基于微网内节点功率优化配置的频率-电压调节方法

分布式电源出力以及节点负荷的不确定性,严重影响了孤网模式下微网系统的频率和电压。文章首先考虑发电机有功-频率特性,无功-电压特性以及负荷的频率电压特性,定义微网系统频率和节点电压对有功功率和无功功率的灵敏度;其次,将系统频率偏差和节点电压偏差进行归一化加权处理,得到优化目标函数;然后,以灵敏度较大节点为功率调节节点,采用粒子群优化算法对这些节点的有功功率和无功功率进行优化。在14节点的微网系统中对算法的验证结果表明,当孤网运行的微网系统频率和电压偏差需要调节时,文章所提出的算法通过优化微网节点的功率,能够使系统频率偏差和节点电压偏差减小,实现频率和节点电压的调节。     

微电网中并列运行逆变器控制策略研究

考虑到微网内分布式电源的多样化和分散性,提出一种PQ控制与基于下垂特性的电压电流控制相结合的控制策略。PO控制可以实现间歇性微源的最大能源利用率,基于下垂特性的电压电流控制在微网运行模式或结构发生变化时,可以很好地实现负荷功率共享,以维持微网频率和电压的稳定。此控制策略既可以在并网模式下运行,也可以在孤岛模式下运行。并在PSCAD／EMTDC仿真平台上搭建了微电网仿真模型,验证了此控制策略的正确性和有效性。     

风储孤网多智能体功率平衡控制时滞优化模型

针对风力发电系统与电池储能系统联合供电的微网孤网运行时,由于风电的不确定性与负荷的波动性导致的微网功率平衡困难问题,以及各个子系统在实时状态数据交互过程中存在的时间延迟问题,提出了基于多智能体功率平衡控制的时滞优化模型。首先根据风储孤网系统的结构组成建立双层多智能体的网络拓扑;然后针对风储系统中各种功率不平衡运行工况构建功率平衡数学模型;并考虑状态数据与控制信息在系统中传递的时滞性,对风储孤网功率进行优化控制并求解;最后利用所建立的仿真模型对系统在不同运行工况下的运行过程进行了分析。仿真结果表明,针对风储孤网系统提出的基于多智能体功率协调控制时滞优化模型能够实现系统的稳定运行。     

孤网运行微电网中混合储能管理与控制策略研究

对孤网运行风光互补微电网电压频率控制和混合储能功率分配问题提出了混合储能管理控制策略,该策略将混合储能中锂电池设定恒功率和压频电源两种模式,对超级电容器采用电压/频率控制。锂电池作恒功率电源时,根据发电预测和负荷预测结果平复系统波动;超级电容器则依据电压/频率控制补偿系统实时功率缺额,保障微电网稳定运行。为此在MATLAB/SIMULINK中搭建了仿真模型,进行了孤网运行、能量分析、模式切换三次仿真,结果表明该策略正确。     

含可再生能源的多微网系统负荷频率控制策略

为解决多微网之间频率控制问题,考虑多级能源参与调控的特点,提出了含可再生能源的多微网系统负荷频率控制策略。分析了多微网系统的运行特点,建立了光伏、生物质能发电、柴油发电机、储能系统、风电的频率模型,并阐述了多微网系统联络线功率偏差控制原理。分析了多微网频率控制策略,提出基于模糊逻辑的PIDN控制方法,利用改进正余弦优化算法对控制模型进行求解。在仿真系统中进行了算例分析,对比传统PID控制验证了文章所提方法的有效性。     

微网平滑切换的控制策略研究

微网在并网/孤岛2种模式间的平滑切换对微网安全稳定运行影响很大,储能元件可以维持微网孤岛运行时电压和频率的稳定,为此设计了一种包括功率环、滤波电感电流环以及滤波电容电压环与同步控制相结合的储能元件控制器,并分析了它在微网2种模式相互切换过程中的作用。利用Matlab/Simulink建立由储能元件、风电和光伏组成的微网系统并且建立了微网试验平台。仿真和试验结果证明该控制器能够维持微网2种模式相互切换过程中电压和频率的稳定,保障微网内负荷的电能质量。     

微电网运行与平滑切换的控制策略

将微电网的运行过程分为4个阶段,对每个运行阶段设计了详细的控制策略,通过中心控制器的控制调度,解决了微网内的功率平衡,由并网到离网的平滑切换以及重要负荷不间断供电等技术难题。     

分布式多能互补微电网协调控制策略

微电网可以整合各类分布式电源并为当地负荷提供绿色能源,因而成为世界各国研究的热点。由于微电网运行惯性小、模式多、内部电源特性差异大,而增加了网内公共点电压频率的稳定难度,其控制问题异常复杂。文章提出了基于分布式电源层的改进下垂控制策略,在传统下垂控制的基础上增加前馈调节与比例积分控制机制,从而改变了下垂系数,增大了功率调节范围,加快了公共点频率电压的稳定速度,使微电网并网时实现功率输出的指定控制、孤岛时按负荷的需求分配功率。文章还采用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC V4.4验证了所提方案的可行性。     

油田微电网负荷平衡控制策略研究

微电网从并网切换到孤岛运行状态时的微网微电源所产生的电能和负荷需求的不平衡会导致系统失稳。利用电力系统仿真软件搭建了油田微电网模型。针对油田微电网的运行特点,提出了一种微源侧和负荷侧共同控制的负荷平衡控制策略。当微网切换过程中微源出力支撑足够时,通过微源的出力调整达到负荷平衡状态。当微网切换过程中微源出力支撑不足时,提出了一种考虑电机的功率不平衡严重程度以及距离的动能偏差矩切负荷方法。仿真结果表明,提出的负荷平衡控制策略可以保证微网在微源提供出力足够和出力不足时都能安全平稳运行。     

基于多个松弛终端的直流母线电压分层控制策略研究

独立运行的多微源直流微电网,因其抗扰动能力弱,需要制定合理的能量管理控制策略来平衡微源间的功率流动,实现直流微电网的稳定运行。采用基于多个松弛终端的直流母线电压分层控制策略实现直流微电网的协调控制,当直流微电网中光伏发电功率或者负载发生变化时,通过松弛终端来维持直流母线电压稳定。根据电压分层控制策略,文章所研究的微网组网中松弛终端是超级电容、蓄电池和燃料电池,分别采用双闭环电流电压控制、基于电压的下垂控制和恒压控制实现孤岛模式下分布式发电系统和混合储能系统间的功率平衡。其中光伏发电根据需要可以作为松弛终端,也可以作为功率终端。通过仿真分析研究,验证了该控制策略的良好效果。