微电网光伏发电系统控制与稳定性研究

在分析光伏电池原理及最大功率跟踪基础上,分析了含光伏发电系统的微电网模型。对光伏系统控制采用的是两级式控制,前级Boost DC/DC实现光伏阵列最大功率跟踪控制以稳定直流母线电压,并可升高电压以满足后级逆变器需要。后级为DC/AC逆变器,对逆变器采用V/f控制策略,此控制策略用以保证微电网的频率电压的稳定性。在Matlab/Simulink平台搭建含光伏发电系统的微电网仿真模型,分别对在并网运行时改变光照和在孤岛运行时改变负荷进行仿真,验证控制策略能够保证光伏发电系统的稳定运行。     

含多元储能交直流混合微电网系统控制策略研究

针对分布式发电存在的间歇性和波动性对电网安全运行带来的影响,提出了一种含磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池的多元储能交直流混合微电网系统,并分别制定了不同的充放电优化协调策略,同时满足了功率调节的快速性及储能配置的经济性。在微电网意外失电后,微电网中央控制器执行自动黑启动策略,确保系统失电后的自动重启,保障了重要负荷快速恢复供电。在实时数字仿真仪(real time digital simulator,RTDS)系统上验证了联络线功率控制策略的正确性及有效性。     

微电网中双馈感应风力发电系统控制方法研究

提出一种微电网中双馈感应风力发电系统的控制方法。并网运行时双馈感应发电机(DFIG)捕获最大风能,并采用灵敏度分析方法调整输出的无功功率来抵消有功功率变化引起的电压波动;孤岛时DFIG以电压幅值和频率可控的方式运行,并模仿下垂特性直接与其他采取下垂控制的分布式电源配合。仿真结果表明,所提方法能够调节微电网的有功功率平衡,并维持系统的电压稳定,在并网及孤岛运行状态下都能够保持微电网的平稳运行。     

微电网保护策略综述

近年来为提高电能质量和供电可靠性,越来越多的微电网接入配电网。微电网由分布式电源、储能装置和可控负荷组成。微电网的引入带来的一个主要挑战是设计在并网和孤岛2种运行模式下均能有效保护微电网的保护策略。总结了微电网继电保护面临的难点和特殊需求,介绍了微电网保护的研究现状,探讨了不同方案的优缺点,并给出了未来微电网保护的一些建议。     

基于ADP的复合燃料电池发电系统控制策略

在研究燃料电池/超级电容器复合电源结构基础上,引入了一种基于近似动态规划(Approxi-mate Dynamic Programming,ADP)的方法,用于燃料电池能量管理。详细介绍了ADP方法中执行依赖的启发式动态规划(Action-Depended Heuristic Dynamic Programming,ADHDP)的原理及构成。采用模糊神经网络产生控制信号,取代了传统由多层感知器所构成的执行网络,使得输入与输出之间的物理意义更为明确;采用增量输出的方式更适用于由于燃料利用率上下限所造成的强动态约束环境。针对复合发电系统的状态变量与控制信号,本文详尽阐述了评价网络与模糊神经网络的结构及其参数的调整方法。最后,仿真分析验证了控制策略的正确性以及良好的负载跟踪特性,并且在暂态过程中,燃料利用率仍在约束的范围内,保证了燃料电池的稳定运行与较高的发电效率。与传统的PI调节方式比较,本文采用的ADP方法具有响应快、超调小的特点。     

一种海岛分布式光伏发电微电网

针对目前微电网组成及控制复杂,快速实现及扩容难的现状,提出了一种工程实用的模块化分布式光伏发电独立微电网结构,以实现快速组网、安全及高效运行。对该独立光伏微电网的运行原理、关键电力电子装置以及模块间调度控制策略等进行了分析设计。基于该拓扑结构,在海岛进行了光/柴/蓄独立光伏微电网实证研究,实现了海岛负荷不间断供电运行。进行了海岛光伏微电网运行状态的测试分析,试验结果验证了该微电网架构的有效性,并对存在的问题提出了建议。     

分布式发电与微电网技术在电网中的应用

开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,使传统电网向智能电网过渡。探讨临沧电网对分布式发电和微电网技术的应用需求。     

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.     

微电网联网/孤岛模式下光伏发电系统控制仿真

针对传统光伏发电系统接入电网的不可控及其输出扰动对电网的动态影响,利用PSCAD平台建立基于微电网的光伏发电系统模型。在联网/孤岛模式下,分别研究了基于功率外环-电流内环的双闭环数字PQ控制方法。研究结果表明,采用该控制方法能够保证光伏逆变器的输出稳定在中央控制器发出的功率指令值,且直流侧电压输出稳定,实现了光伏发电系统在微电网联网/孤岛模式运行的可控性及良好的动态调节性。     

微电网控制研究综述

微电网已逐渐成为发达国家解决传统电力系统诸多问题的一个新手段.在微电网中,微电源既能并网运行也可孤岛运行,可保证敏感性负荷的不间断供电.由于能有效利用微电源热能,实现热电联供而提升效率.微电网具有广阔的应用前景.归纳和总结了美国电力可靠性技术解决方案协会(CERTS)提出的微电网控制的关键性问题,并展望了未来微电网控制领域可能的研究方向.     

