DG和APF协同的微电网电压补偿控制策略

针对传统采用分布式电源(DG)不能完全补偿由不平衡及非线性负载引起的微电网供电电压质量下降的缺点,此处提出一种基于DG和有源电力滤波器(APF)协同的微电网电压及谐波补偿控制策略。构建了包含分布式2次控制器、DG本地控制器在内的微电网控制体系,分别通过DG与APF实现对微电网不平衡/谐波电压及负载谐波电流的补偿与抑制。最后,通过所构建的包含两台DG和一台APF的微电网动模实验平台,验证了所提控制体系及策略的有效性和可行性。     

基于分层控制方法的微网谐波电压补偿策略研究

针对多逆变器并联型微电网孤岛运行模式下的负载母线三相电压不平衡和谐波污染问题,本文提出一种基于两相静止αβ坐标系的微电网谐波电压分层控制策略。控制结构由本地DG控制器和微电网二次集中控制器组成。本地DG控制器通过改进型虚拟阻抗环和传统下垂控制策略实现微电网基波功率和补偿功率按额分配;微电网二次集中控制器产生电压不平衡和谐波补偿指令信号,并将其传送至DG本地控制器,通过电压电流控制器控制逆变器输出电压,实现微电网三相电压不平衡和谐波电压补偿。利用MATLAB/Simulink软件搭建仿真平台,验证了本文所提控制策略的正确性和优越性。     

分布式协同的配电台区电能质量综合治理策略

针对低压配电台区因存在大量不平衡及非线性负载导致的台区电网电压供电电压质量下降的问题,提出一种基于台区现有分布式发电(DG)和有源电力滤波器(APF)协同的低压配电台区电压不平衡以及谐波综合治理策略。构建了包含分布式二次控制器、DG本地控制器在内的两层低压配电台区电能质量综合治理体系,通过DG与APF协调控制实现对低压配电台区的电压不平衡以及谐波的补偿与抑制。最后,通过所构建的包含两台DG和一台APF的动模实验平台,验证了所提两层电能质量综合治理体系及协调控制策略的有效性和可行性。     

交流型微网指定次电压谐波主动补偿策略

微电网中电力电子变换器,以及局部非线性负荷的普遍存在,使得谐波污染已经成为影响微电网电能质量的重要因素。根据分布式电源接口逆变器,提出了一种基于两相静止αβ坐标系的微电网孤岛运行下的电压谐波补偿控制策略,有效地降低了微电网电压谐波畸变率。考虑到分布式电源的有功输出,采用了指定次谐波补偿控制策略,节省分布式电源用于补偿的功率,实现了微电网电能质量柔性控制;最后,在MATLAB/SIMULINK中对所提控制策略进行了验证。     

提高微电网与配电网电能质量的变流器控制策略

为消除非线性不平衡负荷对微电网和所连接配电网产生的总谐波畸变(THD)和电压不平衡等电能质量问题,本文提出了一种基于d-q坐标系的瞬时功率补偿控制方法,利用配电网与负载侧瞬时电流的差值计算电压源变流器(VSC)的参考补偿电流.通过讨论微电网两种运行模式下分布式发电机(Distributed Generator,DG)的...     

基于单周控制的微电网谐波主动治理方法

微电网中由于存在电力电子设备和非线性负载,其电能质量问题不容忽视。由于分布式电源并网逆变器本质上为一个三相全桥电路,通过对其控制策略的改进,可以使得其在输出电能的同时,还能够实现对电能质量的主动治理。借鉴该思路提出了一种基于单周控制的谐波主动治理方法以抑制公共连接点处的电流谐波。针对多逆变器并联的情况,提出了一种输出电流分摊补偿的控制策略,简化和改进了传统单周控制的控制。在Matlab/Simulink中搭建相应的仿真模型,利用dSPACE搭建实验平台,通过仿真和实验验证了所提方法的正确性与有效性。     

基于逆变器控制的微电网谐波抑制技术研究

微电网包含各种分布式电源和大量的非线性负载,会造成严重的谐波污染。为此,提出了一种使分布式电源逆变器在微电网系统中具有谐波抑制功能的策略。该策略选用较为精确的基于同步坐标变换的谐波检测方法,在逆变器的控制系统电压环设计中加入一个虚拟阻抗回路,使逆变器在输送功率的同时能够抑制系统中的谐波。采用PSCAD/EMTDC软件搭建仿真平台对微电网正常运行和切/增负荷情况下系统中的谐波进行仿真研究。结果表明,提出的谐波抑制策略能够对微电网中的谐波进行有效抑制,提高了电能质量。     

