直流微网中可抑制环流的并联变流器控制策略

针对传统下垂控制中功率分配和电压调整的矛盾性,结合直流微网的结构特点,提出一种可抑制并联变流器间环流、准确分配负荷功率,同时稳定直流母线电压的改进下垂控制策略。首先,在各变流器输出端引入虚拟电阻,以功率损耗最小为目标确定其初始值,根据各变流器输出电压差自适应调整虚拟电阻大小,抑制环流的同时尽可能减小母线压降;其次,在控制器输入端引入电流补偿控制,消除线路电阻对功率分配精度的影响,采用分布式电压补偿控制进一步调整母线电压;最后,利用系统特征方程式分析系统的稳定性,为实际工程中设计变流器控制器提供理论指导。仿真验证了所提控制策略的有效性。     

考虑下垂控制策略的孤岛微网最优潮流

考虑到孤岛微网与传统大电网最优潮流的不同,提出一种基于下垂控制策略的孤岛微网最优潮流,构建了下垂控制分布式电源的孤岛微网模型,并建立了以系统发电成本最小和负荷能力最大为优化目标的孤岛微网最优潮流,同时利用模糊数学方法对多目标函数进行了处理,并以改进的33节点微网为例进行仿真模拟,利用最优潮流的经典计算方法——内点法对模型进行求解。结果表明,所提优化方法在求解孤岛微网最优潮流方面具有有效性和实用性。     

光储电站在阿里独立型混合发电微网中的应用

阿里地区电网装机容量小,大容量光伏接入后加剧了电网的不稳定,易造成光伏脱网和电网崩溃事故。针对该问题,文章提出了一种基于蓄电池储能的多模式控制策略,设计了一套独立型混合发电微网控制系统。实时数字仿真表明,当有大负荷投退时,本控制系统能显著改善系统的动态响应,将电网频率和电压控制在设定的合理范围内,能够保证大容量光储电站顺利并网发电和阿里微网电网稳定。     

含混合储能系统的独立直流微网协调控制策略

针对独立运行的多储能直流微网,为了减少蓄电池充放电次数和提高蓄电池间荷电状态的均衡速度及精度,提出了一种基于源荷功率差信号的直流微网混合储能控制策略。该策略在详细分析了直流微网工作模式的基础上,设置功率分层点作为超级电容和蓄电池工作切换依据,即超级电容和蓄电池分别优先工作在源荷功率差较小和较大的情况下,避免了蓄电池在源荷功率平衡点处频繁充放电切换。当多个蓄电池同时出力时,通过改进下垂控制,动态地增大均衡期间蓄电池间下垂系数差别,提升蓄电池荷电状态及负荷功率均衡速度和精度,避免部分蓄电池因荷电状态越限而提前退出运行。最后,在MATLAB/Simulink仿真软件上验证了所提控制策略可稳定运行在各种模式下,并具有较高的荷电状态均衡速度和精度。     

基于PSCAD的光储联合微网控制仿真研究

摘要： 光储联合微网的控制技术研究对提高微网可靠运行具有十分重要的意义。针对光储联合微网的能量控制问题,利用PSCAD平台建立了基于主从控制的光储联合微网发电系统模型。对光伏微电源,联网/孤岛模式下均采用了PQ控制方法;对储能微电源,联网模式采用同样的控制方法,而孤岛模式则采用了V/F控制方法。结果表明,采用该控制方法,联网时能够保证光储微网的能量可控及双向流动;孤岛时储能微电源能够为光储微网提供稳定的参考电压和频率,并调节与平抑光伏及负荷的功率波动。实现了光储联合微网在联网/孤岛模式运行下的能量可控性及良好的动态调节性。     

直流微网储能单元能量动态均衡控制研究

为了更好地提高直流微网系统运行性能,提出一种能够平衡各储能单元剩余电量（state of charge, SOC）的改进下垂控制策略。该方法在传统下垂控制基础上,以关联SOC参数的指数函数作为自适应下垂系数,根据各储能单元SOC改变其输出能力,实现各储能单元能量均衡。为解决传统下垂控制带来的母线电压偏移问题,加入母线电压二次控制环节,有效抑制直流母线电压偏差,满足负荷运行要求,并通过Matlab/Simulink仿真验证了该策略的有效性。     

