基于博弈方法的含分布式电源配电网重构优化

智能配电网的发展要求在配电网重构中充分考虑分布式电源出力的不确定性,减小失电带来的影响,保证配电网供电的可靠性和经济性。在此背景下,把分布式电源出力不确定性虚化为“大自然”的博弈策略,与调度者的拓扑优化策略先后对策,构建了以重构费用最小为目标的配电网重构序贯行动博弈模型。然后通过改进的博弈树方法对重构的博弈模型进行求解,得到考虑了分布式电源出力不确定性的配电网重构方案。最后通过对IEEE 33节点配电系统的仿真分析,验证了所提出方法的有效性,并从经济性和可靠性方面对重构方案进行了鲁棒性分析。     

基于自适应下垂控制的风光储微网调频研究

提出一种基于自适应下垂控制的风光储微网调频控制方法。建立了风光储微网的系统模型,重点阐述了电池储能单元的三阶模型。基于储能电池的工作状态和充放电功率,确定了风电机组和光伏发电的动态出力策略。提出了一种自适应的下垂控制方法,即通过组网电源的功率裕度自适应调整各微源的下垂系数,充分发挥了微源的调节潜力和功率支撑能力。通过算例仿真验证了所提策略和方法的有效性。     

基于无迹变换含分布式电源系统的随机潮流

提出一种基于无迹变换的随机潮流计算方法,比较对称采样、最小偏度单形采样和超球体单形采样3种无迹变换策略的实现思路和计算效果,讨论随机变量不同的相关程度对随机潮流分布的影响。利用无迹变换方法将潮流的随机性分析问题转换为少量样本点的确定性潮流计算,可较全面捕获非线性系统的统计信息,而直接方便地处理具有相关关系的随机变量。IEEE30、IEEE118和IEEE300节点标准系统的计算结果表明:对称采样策略的无迹变换方法具有较高的数值稳定性,更适用于大规模电力系统随机潮流的求解,与蒙特卡洛模拟相比,其计算速度可提高数十倍,且相对误差可低至0.5%。     

基于混合系统理论的再生制动系统控制策略研究

再生制动是提高混合动力客车(hybridel ectricbus,HEB)经济性的重要手段。以后轮驱动的HEB为研究对象,提出了电机再生制动力和摩擦制动力以及整车前、后轮制动力协调控制的再生制动系统控制策略。基于混合系统理论描述了HEB再生制动系统,采用MATLAB/Simulink/Stateflow混合建模方法,建立了制动力协调控制的HEB再生制动系统控制策略仿真模型,并基于Advisor软件平台对实例HEB分别在中国典型城市循环工况和UDDS循环工况下进行仿真分析,结果表明,采用制动力协调控制策略制动能量回收率分别达到48.7%和50.9%,整车燃油经济性分别提高14.3%和12.8%。     

基于虚拟同步电机技术的混合储能平抑微网频率波动策略研究

由锂电池和超级电容器组成的混合储能系统(HESS)具有响应快速、短时吞吐功率能力强的优点,可以很好地作为电网的分布式储能设备补偿电网频率波动。提出在储能单元体系优化匹配下,基于荷电状态(SOC)反馈的自学习平滑储能控制策略,自主归纳更新混合储能的控制规则,利用虚拟同步电机(VSG)技术来解决可再生能源功率波动引起的电网频率偏移问题。最后,在Matlab/Simulink中建立了光储微网模型。通过仿真验证了配置混合储能单元的VSG能有效模拟出同步电机的转动惯量与一次调频特性,提高了并网系统的稳定性。     

微电网的多重主从控制策略研究

针对下垂控制在负荷需求变化时其电压及频率偏移额定值较大的缺陷,提出了一种具有混合输出特性的逆变电源控制方法。该控制方法结合了现有下垂控制和V/f控制两者的特点,较好地克服了各自的缺点。基于该逆变电源控制方法提出了一种新的多重主从控制策略,该控制策略不需要通信,可自行按照预设的裕度相互配合运行,克服了对等控制及基于单个V/f的主从控制策略的不足。利用DIgSILENT软件搭建了微电网的仿真模型并对其进行了验证,结果证明了所提出的逆变电源控制方法和多重主从控制策略的正确性和可行性。     

基于sollin算法的含分布式电源的孤岛划分方法

将分布式电源(DG)以馈线方式接入的配电网系统化简成含“T”节点的配电网络,以母线节点和馈线为树干,将负荷按权值由小到大顺序加入生成树中.以孤岛内功率平衡条件为约束,利用图论分析法中sollin算法求解最小树,进而实现孤岛的划分.算例分析结果表明;基于sollin的图论分析方法能对含DG的配电网进行快速划分,且有效提高了DG的利用率.     

