基于自适应ANN的孤岛微网群电压频率分布式协同控制

针对孤岛微网群稳定运行难度大,电压频率控制极为复杂的问题,本文提出了一种适用于含多逆变器分布式电源(distributed generations, DGs)微网群(microgrid cluster, MGC)的智能电压频率协同控制方法。首先,该方法利用Lyapunov理论和基于逆变器DG的动态特性设计了基于模型化的控制器;然后,利用人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)来近似上述动态特性,从而得到不需要DG参数先验信息的智能控制器,此外,所提控制器不需要使用电压和电流PI控制器;最后,通过不同场景下的仿真分析,验证了所提控制器的有效性,另外,本文还利用Lyapunov分析,证明了跟踪误差和神经网络权值最终一致有界,从而可实现了较好的电压和频率动态调节。     

高渗透率逆变型分布式发电对电力系统暂态稳定和电压稳定的影响

为研究大规模逆变型分布式发电对电力系统暂态和电压稳定性的影响,借助PSCAD/EMTDC仿真软件,以一个12母线测试系统为研究对象,建立电力系统和逆变型DG的动态模型。通过暂态仿真和理论分析,重点研究了不同渗透率DG对主同步发电机最大转速偏差和转速偏离频率的影响,分析了不同控制模式的DG在故障前(稳态)、故障期间和故障后对母线电压的影响。研究结果表明:渗透率越高,逆变型DG对系统暂态稳定性的负作用越大,但电压控制的逆变型DG能明显改善系统电压的稳定性。     

考虑N-1安全的分布式电源多目标协调优化配置

现有风电和光伏分布式电源(DG)规划模型均未计及配电网中的主变、馈线N-1约束,所得配置方案未必满足安全性要求。为解决该问题,提出一种考虑N-1安全的多目标DG选址定容规划模型。基于安全距离模型,介绍配电网N-1安全评估方法和指标;利用准蒙特卡洛模拟和奇异值分解生成风光荷相关性样本矩阵以提高规划结果准确性;以年综合费最小和安全距离均衡比最小为多目标,利用机会约束规划方法建立DG规划模型,并采用正态边界交点联合动态小生境差分进化算法对模型加以求解。算例结果表明,所得选址定容规划方案能保证N-1安全,实现了综合考虑系统经济性、安全性下的最优,验证了所提模型和算法是合理、有效的。     

基于二分法的本地控制改善含分布式电源配电网电压质量

为了改善含分布式电源配电网的电压质量并避免控制策略对通信系统的依赖,提出一种基于本地控制的分布式电源控制方法。根据分布式电源并网点的实时电压采集值,控制相应分布式电源的有功出力和无功出力适当增大或减小,结合控制效果并采用二分法反复调节控制量,最终将并网点电压控制在电压偏差允许范围内。在对分布式电源的本地控制中,在有功功率最大功率跟踪的前提下,优先利用逆变器的剩余容量进行无功功率调节,若仍不奏效再适当削减有功功率输出。密切监视分布式电源的运行环境,一旦条件允许则及时增大有功功率输出以最大限度地利用自然资源。以IEEE33节点的配电网为例,对所建议的方法进行了分析和验证。结果表明了所建议的控制方法的可行性和有效性,对含分布式电源配电网的电压质量的改善效果明显。     

基于动态时间弯曲距离的主动配电网馈线差动保护

基于馈线上不安装电压互感器、馈线终端(FTU)通信实时性较差和时间同步能力较弱的工程应用背景,提出一种主动配电网馈线差动保护方法。利用相电流突变量启动算法,触发馈线区段边界上各FTU相互交换1个工频周波的故障电流采样数据,再通过计算各FTU故障电流的动态时间弯曲(DTW)距离确定是否为区段内部故障。该保护在启动算法与抗同步误差能力强的DTW算法的配合下,不需要获取电压信息,不要求FTU间准确同步,对数据通信实时性要求不高,数据运算量小,对FTU硬件配置要求低,适用于分布式电源高度渗透的含多分支线路的主动配电网。仿真结果说明了所提方法的有效性。     

