并/离网双模式储能变流器的研制

随着分布式发电和微电网技术的发展,传统储能变流器已不能满足现在的技术要求。在此提出一种新型拓扑结构,不仅满足传统并网工作模式的要求,而且满足离网工作模式的要求。详细介绍了该拓扑结构的工作原理和并/离网工作模式下的控制方法,在此基础上,研制了一台100 kW并/离网双模式储能变流器。通过光储联合运行实验,结果表明该储能变流器功能强大,动态响应快,充放电电流谐波电流小,具有很好的推广价值。     

含分布式储能的光伏发电系统建模与仿真

太阳能是一种新型可再生能源且在开发利用太阳能过程中不会污染环境。太阳能发电在解决全球气候变暖及能源问题中发挥着极其重要的作用,但因受自然条件和气候因素的影响,太阳能辐照度具有极大的不稳定性,直接导致了光伏发电输出功率具有明显的波动性。为了使光伏发电系统能够提供连续稳定的电力,将分布式储能作为主要的储能方式应用于光伏发电系统中,基于PSCAD/EMTDC建立了含分布式储能的光伏发电系统仿真模型。经仿真结果表明,光伏电池最大功率跟踪点(MPPT)能够有效地提高光伏阵列的输出功率;分布式储能的介入使得光伏发电系统的输出功率曲线更趋平稳,缓和了光伏发电不稳定性对电网的冲击。     

两端均为有源网络的VSC- HVDC系统仿真研究

为了得到轻型高压直流输电(VSC-HVDC)系统的稳态和动态特性,在探讨轻型高压直流输电的原理并简介VSC - HVDC常用三种控制策略的基础上,针对定直流电压和定有功功率的控制方式,利用MATLAB软件中的Simulink模块建立仿真模型,仿真分析了VSC - HVDC的稳态特性,再对几种常见的交流侧物理量扰动和三相短路故障进行仿真,得出相应的动态特性仿真波形.仿真结果表明了仿真模型的正确性和有效性,可为VSC-HVDC系统的参数辨识、控制和故障诊断提供参考.     

飞轮储能的仿真系统研究

飞轮储能在很多能源相关领域有着广阔的应用前景。基于飞轮储能技术的基本原理及飞轮储能系统的主体结构,以Simulink为平台搭建了飞轮储能的仿真系统,包含充电模型和放电模型两部分,各自由电机本体、转速计算、磁极位置检测及位置控制等模块组成,其中转速计算模块是区分两个模型的所在。基于所搭建的仿真平台,对充放电过程进行了仿真,并对占空比、转动惯量与摩擦系数对储能系统的影响进行了仿真分析。     

一种小型分布式光伏并离网发电系统的研究

光伏并离网发电系统同时具有光伏离网、光伏并网发电系统的优势,不仅可离网单独运行,还可并入公共电网运行,与传统纯并网发电系统相比,应用范围更广,稳定性和供电可靠性更高.为此对光伏并离网发电系统中的逆变器进行研究,并设计一种小型分布式光伏并离网发电系统.     

基于MATLAB中GUI功能设计电机仿真实验系统

针对"电机学"的教学与实验特点,结合MATLAB的Simulink及GUI的各种功能,设计了基于GUI的电机仿真实验系统软件.该软件在实际教学实践中得到了很好的应用,尤其在实物实验系统难以实现或很难设计的环节,使学生对电机物理模型有了更好的认识.本文就软件的功能,制作的理念和设计方法作了详细的介绍,并就软件功能的扩展进行了探讨.     

基于MATLAB中GUI功能设计电机仿真实验系统

针对＂电机学＂的教学与实验特点,结合MATLAB的Simulink及GUI的各种功能,设计了基于GUI的电机仿真实验系统软件。该软件在实际教学实践中得到了很好的应用,尤其在实物实验系统难以实现或很难设计的环节,使学生对电机物理模型有了更好的认识。本文就软件的功能、制作的理念和设计方法作了详细的介绍,并就软件功能的扩展进行了探讨。     

基于飞轮储能的风力发电系统仿真

针对离网式风力发电系统存在电能波动大、供电可靠性差等问题,提出采用基于无刷直流电机(BLDC)驱动的飞轮储能系统来提高离网式风力发电系统的电能质量。通过Matlab/Simulink对含有飞轮储能环节的离网式风力发电系统进行了仿真,给出仿真参数。仿真结果表明,飞轮储能系统可有效抑制风速变化带来的电能波动,保证供电的可靠性。     

分布式发电系统中的LCL滤波器性能分析和设计

为了滤除由分布式系统产生的谐波,LCL型滤波器较L型滤波器和LC型滤波器有体积和成本的优势,并且能够对高频谐波有更好的抑制作用,成为研究分布式发电系统并网的研究热点之一.本文通过对LCL型滤波器建立数学模型,详细分析其工作原理及其特性,并针对其谐振问题,讨论了无源阻尼和有源阻尼的谐振抑制方法,提出一套实用的参数设计方法.最后通过MATLAB/Simulink仿真软件搭建模型,对相关理论和方法的可行性进行验证.     