基于分布式电源的微网的设计与运行

结合微网和分布式电源的特点,着重讨论了其设计、运行、优化、控制等问题.通过设计实例,指出微网的设计要遵循安全可靠、功率平衡、运行灵活的原则;分析了微网的结构和运行方式,对于并网运行模式、孤网运行模式、双模式进行了详细说明,提出在不同的运行模式下微网设计的特点;对于微网和分布式电源的控制系统和优化运行提出了建议,提出了建...     

基于改进粒子群算法的含分布式发电配网孤岛划分

分布式电源(DG)在配电网中的比重越来越大,当配电网上级发生故障时,可以将配电网与上级电网断开,利用配电网内部的分布式电源为配电网中重要负荷提供持续稳定供电。为了最大化利用DG资源,同时保障重要负荷优先供电,本文提出了基于改进二进制粒子群的配电网孤岛划分方案。本文以二进制粒子群作为主程序,并对粒子进行组合变异,为了克服粒子群的早熟问题,采用模拟退火算法对粒子群进行优化。本文采用广度优先搜索算法对孤岛进行功率连通性校验。对不满足连通性要求的孤岛进行调整,最后找出最优方案。最后,采用IEEE69节点配电系统进行算例验证,算例结果表明本文算法的优越性。     

分布式电源高渗透率的微电网快速稳定控制技术研究

通过分析分布式电源高渗透率微电网的运行特性及其给配电网运行带来的影响,提出了一种基于三层控制架构设计多态多时间尺度的微电网综合稳定控制方法。从微电网电力电子设备快速稳定控制、微电网暂态稳定控制、微电网动态稳定控制、微电网稳态稳定控制四个层面构成了多态多时间尺度稳定控制的技术体系,以实现微电网内功率快速调节、扰动快速平抑、故障快速隔离、运行效率提高、稳定水平趋优等控制目标。重点研究了微电网内电力电子设备参与微电网稳定运行控制的实现方法。相关工程实践表明,该方法效果良好。     

基于组合抽样的含分布式电源随机潮流计算

针对含分布式电源系统随机潮流计算中随机变量类型多的特点,提出基于组合抽样的蒙特卡罗模拟法,其根据随机因素的不同特点采用不同的抽样方法,并计及线路随机故障的影响。将随机因素作为随机变量建立概率分布模型;对连续概率分布的负荷及分布式电源出力采用拉丁超立方抽样,对离散概率分布的电源和线路随机故障采用结合拉丁超立方抽样的改进重要抽样方法,以减小方差,提高模拟计算效率;对系统随机变量进行抽样建模。通过对接有分布式电源的IEEE 14节点系统和IEEE 57节点系统的算例分析,表明了所提方法是有效的,并具有良好的收敛性。     

分布式电源的本地电压控制策略

分布式电源(DG)发展迅速,给配电网带来的影响日益显著,其中对配电网电压的影响尤其明显。研究了配电网中DG的本地电压控制策略。首先,证明了配电网中DG接入点最容易出现电压越限,说明了本地电压控制的可行性。然后,提出了基于无功调节和有功调节的本地电压控制策略,推导出本地无功控制和本地有功控制的调节量表达式,得到调节量为节点电压测量值的线性函数,并给出本地电压控制策略的实现方法。最后,对IEEE 33节点配电系统进行算例分析,结果表明所提的本地电压控制策略可有效地消除DG接入带来的电压越限问题。     

多光伏发电直流网及其控制策略

提出一种多光伏发电直流网拓扑结构,系统包含多光伏电池、蓄电池、直流母线以及功率因数校正、双向直流变换等电路.光伏电池因地制宜分布式配置,并通过直流变换器连接到低压直流分支母线,直流变换器依据分支母线电压变化情况,实时调节光伏电池输出功率以满足负载用电及确保分支母线电压稳定;高压主母线通过双向直流变换器连接各供电单元以及...     

含分布式电源的配电网故障智能恢复方法研究

针对含有分布式发电的智能配电网故障自动恢复技术的实际情况,在分析现有智能恢复方法的基础上,提出综合优化目标加权后的最优方案.在此基础上,研究多目标优化的分层协调控制与多智能体技术在含有分布式电源及微网的智能配电网中的应用.通过故障恢复方案的生成、安全校核、优选、执行等步骤,使电力系统在保证可靠的基础上快速高效恢复负荷供电.最后通过某典型的配电模型来说明该恢复策略的有效性及分布式电源在智能电网中的重要作用.     

