超级电容与蓄电池混合储能对微电网频率稳定性改善研究

随着越来越多的新能源发电并入微电网,单一储能技术已无法满足微电网对自身频率稳定性的要求。这时需要采用多元混合储能技术来改善微电网的频率稳定性。该文主要研究了微电网孤岛运行时,通过在交流母线处配置蓄电池和超级电容器两种储能装置,并且协调控制这两种储能装置的运行,来使微电网在风速扰动时系统频率能够快速地恢复稳定。通过对仿真结果的分析及比较,验证了所提出的混合储能方案对微电网孤岛运行时频率稳定性的改善作用优于单一储能方案。     

基于超级电容储能装置的微电网电能质量分析技术

为提高微电网的工作效率和加强微电网的可靠性,应用功率超级电容模组构成和开关电容电压均衡技术、快速充放电技术、电能质量监测治理等技术,并且应用控制软件和人机界面软件,设计一种基于超级电容器储能系统的微电网电能质量分析装置,可广泛为微电网电力系统中电力调峰、提高系统运行稳定性和提高电网及微电网电能质量的重要技术手段;同时,还可根据电网负荷的变化改变运行方式以向电网释放或吸收电能。由此,对负荷实施削峰填谷以减少系统输电网络的损耗,获取经济效益。储能装置用于用户侧,可提高电能质量,增强系统可靠性。而且,分布式储能在增强系统运行稳定性和提高电能质量方面具有更大的优势,按照系统运行的要求布置储能装置,可得到更好的控制效果。     

基于功率平衡的微电网稳定性控制策略

针对含有储能元件的分布式发电系统存在直流母线电压难以准确控制,直流子网切负荷瞬间交流子网电压及频率会偏离正常值的缺点,提出了基于功率平衡带负载前馈的蓄电池控制策略和改进的V/f逆变控制方法对其进行改进。仿真结果表明:交直流混合微电网在孤岛模式下和受扰动时,该方法均能使直流母线电压实现稳定且电压和频率都能够满足正常运行的要求,同时提高了整个系统的抗扰动能力。     

一种基于复合储能的自适应权重粒子群算法研究

微电网引入复合储能可降低可再生能源功率波动给电网安全稳定运行带来的影响,现以微电网并网运行模式下的复合储能为研究对象,建立以全寿命周期年均成本最低、可再生能源功率波动最小、并网联络线利用率最大为目标的自适应权重粒子群算法,以实现复合储能的多目标优化配置。     

含混合储能的光伏微电网系统协调控制策略

太阳能属于可再生能源类别。与其他能源相比,太阳能具有储量高、无污染的优点。当下,太阳能的开发和使用已变得越来越普遍。但是,太阳能发电具有输出功率波动大、防止干扰能力、过载能力差等问题,并且当连接到电网时,电网功率不平衡和频率质量降低。为了有效地抑制太阳能的波动性和随机性并提高太阳能微电网系统的稳定性,本文提出了混合储能太阳能微电网系统并联/离网运行以及模式切换期间储能装置和直流母线电压的调节控制建议。     

考虑多源互补特性的微电网系统自动优化策略研究

微电网系统中功率供需不平衡将导致系统电压的不稳定,为此在考虑多源互补特性的基础上研究了一种新的微电网系统自动优化策略。通过光伏、水电、复合储能等多种发电系统建立微电网拓扑结构,以能量控制层、中央协调控制层和本地控制层设计微电网控制框架,采用复合储能实现微电源的协调控制,从而提高电压的稳定性;通过复合储能系统组成的调控系统,基于直流母线电压分区策略,实现系统自动优化控制。实验结果表明,研究的考虑多源互补特性的微电网系统自动优化策略能够有效实现功率平衡,确保电压稳定性。     

配合分布式发电的储能变流器控制策略研究

功率平衡是供电系统稳定运行的基础,储能系统储存释放能量,平抑能量波动、负荷扰动,有效提高可再生能源利用率。针对储能变流器提出控制策略,联网模式下,运行功率解耦控制策略,孤岛模式下,运行恒压恒频控制策略,以及孤岛模式切换联网模式时,执行频率扰动控制方法。该控制策略的研究,实现含储能供电系统的可靠、稳定运行。     