基于电压下垂法的独立直流微网混合储能系统控制策略改进

针对独立直流微网中混合储能单元使用寿命问题,基于电压下垂控制的混合储能单元控制策略,提出了混合储能系统控制策略的改进措施。首先采用基于超级电容荷电状态的稳态功率修正策略,使超级电容在工作一段时间后荷电状态能够恢复至初始额定值,避免超级电容过充或者过放。其次,针对电池使用寿命问题,提出基于混合储能荷电状态的能量管理策略,以达到延长电池使用寿命的目的。最后通过Matlab/Simulink仿真分析,证明该方法在光伏输出功率改变条件下可有效延长电池与超级电容使用寿命。     

光储直流微网混合储能控制策略研究

混合储能相较于单一储能可以更好地解决微电网电压、频率波动等问题.为了充分利用混合储能系统的优势,使各储能电池优势互补,并考虑到储能变换器弱阻尼、低惯性的特点,提出了基于虚拟直流发电机控制的混合储能单元分频控制策略.该控制策略在混合储能单元分频控制的基础上,对功率密度电池储能变换器采用虚拟直流发电机控制,以增大功率密度型...     

基于改进下垂特性的微网功率控制方法

微网技术作为新能源及可再生能源接入智能电网的技术平台,可以有效整合新能源及可再生能源分布式发电的优势,实现能源的梯级利用,为智能电网的实现提供了必备的技术基础。针对微网的功率控制方法进行了研究,概述了现有的3类经典的控制方式,重点阐述并分析了微网功率下垂控制方法。结果表明,原常规有功功率-频率下垂控制的下垂系数固定无法保证微网的频率质量。提出微电源可采用一种改进的有功功率-频率的下垂控制方法,以有效保证微网运行的频率稳定。仿真结果表明了该控制方法的正确性和可行性。     

基于功率分层的孤岛直流微网协调控制策略

文章提出一种改进型功率分层协调控制策略,该策略利用荷源功率差信号代替母线电压信号作为切换条件,使孤岛型光储直流微网系统能够在不同运行模式间平滑切换,从而实现微网内部功率的动态平衡,保证不同工况下均存在以电压特性运行的松弛终端给直流母线提供电压支撑。通过下垂控制实现并联型储能系统按照实时功率调节能力决定自身出力,有效避免储能系统的过充过放,并引入二次运行控制环节解决了储能单元功率分配超过最大充放电功率引起的系统失衡问题。最后通过Matlab/Simulink平台在不同工况下实现该策略,仿真结果验证了所提出控制策略的有效性与优越性。     

基于虚拟电阻的微网下垂控制方法

针对微网下垂控制中虚拟电抗和虚拟电阻存在的不足,利用虚拟电阻可使所有逆变器的输出阻抗呈阻性的特点,将虚拟电阻与P-V、Q-f下垂控制相结合用于微网中,并通过搭建Matlab仿真模型,比较了虚拟电抗和虚拟电阻的效果。结果表明,虚拟电阻与P-V、Q-f下垂控制相结合适用于微网,同时与虚拟电抗相比,虚拟电阻可减小谐波含量。     

直流微网供电的电动汽车无线充电站控制策略

以电动汽车无线充电站为研究背景,并采用直流微网为其供电。为保证微网能够向充电站自用负荷与电动汽车提供可靠的电能,提出分层控制的方法。上层控制器负责运行状态的判断与底层控制器的管理,底层控制器包括风光互补发电的MPPT控制器、混合储能功率分配控制器、脉冲密度调制器和车载电池充电控制器。其中脉冲密度调制有效精简了无线电能传输系统的结构,保证输出电压稳定的同时,确保系统工作效率最高。在Matlab/Simulink中搭建直流微网供电的电动汽车无线充电系统的仿真模型,建立了无线电能传输系统的实验平台,通过仿真与实验验证了策略的有效性与系统的可行性。     

基于多个松弛终端的直流母线电压分层控制策略研究

独立运行的多微源直流微电网,因其抗扰动能力弱,需要制定合理的能量管理控制策略来平衡微源间的功率流动,实现直流微电网的稳定运行。采用基于多个松弛终端的直流母线电压分层控制策略实现直流微电网的协调控制,当直流微电网中光伏发电功率或者负载发生变化时,通过松弛终端来维持直流母线电压稳定。根据电压分层控制策略,文章所研究的微网组网中松弛终端是超级电容、蓄电池和燃料电池,分别采用双闭环电流电压控制、基于电压的下垂控制和恒压控制实现孤岛模式下分布式发电系统和混合储能系统间的功率平衡。其中光伏发电根据需要可以作为松弛终端,也可以作为功率终端。通过仿真分析研究,验证了该控制策略的良好效果。     