分布式发电技术及其应用现状

分布式发电（DG）以其发电方式灵活、与环境兼容等特点而得到了广泛的关注。随着DG渗透率的不断提高,DG也给现代电力系统运行与控制带来巨大的影响和变化。首先介绍了分布式发电的概念、分类、不同类型DG的特点和DG的应用,然后总结了DG并网技术会给电力系统带来的影响,最后介绍了DG在国内外的应用现状,为DG技术在我国电力系统中的应用提供了参考。     

应用神经网络的电动机控制系统

异步电动机控制系统是一个较难的工程问题。由于交流电动机机械系统具有非线性动态特性,以及交流电动机的某些状态变量无法测量,这些问题都使系统控制问题变得复杂。另外温度发生变化时,转子电阻发生很大变化,这又是一个控制系统难以克服的问题。使用神经网络的自适应控制技术来实现感应电动机的控制问题,第一种是单输入—单输出(SISO)系统,控制器使用静态多层感知器神经网络(MLP神经网络);第二种是多输入—多输出(MIMO)系统,控制器使用递归神经网络为动态控制系统方案。本文重点讨论MIMO系统。     

计及分布式电源精确特性的配电网动态无功优化

提出一种精确计及分布式电源DG特性的配电网动态无功优化的有效方法.根据不同类型DG的运行控制方式,用二阶锥松弛适当处理PQ、PV、PI和PQ(V)4种类型DG的并网潮流约束,将非凸的交流潮流方程近似地转化为凸的二阶锥约束,并通过设置优化目标函数驱使松弛误差趋近于0,把配电网的动态无功优化问题转化为凸的混合整数二阶锥规划...     

计及短路电流约束的分布式电源准入容量的计算

在尽量不调整配电保护装置的情况下,针对分布式电源的准入容量问题,提出计及短路电流约束的准入容量计算原理和模型,对配电网中计及DG影响的故障计算原理进行分析.该模型的主要特点是把短路约束条件表达为分布电源准入容量与其次暂态电抗之间的函数关系.通过对单分布式电源和多分布式电源的计算和分析,验证了此方法的可行性.     

基于模型预测控制的微电网逆变器控制方法研究

针对微电网内负荷随机性大和网内分布式电源对负荷变化敏感度高的问题,利用模型预测控制中的动态矩阵预估控制对适用于微电网这一特点的专用逆变器输出控制器进行改进。对传统分布式发电系统的并网逆变器内部控制结构在保留传统功率控制器的基础上,利用基于模型控制的动态矩阵预估控制方法设计了模型预测控制器来替代传统控制结构中交流侧的电压环、电流环输出控制器和直流侧电压控制器。仿真实验验证了该逆变器控制方法提高了逆变器控制器的动态响应速度,改善了传统控制器的超调、振荡、稳态误差等问题,逆变器内部控制系统的动态性能得到提升。     

基于分层储能的主动配电网需求响应控制策略研究及实现

开展需求响应(Demand Response, DR)和提高分布式发电(Distributed Generation, DG)渗透率可以有效地缓解输电和发电建设要求。传统配电网的无法适应DER高渗透率接入,基于价格和激励的需求响应在现有的政策和市场环境下推广应用驱动力不够。为了解决上述问题,将配电网储能系统进行分层分级,通过层级分权和责任授权发挥储能系统的主动性,不同层级的储能通过自主协调进行需求响应。该方法可提高分布式电源的渗透率,延缓配电网升级改造提升资产利用率,满足区域配电网稳定运行、电能质量、供电可靠性等,促进储能在电力系统中的应用。基于该研究成果研制的主动配电网需求侧管理系统已应用于国家能源应用技术研究及工程示范项目,实践验证了策略的有效性和实用性。     

基于动态面控制的间接自适应神经网络块控制

针对一类可转化为"标准块控制形"的多输入多输出的非线性系统,基于动态面控制技术,提出一种间接自适应神经网络控制器的设计方案.该方法通过引入1阶滤波器,消除了后推设计中由于反复对虚拟控制的求导而导致的复杂性问题,同时完全避免了反馈线性化方法中可能出现的控制器奇异性问题,且无需控制增益矩阵正定、可逆的条件.利用李亚普诺夫方法,证明了闭环系统是半全局一致终结有界,通过适当选取设计常数,跟踪误差可收敛到原点的一个小邻域内.仿真结果表明所提控制方法的有效性.     