光伏并网系统的MATLAB快速仿真模型研究

以光伏发电系统的数学模型为基础,给出了其基于MATLAB/Simulink的仿真模型。针对传统仿真方法快速性、鲁棒性较差的缺陷,分析了两种基于逆变器的等效简化模型—等效开关模型与平均模型,并从仿真速度、精度及鲁棒性等方面对上述模型进行对比。此外,针对大规模光伏发电系统接入电网的情况,提出一种可用于快速仿真的相量模型,有助于电力系统的快速潮流计算与暂态特性分析,其有效性通过仿真对比得到了验证。最后,对四种仿真模型进行综合对比,提出了各种仿真方法的适用场合。     

含蓄电池储能的永磁直驱风力发电系统并网研究

风力发电系统输出功率的随机性和波动性,给大规模风电并网带来严重挑战。为了有效地改善永磁直驱风力发电系统并网特性,在直流侧增加蓄电池储能装置。设计了储能电池侧双向DC/DC变换器的控制策略,建立了含有储能电池的风力发电系统仿真模型。分别仿真分析了电网侧需求功率变化以及风速变化时系统的动态响应特性。仿真结果证明,增加蓄电池储能装置可以有效地提高永磁直驱风电系统并网特性。     

化学储能功率转换系统的研究

化学储能系统为解决风电、光伏等间歇式新能源大规模并网问题,提供了一种新的解决方案.以某储能型风电场项目为背景,对储能系统功率转换单元(PCS)进行深入研究,采用DC-DC和DC-AC两级变换器的拓扑结构,实现电池侧和电网侧能量的双向流动.搭建了仿真平台,并开发了一套1 MW级的储能变流器单元样机,仿真和实验表明,变流器性能良好,为实现风场功率波动平抑、风场能量调度等高层控制策略,提供了基础平台.     

含储能及分布式电源的区域电网平衡

针对现有区域电网平衡性能差,负载电源换相时间长的问题,设计出含储能及分布式电源的区域电网平衡系统。根据产生电网不平衡的因素,使用储能及分布式电源对平衡电网进行供电,采用脉宽调制调节器（PWM）、运算放大器对电流、电压信号进行调节,通过融入独立成分分析算法（ICA）的经验模态分析算法（EMD）实现电网信息中的故障识别,根据混合基傅氏变换算法得到的结果判断系统电网是否需要进行换相处理,最后通过平衡调节系统使电网能够稳定平衡运行。通过MATLAB仿真对比传统区域电网和本研究设计的电网平衡系统,发现本研究设计的平衡系统消耗的有功功率更小,达到平衡所需要的时间更短。     

分布式发电系统中的储能逆变器技术研究

分布式发电系统通常需要两种控制方式,第一类并网方式(与大电网连接);第二类独立方式(微网方式)。以电池为储能单元的储能逆变器也相应存在两种控制模式:电流源模式和电压源模式。为提高在微网运行时电压源模式的动态响应,采用电压外环电感电流内环的双环控制策略,并给出设计方法。为充分验证储能逆变器的两种模式的性能,搭建了两台100 kVA储能逆变器的微网平台。实验结果表明电压源模式工作的逆变器提供的微网电压无较大的畸变,动态响应较快,维持了系统的稳定运行,获得预期的效果。     

基于MATLAB的风力发电系统单相整流/逆变电路仿真研究

介绍了风力发电的能量转换,风力发电机的发展,以及并网换流器。搭建了基于MATLAB/Simulink的单相整流/逆变电路仿真模型,并对该模型进行仿真,仿真结果表明,搭建的单相整理/逆变电路能较好的模拟风力发电系统变流器的工作过程,对进一步提高变流器的性能具有促进作用。     

基于储能的风力发电并网逆变器控制策略研究

每一种分布式电源都有并网运行和孤岛运行两种运行模式,提出一种多环反馈的逆变控制器,风力发电机并网逆变器在两种运行模式下都采用PQ控制,发出指定的有功功率和无功功率;储能蓄电池并网逆变器在并网时采用PQ控制,发出指定的有功和无功,孤岛时采用V/f控制,维持电压和频率。设计一种加权控制算法,在分布式电源两种运行模式切换时,抑制并网电流的冲击,稳定负载电压,达到无缝切换。利用电磁暂态软件PSCAD／EMTDC搭建合理的模型,验证所提方法的可行性。     

分布式新能源接入电网的电能质量问题

分布式电源的接入给电网的系统规划、电能质量、继电保护等方面带来诸多问题。从电能质量的角度,分析了风电、太阳能光伏发电和微型燃气轮机三种常见的分布式电源并网产生的电能质量问题及目前常用的改善方法,阐述了微电网技术在多种分布式电源混合接入电网中的作用。探讨了在智能电网框架下,分布式电源微电网的电能质量的研究方向。     

飞轮储能风力发电系统的功率快速平滑控制策略研究

飞轮储能风力发电系统可充分利用风能资源,抑制风电系统功率波动。但是飞轮储能系统的并网逆变器输出功率的高频扰动将降低电网吸纳风能的能力。且增加飞轮储能系统后,风力发电系统的软硬件成本较高。文中通过分析并网逆变器输出功率的高频扰动风量,计算飞轮储能系统功率参考值,实现快速功率平滑控制,减少并网功率波动,增加电网吸纳能力。通过采用定频滞环控制策略,克服了开关频率不固定、输出电流谐波含量高的缺点,其响应速度快,软硬件资源要求低,可减少PI控制器,减少锁相环等环节,降低软件开发成本。为验证采用定频滞环控制的快速功率平滑控制策略的性能,设计了仿真模型,并进行实验验证。仿真和实验结果表明：该控制策略可快速降低网侧有功功率波动,减小网侧电流谐波且软硬件成本低。     

双余度舵系统中的电流均衡策略研究

以双余度舵系统为研究背景,以双余度无刷直流舵机为被控对象,讨论余度绕组电流不均衡的原因与危害。设计位置环、速度环和均流环的三环控制策略。着重讨论双余度无刷直流电动机余度绕组的电流均衡控制策略。建立双余度无刷直流电动机和舵系统的仿真模型。利用MATLAB/Simulink,对均流控制效果和舵系统性能进行仿真验证。仿真结果和实验结果表明,绕组均流控制策略设计合理,实现了双余度绕组间的电流均衡。提高了舵系统的整体性能和可靠性。舵系统跟踪曲线超调小、稳态精度高,系统整体性能优良。