基于虚拟同步发电机的无缝切换控制技术研究

针对微电网孤岛和并网两种运行模式平滑切换问题,提出了一种基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)的无缝切换控制技术。首先建立了VSG数学模型,基于虚拟转矩和虚拟励磁设计了功频控制器和励磁控制器。其次,设计了一种预同步单元,能在孤岛切换至并网模式前完成微网对大电网的电压追踪,减少并网冲击电流。最后,通过仿真实验分析,验证了所提控制策略的有效性。     

风机虚拟同步发电机的惯性控制研究

针对不含储能的风机虚拟同步发电机(VSG)系统提出了一种新型惯性控制方案,利用风轮转子的旋转动能补偿直流母线两侧的功率不平衡,并通过提高VSG的功率参考值增加逆变器的功率输出。仿真结果表明,该方案能够抑制直流母线的电压波动,加强风机虚拟同步发电机对电网的惯性支撑。     

基于虚拟同步机技术的电力电子变压器控制策略

针对电力电子变压器(power electronic transformer,PET)的并网控制策略进行研究,提出基于虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)的PET并网控制策略,分析在传统PET拓扑结构的VSG控制策略和小信号模型,提出传统PET拓扑的VSG模型具有高阶多目标的问题。为了简化VSG控制模型,提出一种简化VSG的PET控制方案,分析了其双闭环结构的小信号模型及其与传统PET的VSG模型相比较后的优势。通过PSCAD/EMTDC仿真试验验证了基于简化VSG的VSG并网控制的有效性。研究结果表明,应用VSG控制模型能够简化PET的并网控制策略,使PET系统更加适合电网调度。     

一种具备参与电网惯量响应与频率调节功能的虚拟同步发电机的设计与仿真

研究并网逆变器的虚拟同步发电机控制策略,给出一种含有功率外环、电流中环、电流内环的三环控制结构,建立了有功功率控制外环的小信号模型,设计了功率环的控制参数。最后,基于Matlab/Simulink仿真软件,验证了虚拟同步控制方法的可行性以及所设计参数的合理性。     

南方电网首套虚拟同步机系统挂网运行

<正>【本刊讯】近日,南方电网公司首套虚拟同步机系统——虚拟同步储能装置研制成功,并在所属广东电网公司东莞供电局客户服务中心挂网运行,实现新能源规模化消纳、储能高效利用的重要突破。该装置采用虚拟同步机解耦控制方法、新型并离网控制方法等多项具备自主知识产权的新技术;具有同步发电机等效转动惯量、系统阻尼等特性,可有效解决微网并、离网无缝切换问题,     

基于电流模型预测的虚拟同步发电机控制策略

提出一种应用于T型三电平并网逆变器的基于电流模型预测的虚拟同步发电机控制策略，构建电流离散预测控制模型，通过进一步优化分区，增加小矢量的选择，在减少控制器计算量的同时，兼顾中点电位平衡的控制效果并改善并网电流质量；根据转子角速度的偏差和角速度变化率来自动调整转动惯量和阻尼系数，缩短暂态调节时间，实现对频率和频率波动的有效抑制。最后通过MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型，验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

光储微网系统孤岛运行控制策略研究

受光照、温度等自然条件影响,光伏发电输出功率具有较大的波动性。利用储能系统功率快速充放的特点,可以实现光储系统输出功率稳定。现对光伏电池及其变流装置进行建模分析,对不同储能电池及其PCS控制方法进行建模分析,并结合实际示范工程运行参数,建立了光储微网系统仿真模型,最终提出了适用于光储微网系统孤岛运行的控制策略。通过仿真分析,验证了所提出的控制策略可以维持光储微网功率平衡,保持系统稳定运行。该研究成果为示范工程进一步开展相关研究工作提供了理论指导。     

多微网系统二次频率控制策略研究

针对多微网系统频率控制问题,对微网能量平衡控制、二次频率调整及联络线功率控制等进行了研究,提出了多微网系统二次频率控制策略。按所提控制策略,通过微网中心控制器进行二次频率调整,根据系统频率偏差和联络线功率偏差确定各微网需要调节的功率总量,并按一定的原则分配至调频DG,各DG调整出力将微网频率调整至目标值,并将联络线功率恢复至计划值;以两微网系统为例,对单网内发生负荷波动及双网同时发生负荷波动的情况进行了仿真。研究结果表明,所提控制策略可在系统发生负荷波动时快速恢复联络线功率,同时保证微网系统频率的稳定。     

基于电流解耦控制的光伏并网系统仿真分析

光伏并网发电是太阳能利用的重要途径,而并网逆变器结构的选择和控制策略的改进是其研究的重点。在PSCAD/EMTDC平台上搭建了单级三相光伏并网系统的仿真模型,仿真模型中的并网逆变器采用双闭环的控制策略,其中电流内环根据非线性控制理论中反馈线性化的思想,实现电流的解耦控制,电压功率外环采用PI控制。仿真结果表明:该控制策略不仅控制精度高,稳定工作域大,并且必要时能在一定范围内对配网的无功进行调节,提高配网稳定性。     

内模控制方法在永磁直驱潮流发电系统中的应用研究

针对永磁直驱潮流发电控制系统设计的问题,对潮流流速模型、最大功率追踪策略、永磁电机矢量控制、并网逆变器控制等方面进行了研究,提出了一种基于内模控制的转速控制算法以及一种新型的并网逆变器模型。使用内模控制器代替了机侧转速外环PI控制器,同时使用并网逆变器小信号模型设计了较准确的并网逆变器的控制参数。最后,基于上述算法和模型,在Matlab软件平台中对潮流发电系统进行了仿真,并对比了传统PI控制和内模控制下潮流发电系统的输出波形。仿真结果显示,所提出的优化控制策略能够准确控制发电机输出的有功功率、并网有功功率并且能够实现无功功率独立调节以及高功率因数并网运行。