新型双馈风力发电机有功功率平滑控制策略研究

针对由于风能的不确定性、风力发电机的大惯性以及风力发电系统的响应延迟性等造成的风力发电机输出有功功率在一定范围内有波动的问题,提出了一种新型双馈风力发电机有功功率平滑控制策略。该控制策略在全风速范围内采用变浆与变速协调控制策略,并在其基础上增加了一个有功功率误差控制环节,将转子电压辅助控制指令值作为反馈量加入原来的转子电压控制指令值,通过控制SPWM脉冲发生器来实现风力发电机定子输出有功功率的平滑控制。Matlab/Simulink仿真结果表明,与传统有功功率控制策略相比,该新型有功功率平滑控制策略有效抑制了双馈风力发电机输出有功功率的波动。     

基于下垂特性的主动配电网PQ协调控制策略研究

本文在主动配电网背景下,针对大量间歇式分布式电源接入配电网导致的电压波动问题,从有功功率、无功功率协调控制角度,提出一种计算、控制、执行的分层控制策略,进行功率解耦控制。首先通过控制器采集的电压频率和储能系统的荷电状态的基础上确定下垂系数,再计算负荷功率的缺额并结合主动配电网的出力情况来测算储能系统输出的功率,最终采用Park变换获得输出信号。通过在建立的微型主动配电网模型上的仿真,验证了分布式电源输出有功、无功以及负荷电压的稳定性都得到一定优化,从而说明了该控制策略的有效性和可行性。     

基于VSG的光伏发电系统建模与仿真研究

光伏发电往往通过电力电子接口接入电网,使得系统面临频率和电压稳定性等方面的挑战。结合光伏发电的输出特性,提出了一种基于虚拟同步发电机(VSG)的光伏发电系统变流器控制策略。首先,综合光伏阵列、升压电路、脉冲宽度调制和最大功率跟踪控制模块,搭建了光伏发电系统的仿真模型。其次,基于传统同步发电机运行机制,提出了有功频率控制和无功电压控制方法,实现了有功功率控制和调频调压的双重功能,完成了光伏发电系统的运行控制。最后,分析了不同光照强度和不同温度下光伏阵列的输出特性,并在负荷功率扰动条件下,开展了系统的直流侧逆变电压、虚拟同步发电机输出有功功率和系统频率等特性研究。通过MATLAB/Simulink,验证了虚拟同步发电机思想及控制方法的正确性和有效性。     

含大规模光伏并网的配电网电压调控策略研究

光伏发电的快速发展及其在配电网的大规模并网给配电网的运行带来了重大的影响。为保证大规模光伏并网后的配电网电压在规定的范围内,在分析光伏有功出力和无功调节特性的基础上,本文提出了一种配电网电压主动调控策略,根据系统负荷预测和光伏出力预测获取下一时段所需的无功功率调整量,以常规无功补偿装置为优先、光伏逆变器无功调整为辅,各光伏无功调整量的分配采取经济性最优的方式。建立含光伏并网的配电网电压仿真计算实例,通过与其他电压调控策略的对比分析验证了本文策略的有效性和优越性。     

基于负荷曲线的配电网用户月线损值预测研究

当前的配电网用户月线损值预测方法忽略了对月负荷曲线的计算,导致月线损值预测结果出现较大偏差。因此,提出基于负荷曲线的配电网用户月线损值预测方法。以用电信息采集系统采集的配电网拓扑信息和线路参数等运行数据为基础,采用实际供应电量的负荷曲线生成方法,分解配电网用户月用电量,求出配电网用户实际月负荷有功与无功功率曲线,通过结合前推回代法辐射型结构体潮流计算方法和Zbus计算法的环型结构体潮流计算方法,实现配电网用户月线损值预测。实验结果表明,该方法得到的配电网节点负荷平均误差波动范围为-3%～+3%,标准化曲线生成准确率高;预测各节点的有功功率、无功功率及电压的结果与实测值非常相近,误差较小,同时预测出的月线损值与实际统计值平均偏差低至3.215%。     

一种基于PQ协调控制的并网光伏调压方法

近年来,光伏产业发展迅速,越来越多的光伏接入配电网.而配电网线路阻抗较大,光伏自身调压能力较弱,当光伏出力较大时可能造成并网点电压越限.因此,为了提高光伏渗透率,维持电网安全稳定运行,本文提出了一种基于PQ协调控制的光伏逆变器调压方法.该调压方法可充分利用光伏逆变器的剩余容量进行无功调压,能够在保证并网点电压不越限的前提下最大化光伏的有功输出,提高了光伏的利用率.最后,通过仿真分析验证了调压方法的有效性.     