基于多功能并网逆变器的微电网电能质量研究

针对微电网中含有非线性、不平衡以及无功负荷,从而导致微电网的电压、电流发生畸变,引起谐波污染等电能质量问题。提出了一种能够实现并网发电和电能质量治理双重功能的多功能并网逆变器。集成了向分布式电网注入有功功率和对并网点处的谐波、负载无功、三相不平衡进行补偿等多种功能。最后,利用PSCAD/EMTDC验证了设计的可行性。     

微电网无功补偿技术综述

在基于可再生能源的分布式发电(Distributed Generation,DG)的微电网中,负载和发电设备相互靠近,以提供连续的电能。然而,与DG系统的电力电子接口导致了一些严重的电能质量问题,例如无功补偿和谐波。由于发电和配电紧密耦合,无功功率补偿在微电网中变得具有挑战性,难以维持可接受的电能质量水平,因此当前的研究旨在应对不断扩大的微电网系统并减轻相关问题。为此,对目前微电网无功补偿的各种控制方法、算法和设备进行总结回顾。     

交直流混合微电网微元建模与控制

随着直流负荷的增多,传统的交流微电网已经不能满足系统负载多样性及经济性等方面的需求,交直流混合微电网逐步成为研究热点和难点。仿真研究中,分布式发电(Distributed Generation,DG)的随机性、时变性和非线性化特性,使得混合微电网中DG的建模和算法实现比较困难,DG与储能之间的协调控制亦是一个难题。为此,基于实际工程需求搭建了一种包含直流大电网的交直流混合微电网的系统结构,提出了相应元件的物理模型与控制策略,并在仿真平台下着重模拟了各微元在不同工况下的协同运行。仿真结果表明,所提出的交直流混合微电网结构合理,各元件的控制策略和性能良好,且整个系统具有较快的响应速度,很好地满足了系统安全稳定性要求。     

多功能并网逆变器及其在接入配电系统的微电网中的应用

提出一种针对通过隔离变压器接入配电系统微电网的新型分布式电源多功能并网逆变器及其控制策略。综合运用瞬时无功功率理论和单位矢量的概念,根据分布式电源发电状态的不同,通过控制策略的设计,可以使多功能逆变器同时或分别实现由分布式电源向微电网注入功率的功能和在公在共连接点处进行谐波电流治理、负载无功补偿、负载三相不平衡和中性线电流补偿等并联型有源滤波器的功能。从而避免或减少对提高微电网电能质量装置的硬件投入,减少备总体积,使并网逆变器效益最大化。通过PSCAD仿真和实物搭建实验对该新型多功能并网逆变器及其控制策略进行验证,仿真和实验结果验证了相关设计的正确性和可行性。     

STATCOM电能质量综合治理方案及仿真分析

随着非线性负载在电网中的日益增多,为电网注入了大量的谐波电流,如何解决谐波污染问题成为了一个紧要的课题。静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)能够同时实现无功补偿与治理电流谐波,且运用广泛,技术成熟,是一种切实适用的电能质量综合治理方案。分析了STATCOM进行无功补偿以及谐波电流补偿的原理及控制策略,并就电网向非线性负荷供电问题建立模型,运用PSCAD进行仿真。仿真结果表明,STATCOM能够良好的补偿无功与谐波电流,能够对电能质量进行综合治理。     

基于分布式储能谐波阻抗调节的微网电压控制

孤岛微网的电能质量问题受到越来越广泛的关注,利用孤岛微网分布式储能的特性对网内谐波进行优化控制是治理微网电能质量问题的有效途径。首先建立了分布式储能发电单元(DG)机组容量/谐波阻抗下垂关系,基于电压型控制策略(VCM)的DG等效谐波阻抗调节方法,给出了基于DG的孤岛微网谐波优化控制方案,最终实现了微网内DG对非线性负载引入的谐波功率均分,以及对公共耦合点(PCC)电压谐波的治理和稳定控制。最后通过系统仿真与动模实验验证了所提控制方案的有效性。     

基于四桥臂逆变器的微电网不平衡负载补偿策略

微电网中存在大量非线性及不平衡负载,因而系统电压不平衡度、总谐波畸变率不断增大对微电网电能质量产生了严重影响。文中提出了一种基于三相四桥臂逆变器的负载不平衡补偿器,采用电压电流双闭环控制策略进行不平衡电流的补偿,提高独立微电网的电能质量。在PSCAD/EMTDC中搭建了含分布式电源的试验仿真模型,验证其有效性,包括光伏发电系统、柴油机发电系统、电池蓄能系统。通过带不平衡负载,研究了带有LUC微电网模型的功率潮流和系统稳定性。仿真结果表明,所提出的LUC有助于提高微电网的稳定性。所提出的基于三相四桥臂VSI的LUC及其控制算法可以充分应用到带有严重不平衡载荷的独立微电网中。     