基于混合算法的配电网故障重构与孤岛运行配合

基于二进制粒子群和差分进化的混合算法,构建了故障恢复的数学模型,对重构、拓扑识别、孤岛划分、潮流计算和目标函数计算的实现进行了详细描述;并提出一种能使配电网重构和孤岛划分合理配合的恢复策略,即在重构过程中进行孤岛划分,通过建立孤岛界限矩阵判断重构时能否产生孤岛,将孤岛划分后得到的停电负荷作为目标函数的一部分,使重构和孤岛划分的结果共同影响全局最优解,从而使这2种恢复方式更具有整体性。以IEEE 33节点配电系统作为算例验证了算法的有效性。     

分布式发电技术及其并网问题研究综述

分布式发电因其投资省、发电方式灵活、与环境兼容等特点,日益普遍地与大电网联合运行,给现代电力系统运行与控制带来巨大的变化。大力发展分布式发电技术将是电力系统未来发展的必然趋势。因此,研究分布式发电具有重要的理论意义和重大的应用价值。概述了国内外分布式发电的发展现状及应用前景,简要介绍了分布式发电的概念及几种新型分布式发电技术,分析了分布式发电并网系统及分布式发电并网对电力系统规划、电能质量、继电保护、可靠性等方面的影响,最后对分布式发电的未来研究方向和需要进一步研究的问题作了展望。     

汽包水位的模糊调整自适应神经网络控制仿真研究

提出了一种基于模糊调整的自适应神经网络控制策略,将其应用到电站锅炉汽包水位的仿真研究中。应用模糊推理机在线训练神经网络控制器。将蒸汽流量信号作为神经网络的输入,使系统具有前馈补偿能力。构造了鲁棒控制器,保证在控制初期以及对象特性变化的情况下系统具有很强的鲁棒性。仿真结果表明了该控制策略的有效性。     

高密度分布式光伏发电系统接入配电网准入容量研究

光伏发电是可再生能源中最有发展前景的一种新能源发电形式。高密度分布式光伏发电系统接入配电网可能引起电压偏差越限的问题。建立了考虑分布式光伏发电系统多点接入的馈线电压偏差计算模型,并分别分析了过电压及低电压条件约束条件下不同型号架空及电缆线路光伏电源的准入容量及最大渗透率,根据建立的计算模型采用PSS/E软件进行仿真计算,计算结果表明:利用光伏电源的调压作用可防止过电压,减短馈线长度可防止低电压;电缆线路的光伏电源准入容量主要受过电压因素的限制,而架空线路主要受低电压因素的限制。     

计及配电网电流保护整定原则的逆变型分布式电源准入容量计算

为评估逆变型分布式电源(IBDG)接入对配电网原有保护的影响并配置适合的保护方案,提出了一种计及配电网原有三段式电流保护整定原则的IBDG准入容量计算方法。不断假设、校验和修正IBDG的运行状态,选择使得校验结果和假设吻合的短路电流计算公式,并最终计算得到满足保护选择性和灵敏性要求的IBDG准入容量。对含IBDG的10 kV配电网进行IBDG准入容量计算和仿真验证,结果验证了所提方法的有效性。     

一种单输入双输出高增益DC-DC变换器

随着分布式发电在中低压场合的应用越来越广泛,对高增益直流变换器的需求日益增加。提出一种新型单输入双输出高增益DC-DC变换器。该变换器在传统Boost电路基础上引入电容和二极管组成极性反向极,功率端口通过差分连接方式互联,提高了变换器电压增益,降低了开关管电压应力;同时端口功率控制彼此独立,进一步提高了电能路由的灵活性。详细分析了该变换器的电路结构和工作原理,推导出稳态特性下的电压增益、主要开关器件电气应力以及电流纹波等表达式。在此基础上,提出了基于矢量时间作用的模型预测控制策略,建立了该变换器预测模型、推导出开关管矢量时间以及设计了目标函数寻优过程。最后,通过仿真和实验验证了所提变换器及其控制策略不仅可行、有效,而且具有高运行效率与低电压应力。     

基于动态规划的分布式电源优化配置

电源规划是电力系统中非常重要的规划。本论文在分析平顺绿色能源资源条件、电力负荷需求的基础上,根据当地实际情况,应用动态规划的优化方法结合各种约束条件,得到分布式电源的规划方案。