变流器电压、频率后转为VF模式,由柴油发电机作为主电源带动微网内所有负荷.微电网能量管理系统切锂电池储能变流器为PQ运行模式,稳定实现微电网计划并转孤控制.     

微电网孤岛运行模式下的协调控制策略

微电网是一种特殊形式的有源配电网,为大规模分布电源控制提供了一种有效方法.微电网能运行在并网和孤岛状态,并网时可以从主网吸收电能或向主网提供电能,当主网发生电能质量事件时,微电网能从主网脱离单独运行.微电源和存储设备必须协作才能维持微电网孤岛运行.列举并讨论微电网孤岛运行,总结不同作者提出的微电网协调控制策略,对这些不同的控制方法进行比较,提出应根据微电网不同运行模式和影响因素对分布式电源采用不同控制策略.     

微电网并网对电网的影响

微电网中分布式电源并入大电网时会改变电网的稳态潮流分布和能量流动的单向性,从而影响电网的稳定性。建立了微电网并网的简化模型,并从微电网结构、微电网渗透率、电网运行安全型以及经济性等方面进行分析,阐述了微电网并网对电网潮流分布、静态电压、网络损耗、暂态稳定性以及继电保护的影响,对微电网并网的最佳能量分布和提高电网的稳定性和安全性提供了一定的理论依据。最后结合智能电网的发展,对微电网中分布式电源并网的发展前景进行展望。     

含多个DG微电网动态运行仿真研究

在PSCAD/EMTDC中建立了带有4个微电源的微电网模型,对微电网由并网运行转为孤岛运行再回到并网运行的过程和微电网在孤岛运行时负荷改变条件下的运行特性进行了仿真分析。通过仿真分析得出:由于U/f控制及P/Q控制系统的良好性能,虽然失去了大电网的支撑,微电网仍然能在微型燃气轮机1的调节下正常运行,暂态过程短暂且衰减迅速;由于控制系统的良好性能及控制模式的恰当选取,每个微电源都能稳定渡过暂态过程。     

并网模式下的微电网电源优化配置研究

通过改进的粒子群算法,对并网模式下的微电网电源优化配置问题进行分析,结合具体的微电网模型与相关数据,从节能环保角度,以分布式电源安装容量最大为目标函数,以公共连接点的相关电压运行要求、考虑故障转孤网时满足最小负荷需求为约束条件,将微电网电源的优化配置问题转化为一个多约束条件的非线性整数规划问题。仿真研究了不同的风-光接入比、资源参数以及置信水平的微网电源优化配置问题,研究结果对并网模式下微电网电源优化配置提供参考。     

风能与光伏混合微电网的建模和仿真

建立包含直驱型风力发电机、单级式光伏发电系统和储能蓄电池的风能与光伏混合微电网模型.混合微电网在并网运行时,通过储能蓄电池平滑风能和光伏电源的输出功率波动,维持公共连接点(PCC)电压;在孤岛运行时,对蓄电池采用低压配电网P/V和O/f下垂控制策略,实现从并网运行到孤岛模式的切换.考虑实际风速和光照强度的变化,对风能与光伏混合微电网在并网和孤岛2种模式中的运行特性进行仿真分析,验证控制方式的可行性.     

基于虚拟同步发电机的微电网控制方法研究

首先介绍了微电网的产生背景和意义,给出微电网的概念和典型结构示意图。针对传统分布式发电技术不能满足微电网运行要求,该文基于同步发电机的模型提出了虚拟同步发电机的概念,将大电网中的一次调频、二次调频等成熟的理论知识引入到了微电网中,给出了联网运行和孤岛运行模式下微电网的控制方法,使具有同步发电机特性的逆变电源能够稳定并网。最后通过MATLAB/simulink验证了虚拟同步发电机思想及控制方法的正确性和有效性。     

微电网解并列控制系统研究

<正>微电网技术是新型电力电子技术、可再生能源技术、现代控制理论和储能技术等的合理综合,微电网将发电机、负荷、储能和控制装置结合在一起,最终形成一个可控的单元微电网系统。在并网运行模式下,当大电网出现停电事故时,微电网需要迅速从大电网解列,切换到孤岛运行模式,保证微电网负荷的可靠供电;在孤岛运行模式下,当大电网恢复正常以后,微电网应迅速切换到并网运行模式。为保证微电网内的重要负荷不间断供电,要求微电网由并网运行     

微电网孤岛运行的自适应主从控制技术研究

针对传统的基于单个V/f电源的主从控制策略受主控电源容量限制的缺陷,提出了一种适用于孤网运行状态的新的微电网主从控制策略,即以V/f控制的微电源为核心的多主电源控制方法,在微电网中可设置多个此类电源。该控制策略不需要通讯,可自行按照预设的裕度相互配合运行,并达到较好的自适应能力。利用Matlab/Simulink软件进行仿真验证,结果证明了提出的微电网控制策略是正确的和可行的,在并网和孤岛运行时都具有良好的运行特性,为微电网运行控制提供了有效的途径。     