基于神经网络的配电网负荷预测方法

配电网接入高渗透率分布式光伏在一定程度上削减了配电网负荷。由于配电网负荷、光伏出力与气象因素耦合特性存在差异,且均具有较强随机性,致使配电网净负荷预测难度大、随机性高。为实现波动性配电网短时预测净负荷,基于长短期记忆（LSTM）,构建神经网络短期预测模型。通过LSTM构建光伏出力短期预测模型及小时前配电网负荷预测模型,并采用交叉验证,对各LSTM预测器结构超参数进行优化。将两者预测结果进行比较,得到配电网净负荷。由实验结果分析可知,LSTM方法可自适应挖掘光伏出力特征、历史负荷预测对象之间的相关性,较支持向量回归（SVR）方法,该方法预测精度高、过程简单。     

基于低电压穿越的光伏发电系统控制研究

随着并入电网中光伏电站容量的增加，为保证电力系统的稳定运行，要求光伏电站在电压跌落期间不脱网运行，以两级式光伏发电系统为研究对象，在传统并网控制的基础上，研究了光伏发电系统低电压穿越控制策略。电网电压跌落时，为抑制直流侧过电压，应降低光伏阵列输出功率，前级光伏阵列+Boost电路由MPPT控制转为限功率控制；同时，为抑制交流侧过电流，后级DC/AC电路电压外环断开，重新分配电流内环有功和无功电流参考值，采用基于无功支撑的控制策略。通过仿真对比分析验证了控制方法的可行性。     

基于DSP控制的逆变器并联技术研究

对基于DSP控制的逆变器并联技术进行了应用基础研究。首先从理论上分析了多台逆变器输出功率不均衡的原因，得出两逆变器模块输出电压相位差会产生输出有功功率不均衡，而两逆变器模块输出电压幅值差将引起输出无功功率不均衡。因而可通过分离检测各模块输出的有功功率差和无功功率差，并利用DSP控制电路来控制每模块的基准相位和电压幅值，使各模块输出功率保持均衡。经两台小功率逆变器并联实验，结果表明该方法具有良好的控制并联模块输出功率均衡的能力，同时能保证各模块可独立运行，适合热插拔功能的应用，为实现不中断逆变器代电奠定了一定的基础。     

分布式电网多能互补电源输出电压自动开关控制方法

基于分层控制的输出电压自动开关控制方法与基于极值优化的输出电压自动开关控制方法没有对电网多能互补电源输出电压状态进行诊断,出现控制后无功功率、有功功率到达稳态时间长的问题,导致电源输出电压自动开关控制效果差,为此设计一种405分布式电网多能互补电源输出电压自动开关控制方法。对实时采集的电网输出电压数据进行简单的滑动平均处理,建立诊断函数判断输出电压状态,将电流分为开通期间与关断期间,确定电网多能互补电源输出电压开关频率。以多能互补电源输出电压偏差最小作为目标函数,并制定加速因子,提高电源输出电压自动开关控制的响应速度,以此完成405分布式电网多能互补电源输出电压自动开关控制。将无功功率、有功功率到达稳态的时间作为对比指标,实验证明,此次设计的方法比传统两种方法控制后无功功率、有功功率到达稳态的时间短,证明此次设计的方法比传统两种方法的控制效果好。     

