基于RTDS风光储微网协调控制仿真研究

风能和太阳能作为清洁的可再生能源,具有很大的发展潜力。电池储能系统技术的更新,使得引入规模化、集成化的电池储能系统,构建风光储联合发电系统的开发利用越来越受到人们重视。文章介绍了风光储微网系统中各分布式发电系统(DG)的结构、系统特点及基本原理,利用实时数字仿真仪(RTDS)搭建了风光储微网的仿真模型,并验证了该微网系统的稳态并网试验,并设计了基于低通滤波器算法的风光储协调控制策略,从而提高风光储联合发电系统功率输出的平滑性和可调度性。     

基于虚拟储能的微网风光储容量优化配置方法研究

风光储互补发电系统能够提高微网系统的稳定性.为了提升微网储能资源的合理配置,文章基于虚拟储能和电力弹簧概念,提出了计及主配储能协同的微网风光储容量双层优化配置方法,并利用改进的粒子群算法对风光储容量双层优化配置方法求解.最后,通过算例分析表明,文章配置方法提高了微网系统调节能力,降低了电压偏移率.     

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。     

基于能源云互联的光储市电交直混联计量型自动转换配电系统的设计

随着双碳进程的深入发展,直流配电网强势回归大电网,分布式光储等直流型可再生能源迎来发展的迅速期,光储市电交直流混用必将是未来的常态配电系统.针对此配电系统缺少智能自动转换和电能计量的实际情况,本文提出一种面向能源云互联,光储市电交直流混联计量型自动转换电气系统设计方案.系统采用模块化设计,包括分布式直流双电源与交流双电...     

基于模糊控制与非线性优化的孤立微网能量管理策略

为减小可再生能源输出功率波动对孤立微网电能质量的影响,本文设计了一种基于模糊控制与非线性优化的能量管理策略并应用于风/光/储/柴构建的微网系统中。以能量平衡、瞬时功率控制、锂离子电池及超级电容混合储能综合协调控制为目标,开展仿真研究,并在已有的150 kW风/光/储/柴微网实验平台上进行了验证。研究表明,在非线性优化的作用下,系统动态响应快、瞬时功率缓冲控制效果好,该策略具有实用价值。     

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。     

基于数学形态学与后差分算法的微网暂态电能质量扰动定位方法

微网技术优点突出,但是由于微网中分布式电源的自身特性、微网特殊的网络性质和运行特点都对微网的电能质量产生影响,特别是暂态电能质量扰动问题,扰动定位则是治理这一问题的基础和前提.为此,提出了基于数学形态学与后差分的微网暂态电能质量扰动定位方法.该方法首先用第一级形态滤波器对噪声进行预处理,并进行Park变换,将基频分量转换为直流分量,然后采用直线型结构元素的第二级形态滤波器进行消噪,最后采用后差分算法快速、准确定位扰动信号.MATLAB/SIMULINK仿真结果及分析表明,该方法简单、快速、准确适合实时性要求较强的场合.     

微电网电能质量干扰因素的探讨

在电力系统中微电网靠近负荷侧,属于配电网的组成部分,且装机容量相对较小,其稳定运行容易受到系统侧和负荷侧扰动的影响。微网的电能质量在受到内外部干扰时,将会偏离所要求的标准,影响用户对微网使用的体验感。因此对微网电能质量进行监测及有效的控制对增强用户对微网的接受程度,这对其应用推广很有必要。文中针对微网的电能质量干扰因素进行了探讨,同时提出了相应的解决方法。     

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。     

基于非合作博弈的多微网经济调度策略研究

随着分布式电源普及率越来越高,提高风电、光伏等分布式电源的电能利用率极为重要,现有研究大多通过单一微网内部的优化调度,提高风光消纳率,但单一微网调节程度有限。对此,基于博弈论的思想,对含有多个微网的电力系统进行调度优化,即先在微网内部进行电能的初步调节,然后进行微网的等效优化,再将等效后的微网进行非合作博弈。通过两次调度,充分利用微网间的互补优势,达到经济效益的最大化。最后,通过建立多微网模型,利用实例证明了所提优化调度方案可有效提高多微网系统的风光消纳率。     

基于“风-光-储”测量数据融合的孤岛微电网一次调频参数优化模型

针对多种分布式电源接入孤岛微电网,使潮流分布更加复杂,导致微电网频率控制难以满足需求的问题,文章提出一种基于"风-光-储"测量数据融合的孤岛微电网一次调频参数优化模型。研究分布式电源参与微电网调频的调差系数和调频容量模型,基于"风-光-储"测量数据融合对"风-光-储"调频参数进行修正。考虑到"风-光-储"分布式电源调频的稳定性控制,以孤岛微电网中系统一次调频备用成本最小为目标,基于机会约束规划对调频参数进行优化,并采取基于拉丁超立方抽样的确定性转化方法进行模型的求解。仿真算例结果表明,文章所提出的优化模型,能够降低一次调频备用成本,提高了孤岛微电网的频率稳定性与经济性。     