含多种分布式电源的微电网控制策略

针对微电网的并网与孤岛运行方式以及2种运行方式之间的转换,提出了一种含多种分布式电源的微电网控制策略。该控制策略中微电网中心控制器连续监测微电网和大电网的运行状态并对微电网进行统一的协调控制:对于并网运行的微电网,当检测到孤岛状态时立即切换到孤岛运行控制方式;对于孤岛运行的微电网,通过选择主调频电源实现微电网频率的无差调节,避免了下垂控制产生的频率偏差;微电网重新并网时,通过采用电压灵敏度分析方法调节并网接口处的电压幅值并监视与大电网的电压相位差,实现微电网运行方式的平稳切换。采用PSCAD/EMTDC软件对含多种分布式电源的微电网进行仿真分析。仿真结果表明,提出的控制策略能够维持微电网的稳定运行,并能实现微电网并网与孤岛运行方式的平稳过渡。     

适于单相微电网应用的并网接口系统

提出了一种适用于单相微电网系统且具备高质量供电电压的并网接口系统。在传统串-并结构拓扑基础上,考虑光伏发电等新能源及其系统的接入,延伸出一组可连接微电网与其他电网的网侧接口系统拓扑。不同于传统功能分配,将并网接口系统中串联变换器配置为功率流的双向控制,同时承担电能质量问题的相互隔离作用;将并联变换器配置为电压工作模式,为本地提供高质量的供电电压,同时利用比例谐振控制器和分裂电容法等技术优化并简化了控制系统的设计,使整体系统性能较之传统串-并架构得以改善。在各种电压扰动情况下,系统可保持当地电网和公共电网之间的功率传输,并为本地负载高质量供电。最后结合一套具体实验系统详述了所提概念并验证了其正确性。     

研发固体氧化物燃料电池至关重要

固体氧化物燃料电池 (SOFC)是实现氢能发电经济有效的重要途径之一。它热效率高 ,燃料的适应性大 ,能更好地满足分散 ,移动以及区域供电、供热的需要。     

燃料电池多能互补微网系统并网运行特性研究

搭建了一套燃料电池多能互补微网系统,并搭建了相关的能量管控平台,整套系统遵循“并网不上网”的原则。以燃料电池为主要支撑电源,锂电池补充,分六种情况,对多能互补微网系统进行了试验测试。通过断开负载以及限制源端的功率输出等方式,改变微网的运行状态,能量管控系统能够及时地按照管控逻辑自动调整运行,智能化地调控微网系统的运行,保证系统的能量平衡,为燃料电池多能互补微网系统的进一步深入研究奠定了基础。     

微电网改进负荷功率分配策略与并网稳定性分析

由于低压微电网孤岛运行受线路阻抗特性等因素的影响,采用传统下垂控制无法按分布式电源(DG)单元容量合理分配功率,且孤岛微电网的电压和频率与大电网不同,并网前需进行同步控制。在分析并联逆变器功率分配机理的基础上,提出了改进的负荷功率分配控制策略。重新设计了Q-U下垂控制环,增加无功误差积分修正项,优化了微电网内部的功率分配。对微电网进行了并网同步控制,并建立了控制系统小信号模型,对改进负荷功率分配策略与并网同步控制的系统稳定性进行了分析。仿真结果表明采用所提控制策略后,无功功率可被合理分配,并网暂态过程平滑稳定。     

基于ZigBee的微网控制策略研究与实现

良好的微网控制策略是解决分布式电源并网的重要方法。在研究微网控制策略的基础上,提出了利用物联网的技术和手段对相应的功能进行设计和实现的方案。介绍了微网的运行方法,选用了Droop控制方法作为微网的并网控制策略,并采用无线传感网络技术对其功能进行了实现。     

直流微电网潮流控制器与分布式储能协同控制策略

针对直流微电网互联变换器提出一种能根据两端直流母线电压判断自身传输功率方向与大小的智能控制策略。该策略首先将两个直流微电网之间的互联变换器作为微电网潮流控制器(MicrogridPowerFlowController,MPFC)来控制互联线路上的潮流。然后提出一种微网自适应功率下垂控制方法使MPCF与分布式储能协同控制直流母线电压。最后使用Matlab/Simulink仿真验证该控制方法能够有效提高系统的稳定性和效率,并且能够减小因不需要的功率流动所带来的功率损耗及储能的充放电次数。     

分布式光储微电网系统并网控制策略研究

分布式光储微电网系统有效整合了分布式光伏电源和储能单元,有效改善了分布式光伏电源接入配电网产生的电能质量问题。分析了微电网的研究现状,给出了分布式微电网系统拓扑结构,并对分布式光伏电源和储能单元的特性进行了分析。针对分布式光伏微电网系统,研究了底层装置在并网模式下的控制策略,并在Matlab/ Simulink环境下搭建仿真模型,验证了底层控制策略的可行性。研究了以削峰填谷为目标的基于模糊算法的能量管理策略,根据当前所处的用电时段以及储能的SOC水平,确定能量控制策略,使光储微电网系统的运行成本最低。通过Matlab算例验证了该控制策略的有效性。     

微电网发展研究

微电网整合了分布式发电的各种优点,为新能源的有效利用提供了平台。说明了微电网的产生背景,指出了传统电网的缺陷以及分布式发电的利弊,引出微电网的概念。在此基础上,介绍了国际上对微电网的具体定义、设计理念以及微电网在国内外的发展现状,介绍了一些具有代表性的微电网示范工程。阐述了微电网的运行特征与控制方法两方面的技术问题,对微电网在我国的发展进行了展望。