交直流混合微电网中储能技术的研究

基于一种典型的交直流混合微电网系统,对交直流混合微电网中的储能技术进行了分析与探讨。针对交直流混合微电网系统的特殊性,分别就混合微电网的直流侧储能装置与交流侧储能装置进行了功能分析。随后,比较了现有的各类储能方式,并对适用于交直流混合微电网的储能方式进行了探究。     

自适应权重扰动观察法在光伏阵列发电MPPT中的应用

光伏阵列有着非线性输出的特点,外界环境的变化往往导致其不能最大限度地输出电能。为了降低成本,提高光伏发电系统的利用效率,就需要研究控制算法来最大限度地保证系统工作在最大功率点附近。在光伏系统MPPT中,控制周期和扰动步长的选取往往对扰动观察法的跟踪效果有着较大影响。现提出了自适应权重扰动观察法来选定控制周期和扰动步长,结果表明,该方法能降低系统在最大功率点的振荡,有着较好的自适应能力。     

适用于偏远区域的一种智能化微电网系统设计

介绍了一种微电网的协调控制策略,单一系统由光伏、储能、油机等3部分组成,相同功率等级之间可并联运行。研究了将光伏、储能、油机、市电统一调度,以及可扩展的模块化结构和配置方式。取常规微电网主从控制、对等控制之精粹,创造性地提出了协调控制策略,各从机接受主机统一控制,实现调度优化和节能控制;同时从机可竞争成为主机。实验验证了每部分模块化设计、并联运行、即插即用的可行性。解决了目前野外中大功率用电场合,供电单一使用油机、油料保障难,新能源使用不方便、不经济的问题。     

微电网源——荷动态频率调整模式探究

随着新型电力系统的构建，新能源的大量并网带来众多不确定性因素，微电网中的新能源占比高，其孤岛运行状态时频率稳定问题突出。本文针对新能源高比例的微电网，提出了挖掘风电机组和可控负荷调频潜力的源—荷动态频率调整模式，为孤立微电网的频率控制提供了新的解决思路。     

基于混合储能的直流微电网控制策略研究

针对直流微电网中新能源不稳定输出导致的微网功率不平衡和直流母线电压波动大等问题,研究了一种由光伏发电系统、混合储能系统和交流市电构成的直流微电网结构,提出了一种新型的直流微电网能量控制策略,根据母线电压值将系统分为4种工作模式、7个运行区间,系统的运行方式可以自动判断和自由切换。该微电网中的混合能源管理系统含有2个互补型储能元件——蓄电池和超级电容器,其以特殊的供应逻辑提高了系统的可靠性和灵活性。通过Matlab/Simulink仿真平台验证了这种策略的可行性。     

微电网电压稳定控制策略研究

针对微电网中的分布式电源自身的不稳定性将导致微电网电压不稳定的问题,给出了一种交直流混联结构微电网的典型系统,建立了双向AC/DC变流器(整流模式和逆变模式)、分布式电源逆变器及其控制系统的数学模型,提出了一种新型的双向AC/DC变流器控制方法,根据微电网的电压与功率关系,设计了一种基于电压外环、电流内环和功率环等的反馈控制器,并给出了相应的下垂控制策略。通过理论分析分布式电源的功率、电压特性及其对微电网电压稳定性的影响,提出了能够有效抑制分布式电源功率波动、提高微电网电压质量的控制策略。研究结果表明,该双向AC/DC变流器能稳定地控制微电网电压,具有很好的稳态性。     

基于模糊自寻优控制方法的自动频率跟踪

本文研究了功率超声外科手术设备的自动频率跟踪技术.首先,分析了功率超声振动系统中振速与频率之间关系,把频率跟踪过程表述为一维变极值点的寻优问题.然后,结合自寻最优自适应控制方法和模糊控制方法,提出了一种模糊自寻优控制方法来实现自动频率跟踪.通过对梯度自寻优控制方法和模糊自寻优控制方法进行实验比较,得出模糊自寻优控制方法能够解决频率瞬变漂移的跟踪问题.     