直流微网DC/DC变换器的虚拟直流电机控制策略研究

直流微网是小惯性系统,负荷频繁投切和新能源出力波动等因素都会影响母线电压的稳定。在直流微网系统中,往往通过储能单元维持系统功率平衡和母线电压稳定。针对储能端口双向DC/DC变换器,提出一种简化的虚拟直流电机控制方法,以增强系统的惯性和阻尼;建立虚拟直流电机控制的小信号模型,分析控制策略的稳定性和动态特性;对于动态响应初期母线电压的冲击性变化,提出输出电流前馈的小信号模型补偿方法,进一步平滑母线电压的动态过程;最后通过仿真分析验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

基于储能协调的光储微网VSG控制策略研究

光储微网独立运行时受到光照强度变化或负荷扰动时,系统频率稳定性无法满足要求。针对此问题,提出一种基于储能协调的光储微网改进虚拟同步电机(Virtual synchronous generator,VSG)控制策略。首先,对VSG控制策略进行改进,用以消除负载扰动带来的频率偏差。同时通过协调控制策略得到VSG控制器的给定参考有功功率,调整蓄电池储能充电状态(State ofcharge,SOC),用来平抑光照强度变化带来的频率偏差。其次,建立基于储能协调的光储微网改进VSG控制系统小信号模型进行参数整定设计。最后,建立系统仿真模型进行仿真验证,仿真结果验证了该方法的可行性。     

风光储互补微网系统集成技术的研究与设计

为提高微电网的运行效率,从系统层面统一协调控制各分布式电源及负荷,提出了基于风光储互补的微网系统的集成技术。介绍了基于风光储互补的微网系统方案,提出了微网运行模式和微网离网、并网以及离并网切换的协调控制策略,设计了基于DSP 28335芯片的能量协调控制器,实现了风光储微网系统控制管理功能的集成。工程实践验证了该设计方案的有效性。     

分层控制在微网中的应用研究

针对微网的特点提出了一种分层控制方法,通过弱通信通道来实现上层对下层的控制,该控制方法兼有分散控制和集中控制的特点,可以提高微网的智能性和灵活性。提出的分层控制主要包括三层:基于下垂控制理论的初级控制,对初级控制产生的偏差进行调节恢复的次级控制和负责管理微网与外部配电系统之间联接的三级控制。通过对某个微网系统的分层控制实验,验证了分层控制方法能较好地实现对微网的控制,证明了该方法的可行性。     

光储一体化并联系统优化控制设计分析

光储一体化并联系统由于具有高度电力电子化的特点,当母线电压波动时,大量电力电子装置使系统抗扰动能力减弱.该文首先采用一种考虑母线电压变化率的自适应下垂控制策略,减小系统的电压波动,增强系统运行稳定性;然后建立含有下垂控制的光储一体化并联系统的状态空间模型,分析下垂系数对系统稳定性的影响,并在此基础上得到自适应下垂系数的...     

对基于直流配电与直流微网的电气节能分析

近年来随着我国经济的不断发展,各方面都取得了良好的进步,但是由此也产生了大量的能源消耗问题,所以为了保证电力资源的可持续发展,本文研究了基于直流配电网和直流微网的电能节约问题。首先本文说明了目前能源浪费和环境遭受污染的问题,然后分析了直流电和直流微网运行的重要意义,并进行了可行性分析,然后分析了直流配电和直流微网在电气节能方面的两大应用。     

直流微网群分层对等控制及功率管理策略研究

直流微电网运行不须考虑频率、相位等因素,并且比交流微电网控制简单,因此具有广阔的发展前景。微网群系统是含有多个微电网、储能及负载的互联系统,微网群系统能够利用各个子网间的能量互济作用来解决单一子网由于出力的随机性和不可预测性给微网带来的冲击。文章针对一种含多个子网的微网群结构,提出了一种分层对等控制策略,在微网群中将各个子网看作储能设备,控制其与微网群系统之间的能量流动。基于MATLAB/SIMULINK进行直流微网群系统仿真,通过设置不同场景验证了该系统的稳定性和自治能力。