孤岛微电网电压谐波补偿及电流均衡控制策略

孤岛微电网由于接入大量非线性负荷,导致微电网易出现电压谐波现象,以及谐波电流因线路阻抗各异无法按分布式电源(DG)容量比例分配问题。为此,提出一种采用分层协同控制策略以实现电压谐波补偿及谐波电流均衡控制的方法。在分布式二次控制中,通过与邻域节点交换各主要次谐波电流和谐波畸变率信息,采用一致性算法获得全网的谐波电流和电压谐波畸变率平均值,自适应调节功率下垂控制的电压谐波补偿参考值,以实现电压谐波补偿和谐波电流均衡协同控制。最后,通过仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性和可行性。     

抑制微网中谐波电流的逆变器控制策略研究

针对同时包含非线性负荷和线性负荷的微网,将分布式电源(DG)分为只带线性负载的和带有非线性负载的两类.对于带有非线性负载的DG,提出了一种基于dq坐标瞬时功率理论的谐波电流补偿算法,通过测得的微网内非线性负载谐波电流和逆变器额定功率输出,计算逆变器的参考电流,并采用滞环控制对逆变器进行控制;对只带有线性负载的DG采用传统下垂控制方法.用此种方法实现了该微网系统并网和孤岛模式的平滑切换和两种模式下的谐波抑制,并用Matlab/Simulink验证了该控制策略的有效性.     

基于主从控制的微电网电压质量改善策略

针对非线性不平衡混合负载易导致微电网母线电压畸变和不平衡的问题,目前大多采用增加额外的电能质量治理装置来提高母线电压质量。鉴于逆变器具有与电能质量治理装置相同的拓扑结构,本文将微电网母线电压质量治理问题转化为连接在微电网母线上的多逆变器输出侧电压质量治理问题,提出利用并联在微电网母线上的多逆变器系统对母线质量进行治理的策略,即将电能质量治理功能嵌入到从逆变器中,利用从逆变器实现逆变后的剩余可用容量抑制微电网母线电压谐波和不平衡。本文首先以单台逆变器为例,对非线性不平衡混合负载造成逆变器输出电压质量下降的原因进行分析,在此基础上,提出利用从逆变器剩余可用容量来补偿负载中的谐波、负序电流分量,而负载中的基波电流和零序电流分量则有主从逆变器共同分担。该控制策略有效的降低了逆变器输出侧电压的畸变率和不平衡度,避免了增加额外的电能质量治理装置,降低了系统成本。最后通过在PSCAD仿真环境下搭建仿真模型验证了所提控制策略的有效性和可行性。     

可参与微电网电能质量控制的并网光伏逆变器研究

微电网中负载与电源类型多样,电能质量指标可能会不满足要求,为此提出利用光伏并网逆变器控制微电网电能质量的方法。检测逆变器接入点母线上的电压和所带负载三相电流,使光伏并网逆变器除了输出有功功率以外,还能根据电网的电能质量情况,对负载谐波和不平衡电流进行实时跟踪补偿。基于瞬时无功功率理论,提出了一种串联超前校正的谐波检测方法,通过对检测系统传递函数的零点进行合理调整,使其动态响应性得到有效改善。采用广义积分控制方法对交流参考电流进行跟踪控制,可以达到稳态误差为零;并针对传统广义积分控制方法频率鲁棒性差的问题进行了改进。通过PSCAD/EMTDC进行仿真验证,结果表明,所提控制策略可以准确地实现谐波与无功补偿,有效降低了电压不平衡度,对负载突变和频率波动有良好的适应性。     

微电网中基于逆变电源控制的重要节点电能质量管理方法

利用逆变型分布式电源对微电网中的谐波、无功功率和不平衡进行补偿是一种有效的微电网电能质量管理方法。本文分析了谐波源不在分布式电源接入点情况下进行补偿时补偿效果的影响因素,并在此基础上提出了一种微电网中基于逆变型分布式电源控制的重要节点电能质量管理方法。该方法选择逆变电源附近重要程度最高的节点并以其为目标对微电网的电能质量进行管理,充分利用微电网中现有设备提高整体的电能质量。此外,本文提出的方法还能够根据实际需要灵活地选择补偿目标节点和补偿水平,具有重要的实际意义。仿真结果证明了本文提出方法的有效性。     

微源逆变器不平衡非线性混合负载的控制

为解决微电网中不平衡非线性混合负载对微源逆变器输出电压的影响,提出一种混合负载控制策略。通过补偿5、7次谐波和负序不平衡分量,使微源逆变器本地独立运行时,可以带载平衡负载、不平衡负载、整流型非线性负载及相关组合的混合负载。进行谐波和不平衡控制算法的理论推导,对所提控制策略进行仿真研究和实验验证。结果表明,所提控制策略控制效果理想,能够对混合负载提供良好的电力供应。