混合磁路电机的哈密顿建模与控制

针对电机传统控制策略对参数变化敏感等问题,从能量的观点出发,将哈密顿能量系统理论应用于混合磁路电机,将混合磁路电机数学模型表示成了广义耗散哈密顿系统的形式,给出了混合磁路电机的哈密顿能量函数,设计了混合磁路电机的非线性稳定控制器和负载观测器。仿真结果验证了理论分析的正确性和控制律的有效性。     

A protection scheme for microgrid with multiple distributed generations using superimposed reactive energy

With the growing integration of distributed generation, distribution networks have evolved toward the concept of microgrids. Microgrids can be operated in either the grid-connected mode to achieve peak shaving and power loss reduction or the islanded mode to increase the reliability and continuity of supply. These two modes of operation cause a challenge in microgrid protection, because the magnitude of fault current decreases significantly during the transition of a microgrid from the grid-connected mode to the islanded mode. This paper proposes a protection scheme for the microgrid based on superimposed reactive energy. The proposed scheme uses the Hilbert transform to calculate the superimposed reactive energy (SRE). The sequence components of superimposed current are adopted to detect fault incidents in the microgrid. The faulty phase and section are recognised by using the directional characteristics of SRE along with a threshold value. Moreover, a relay structure, which enables the proposed protection scheme, is designed. The significant feature of the proposed protection scheme is that it has the ability to protect the looped and radial microgrids against solid and high-impedance faults. To verify the efficacy of the proposed approach, extensive simulations have been carried out using the MATLAB/SIMULINK software package. The results show that the proposed scheme successfully identifies and isolates various types of fault in a microgrid and performs well with different fault resistances and fault locations.     

A distributed non-Lipschitz control framework for self-organizing microgrids with uncooperative and renewable generations

This paper investigates the design of robust distributed voltage and frequency control for a self-organized microgrid. A multiagent distributed secondary hierarchy is proposed using control Lyapunov function. Power resources are categorized as controllable and uncontrollable distributed generations (DG). Controllable DGs are exchanging information with neighbor DGs through agents at communication layer. The agents communicate to restore the voltage and frequency to their nominal references. Furthermore, the proposed scheme is robust against the insufficient data from uncontrollable DGs, since it provides an improved and stable operation even when there is no communication with uncontrollable DGs and loads. It can actively compensate for the random unknown demand and generation, by sharing the power mismatch in distributed droop architecture. It is shown that the suggested controller is capable of stabilizing an uncooperative microgrid in which not all DGs are cooperating. Also, the convergence speed of the system is improved using the finite-time controller. The performance and finite-time stability of a microgrid with partially-cooperative DGs is proved using Lyapunov theorem and is validated through numerical simulation. The results show improved transients, accurate steady state values for voltage and frequency control of a microgrid, and robustness against communication architecture variations. The impact of communication delays, the uncertainty in coupling gains of the communication links, and the time-interval between updating the controller and the states through communication are investigated.     

基于改进MOBPSO算法的含分布式电源的多目标配电网重构

提出一种含多类分布式电源的多目标配电网重构模型。在重构时采用Pareto准则的多目标二进制粒子群优化(Multi-Objective Binary Particle Swarm Optimization, MOBPSO)算法,对算法进行了3点改进：基于环的编码方式用以降低不可行解的产生概率;动态变化的惯性因子和异步变化的学习因子用以提高算法的调节适应能力;在最优粒子的更新方式上提出小生境共享机制和比例选择算子相结合的策略。最后还给出了一种根据决策者偏好信息,从优化解集中选择相应重构方案的评价机制。算例结果表明：改进的MOBPSO算法在寻优效率和稳定性上均有提升;所提模型、改进算法以及评价机制互相配合,能够为决策者提供一种有效的配电网重构方案。     

基于改进模糊法的分布式风光互补发电系统MPPT控制

风光互补发电系统的输出特性受到风速随机非线性、不确定性,太阳照射强度的时变不确定性和经常被部分遮蔽等的影响,一种高效的最大功率跟踪控制方法对于提高分布式风光互补发电系统的供电可靠性和电能质量具有实用意义.针对风电机组,采用模糊MPPT控制方法;针对光伏发电部分,采用模糊PWM扰动的MPPT控制方法,提高了系统在部分遮蔽状况的灵敏度和输出效率,进而实现了风光互补系统的MPPT控制.设计了基于改进模糊法的MPPT控制策略的控制器,并进行了实验验证,实际运行实验结果表明,基于改进模糊法的分布式风光互补发电系统的供电可靠性、输出特性和动态特性显著改善,输出效率提高.     

基于改进下垂控制的微电网运行控制研究

微电网中,采用下垂控制的微电源,线路阻抗差异、输出电压幅值不等以及微电网复杂结构等因素均会导致微电源输出无功功率不能达到均分的效果,使微电源间出现无功环流。为解决这一问题,提出了一种改进的下垂控制策略。即在传统无功下垂控制中加入线路压降和微电源接入点电压幅值反馈量作为无功下垂控制的补偿量,有效跟踪微电网电压变化,改善输出电压幅值不等的状况。在Matlab/Simlink中搭建微电网仿真模型。仿真结果表明,改善的下垂控制能够大大提高无功均分的分配精度,提高微电网的系统稳定性。