逆变器的虚拟同步发电机控制技术建模与仿真

越来越多的可再生能源,通过逆变器并联接入电网运行,带来了逆变器并网控制研究这一新课题。常用的分布式能源控制策略为下垂控制,当逆变器电源采用下垂控制策略时,可以通过下垂特性来分配各自承担负荷的大小,但是却很难在扰动情况下,为系统提供惯性与阻尼支撑,电力系统易失去稳定。针对此问题,提出了一种虚拟同步发电机(VSG)技术。通过研究分析同步发电机的数学模型和外特性,从而建立虚拟同步发电机的数学模型,来模拟同步发电机的转子惯性,并通过仿真验证其正确性以及虚拟同发电机技术能实现微电网并网与孤岛模式的自由切换。     

虚拟同步发电机技术及其在光储微电网中的应用

为了提高变电站站用电系统的供电可靠性,针对基于虚拟同步发电机技术的储能逆变器及其在光储微电网中的应用进行研究。介绍微网系统的拓扑结构和不同工作模式,设计微网各个子系统的参数,建立基于虚拟同步发电机(VSG)控制策略的储能逆变器数学模型,分析VSG并网和孤岛两种控制模式及其之间的切换。针对500k V河沥变电站光储微网系统,利用其中100k VA储能逆变器进行实验,验证VSG控制策略的可行性与有效性。     

基于NI-PXI的微电网分级控制数模混合仿真方法

针对多电压源型微源组网的独立型微电网,首先提出了基于微源下垂控制的系统分级控制策略:利用微源一级下垂控制,实现组网微源间功率自动分配;利用MGEMS二级控制修正下垂曲线空载频率和电压,提高系统供电质量;利用MGEMS三级控制确定下垂曲线基点功率及斜率,实现系统经济运行。其次设计了基于NIPXI的微源分层控制数模混合仿真平台,实现了基于NI VeriStand的实时建模仿真技术。最后提出了基于NIPXI的微电网分级控制数模混合仿真平台整体方案,并在国家能源大型风电并网系统研发(实验)中心完成系统搭建,开展微电网的分级控制数模混合仿真实验,结果验证了控制策略的有效性。     

微网对配电系统可靠性的影响

微网的接入将传统的单电源辐射状配电网络变成1个遍布电源和负荷的多电源新型配电系统,含微网的配电系统可靠性评估的理论与方法都将发生巨大的变化。介绍了微网的运行方式,及它对配电系统的影响,将故障模式影响分析法（Failure Mode and Effect Analysis,FMEA）应用到有微网的配电系统可靠性评估中。用所提到的方法对RBTS-BUS6中F4馈线的可靠性进行评估,验证了微网可以有效地提高配电系统的可靠性。     

基于改进下垂控制的微网协调控制策略

微源间的无功环流是由其输出电压幅值的差异引起的。在深入分析并联运行微源间输出电压幅值差异与无功功率出力分配偏差关系的基础上,将电压幅值反馈的控制策略引入到传统下垂控制中,降低微源间输出电压的幅值差,从而抑制无功环流的形成。仿真结果验证了该控制策略的可行性,同时仿真结果还表明该策略可以有效提高微网运行的稳定性。最后将该控制策略应用到并网过程中,仿真结果表明电压幅值反馈控制策略可以有效抑制并网过程中频率和电压的震荡。     

微电网仿真分析与等效化简

利用DIgSILENT软件搭建微电网仿真系统,使其在微电网孤岛运行、联网及2种模式转换时均能稳定运行.将微电网通过公共连接点(PCC)接入配电网,在配电网及微电网内部设置扰动,获取PCC处的电压、频率及功率数据,研究微电网的总体特性.为从配电网角度对微电网进行整体建模,提出对微电网系统进行等效化简的具体方法,包括综合负...     

直流微网系统能量管理控制技术研究

构建了基于光伏发电、风力发电以及蓄电池储能的多电源直流微网系统。归纳总结出了系统的九种工作模式,提出了包括最大功率跟踪控制、蓄电池充放电控制和直流微网系统的整体协调控制策略。根据分布式电源、电网、负载和蓄电池的工作情况,进行不同模式之间的转换,并完成相应的控制策略,实现了多电源供电的微网系统运营的可靠性。最后通过仿真证实了控制方案的可行性。     

虚拟同步发电机的相角控制方法

虚拟同步发电机技术利用电力电子变换器模拟同步发电机的特性,使变流器具有同步发电机一次调频、一次调压、阻尼及惯性等特性,增强了变流器对电网电压及频率的支撑作用,提高了电网接入的友好性。提出一种利用常规锁相环校正虚拟同步发电机频率和相位的方法,在启动并网及强扰动过程中校正频率和相位的不合理偏移,减小了上述工况下的振荡及失控风险,并通过实验验证了方法的可行性。     

同伦摄动模态子区间算法在微电网孤岛潮流计算中的应用

与传统输电网和配电网络不同,微电网中的分布式发电装置通过电力变换装置给负荷供电,所以考虑并网整流/逆变装置的影响,同时建立包含微电源、柔性交流输电系统、线路以及不同负荷类型的微电网精确数学模型。此外,计及负荷及微电源出力的时间波动性,引入同伦摄动子区间理论构造求解孤岛微电网区间潮流方程,并通过模态分析法提高区间运算精度。算例结果验证了所建模型及求解方法的有效性。