基于EMD-MDT的直流微电网线路故障检测

提出一种经验模态分解和决策树相结合的风光储直流微电网配电线路故障检测和分类方法。该方法通过经验模态分解对发送端测得的直流电流进行分解,得到多个本征模态函数,并采用最大加权相关系数方法计算选取灵敏度最高的2个本征模态函数,将9个统计方法应用于本征模态函数生成故障特征值,最终基于决策树,实现风光储直流微电网配电线路的精准检测和分类。算例分析表明,基于经验模态分解的风光储直流微电网配电线路故障检测方法可不受故障电阻、故障起始时刻和故障距离的影响,快速有效的对配电线故障进行检测和分类。     

基于序列运算的风光储混合微电网可信容量评估

以含风光储的交直流混合微电网为研究对象,通过聚类分析方法对气象条件进行分类,搭建风光储出力概率模型并进行序列化。提出一种序列运算方法计算交直流混合微电网用电不足期望值,从而迭代求得可信容量,针对风光装机容量配比以及直流负荷敏感度对可信容量的影响进行了分析,并将计算结果与蒙特卡洛法进行了对比,验证该文所提方法的正确性与有效性。     

基于改进型恒压控制与直流电压控制的交流微网协调控制方法研究

PQ控制、下垂控制与交流微网中光伏发电、风力发电等微电源之间存在协调性差问题,该文通过采用交流微网的直流电压控制策略,可使直流电压控制与光伏发电、风力发电之间的配合与协调更好,但当采用直流电压控制时,光伏发电、风力发电微电源的恒压控制策略就无法实现,为此改进恒压控制策略,提出基于改进型恒压控制与直流电压控制的交流微网的协调控制策略。Matlab/Simulink仿真结果验证了该文所提控制策略的有效性和可行性。     

考虑相关性的孤岛微电网供电能力研究

含多种分布式电源、储能装置的微电网在主动配电网故障后孤岛运行,可提高主动配电网的可靠性和故障恢复能力。为了描述风速、光照强度及负荷的不确定性,运用Copula理论,建立了基于D藤Copula的三维相关性模型,针对孤岛微电网在故障检修期内的出力大小,结合风险理论构建了孤岛微电网对外供电能力模型,并利用蒙特卡洛模拟技术对计及相关性的孤岛微电网对外供电能力进行求解。算例结果验证了所提模型和方法的合理性,同时相关性对孤岛微电网对外供电能力有一定影响。     

基于RBF神经网络的直流微电网均流控制策略

针对直流微电网功率分配问题,利用径向基神经网络(RBF)建立了直流变换器的动态等效模型,提出了一种改进的功率分配控制策略。以直流微电网模型为基础,以采集的本地单元变换器电压、电流值为输入,以其他单元变换器的输出电压、电流值为输出作为训练数据。在无需通讯的情况下,利用神经网络只需要本单元信息便可准确预测其它并联单元输出,并应用到本地控制器当中,从而改善功率分配和电能质量。文章利用Matlab/Simulink建立的对比仿真模型,证明了该控制策略在多种情况下都具有很好的控制效果。     

A power allocation strategy of a hybrid energy storage system for a PV grid-connected system

针对光伏并网系统中光伏微电源出力的波动性和间歇性,将蓄电池和超级电容器构成的混合储能系统HESS（hybrid energy storage system）应用到光伏并网系统中可以实现光伏功率平滑、能量平衡以及提高并网电能质量。在同时考虑蓄电池的功率上限和超级电容的荷电状态（SOC）的情况下,对混合储能系统提出了基于超级电容SOC的功率分配策略;该策略以超级电容的SOC和功率分配单元的输出功率作为参考值,对混合储能系统充放电过程进行设计。超级电容和蓄电池以Bi-direction DC/DC变换器与500 V直流母线连接,其中超级电容通过双闭环控制策略对直流母线电压进行控制。仿真结果表明,所提功率分配策略能对混合储能系统功率合理分配,而且实现了单位功率因数并网,稳定了直流母线电压。     

电网电压故障下向无源网络供电的MMC电力电子变压器的控制策略

电力电子变压器(PET)具有瞬时功率调节、谐波抑制等优点,输电线路经过PET向无源网络供电是柔性输电的一个重要应用领域.将模块化多电平变换器(MMC)技术与PET相结合,使得PET应用于高电压、大容量的输电和配电系统成为了可能.首先,本文针对MMC-PET输入级在电网故障时产生的正负序电流,推导出基于欧拉-拉格朗日(E...     

基于叠加频率的直流微电网改进下垂控制策略研究

提出一种基于叠加频率的直流微电网改进下垂控制策略。首先,通过在变换器输出电压上叠加交流电压,构造交流电压频率和输出电流之间的下垂特性;同时,利用交流电压产生的无功功率调节各变换器输出电压,实现电流的精确分配;然后,通过引入虚拟电阻和电压二次补偿措施,实现母线电压恢复同时提高系统稳定性。该文所提控制策略无需通信网络,有效提高了微电网即插即用性能。最后,通过仿真验证了控制策略的可行性和有效性。