基于电液伺服系统的多绳缠绕式提升机浮动天轮主动调绳性能研究

在多绳缠绕式超深矿井提升机运行过程中,采用基于电液伺服系统的浮动天轮主动调绳装置,调节钢丝绳的张力。根据浮动天轮主动调绳装置的结构和原理建立阀控缸液压伺服系统的数学模型,设计了电液伺服系统的模糊自适应PID控制器,提出了一种基于模糊自适应PID控制的电液伺服系统实现浮动天轮主动调绳的控制方法,并建立了相应的数字仿真模型,以不同扰动频率的正弦函数输入模拟钢丝绳的振动,分析了液压缸的动态特性。仿真结果证明了采用模糊自适应PID控制方法的电液伺服系统浮动天轮主动调绳装置的有效性。     

自适应重复控制抑制测试台动不平衡扰动研究

通过分析三轴测试台的动不平衡因素,得出测试台存在周期扰动力矩。该周期扰动力矩主要是由加速度力矩、哥氏耦合力矩、离心耦合力矩组成,与测试台三轴的转动惯量、位置角和转动速度有关,影响测试台的定位精度和速率精度。为抑制三轴测试台动不平衡引起的不确定性频率周期性扰动力矩,提出一种用于消除带有的周期性扰动的自适应有限维重复控制。采用自适应算法在线辨识扰动频率,并调整有限维重复控制器参数消除该扰动,用平均方法证明算法的收敛性和系统的稳定性。同时该算法可以通过调整自适应多周期有限维重复控制器的结构来消除不同频率的多个周期的扰动。仿真结果表明该方法能有效的抑制三轴测试台动不平衡引起的周期性扰动,提高测试台系统的定置精度和速率精度。     

基于风光储双层母线微电网的分布式模型预测控制

针对风光储互补的双层母线直流微电网系统,提出一种基于多端口变换器直流微电网分布式模型预测控制策略。首先,建立各个子微网系统中风电系统、光伏系统和储能系统的数学模型,其次,依据风电系统、光伏系统工作在经济最优,发电功率最大,储能系统作为补充的原则,采用分布式模型预测控制算法优化风电系统、光伏系统输出功率,保证高低压侧母线负荷跟踪性能和经济性能。最后,通过微网间DC/DC变换器进行PI控制,实现高低压母线间能量平衡,维持母线电压稳定。通过仿真、实验验证,所提控制策略能够实现各个微电网发电单元经济最优的同时,维持高低压侧母线的功率平衡和母线电压稳定,提高了系统的运行可靠性。     

微电网运行控制策略研究

该文以深圳职业技术学院微电网工程为研究对象,针对面向可再生能源的微电网系统如何实现分布式电源、储能装置、负荷之间的协调,达到系统的稳定和最优运行,制定了运行控制策略。针对并网运行、离网运行,分多种工况来进行现场试验。测试结果表明,该微电网系统可连续稳定运行,并/离网启动、运行、切换都能满足控制要求。     

超导磁储能技术在微电网中的应用

超导磁储能系统可以长期、高效、无损地存储电能,具有响应速度快、功率密度高、效率高等优点,在微电网领域具有重要的应用价值。首先对超导磁储能系统基本原理进行详细梳理,其次对超导磁储能系统在微电网领域中解决微电源随机问题、短路故障问题、并网/孤岛模式切换问题的研究现状进行归纳总结,最后从大容量高温超导磁体技术、混合超导储能装置、超导磁体研究的新方向三个方面对未来超导磁储能系统在微电网领域的发展进行展望。     

基于功率平衡的直流母线电压控制策略研究

针对含有储能元件的分布式发电系统存在直流母线电压难以准确控制的缺点,提出了将PR控制器和PI-type调节器相结合的控制方法来实现直流母线电压的稳定控制。PR控制器对频率为谐振频率的正弦信号可以实现无静差控制,PI-type调节器在谐振频率处进行零极点的补偿来实现静态误差的控制。通过PI-type调节器后的电流与交流侧输出电流进行比较,产生的开关信号调节占空比来实现对直流母线电压的控制。仿真结果表明交直流混合微电网在孤岛模式下交流侧母线电压不稳定时,该文方法能使直流母线侧电压实现稳定控制,且交流侧电压和电流的畸变率都能够满足正常运行的要求,从而提高了整个系统的抗扰动能力。