基于Digsilent的光伏电源并网对系统电压的影响

光伏电源并网后,配电网络由单电源放射状的网络变为多电源有源网络,馈电线路有功功率流向发生变化,各个节点电压也将受到影响。对光伏电源并网对系统影响展开全面的讨论,重点研究光伏电源注入位置和注入容量对电压水平的影响,并利用德国电力系统仿真软件Digsilent建立115节点的仿真模型,研究结果表明,在馈电线路上,同一位置光伏电源有功出力越高,电压水平越高,光伏电源接入位置距离母线越远,允许的注入功率值越小。     

基于单周期控制的Z源光伏并网逆变器的研究

针对传统的光伏并网发电系统存在输出电压低且波动范围大,能耗大,可靠性差等问题,提出了一种基于单周期控制的Z源光伏并网逆变器的设计方案,分析了Z源逆变器的电路结构及特点,详细介绍了Z源逆变器单周期控制策略的实现,并采用Matlab/Simulink建立了仿真模型。实验结果表明,Z源逆变器具有良好的升压作用,降低了对光伏电池电压等级的要求;采用单周期控制技术能够很好地跟踪电网电压,从而实现了单位功率因数。     

计及分布式电源的配电网电压波动特性研究

针对分布式电源出力的波动特性会使配电网发生电压波动变大等问题,在对分布式光伏和分布式风电输出功率特性进行分析的基础上,研究了分布式电源并网对配电网电压波动影响的相关原理;利用PSCAD/EMTDC电力系统仿真软件建立了包含分布式电源的配电网仿真实例模型。对配电网在不同容量、不同并网位置的分布式光伏和分布式风电作用下的电压波动情况进行仿真计算,获得了计及分布式电源的配电网电压波动特性相关规律。     

负荷功率因数对配电变电站电压稳定性的影响

对配电变电站的电压稳定性原理进行仿真,分析表明,在负荷有功一定的情况下,负荷功率因数的下降对电压稳定性将会产生两个方面的影响:负荷无功-电压特性曲线上升,与之相对应的电网无功-电压特性曲线下降,从而使配电变电站的电压稳定性显著下降。     

基于电网电压定向的光伏并网逆变器系统研究

针对传统的光伏并网系统逆变控制策略存在控制复杂、谐波含量多的问题,提出了一种基于电网电压定向的光伏并网逆变器直接电流控制方法,给出了以TMS320F2812为主控制器的三相光伏并网逆变器系统的硬件及软件设计。该逆变器直接电流控制方法采用过零检测电路测量电网电压的过零点时刻,得出过零点时刻的电网电压的旋转角度,从而得到逆变器输出电压的幅值和相位;采用SVPWM技术控制IPM的开断,使逆变器输出上述幅值和相位的电压,从而实现单位功率因数并网发电功能。实验结果表明,该逆变器直接电流控制方法简单,逆变器输出电流与电网电压基本保持相同的频率和相位,并网发电功率因数接近于1。     

基于滑模控制的独立光伏发电系统控制策略

针对独立运行的光伏发电系统,提出了基于滑模控制的最大功率跟踪(MPPT)策略;针对光伏微源输出功率随机性引起的逆变器输入侧直流母线电压波动,通过储能控制实现电压稳定;针对负载变化引起的系统输出电压波动,设计了系统输出电压电流双闭环控制器。通过MatLab/Simulink对提出控制策略进行了仿真验证。分析结果表明,所提出滑模控制策略可实现光伏电池的MPPT;储能控制策略可有效抑制光伏微源输出功率波动引起的直流母线电压波动;输出电压控制策略能稳定系统电压,确保安全可靠运行。     

基于有载分接开关协调的主动配电网电压控制研究

可再生能源具有随机性和间歇性的特点,然而随着分布式电网的渗透率不断提高,其并网也给传统电网带来了可靠性降低、双向潮流、电能质量恶化等问题,传统电网的被动调压策略已难以为继.主动配电网能支撑分布式电源的消纳,通过有载分接开关(OLTC)协调可实现电压控制.本文旨在阐述基于OLTC协调的主动配电网控制研究,先说明OLTC调压对功率的影响,介绍各传统电网调压方法,并指出了各方法的弊端.再阐述基于OLTC调压的主动配电网电压控制方案,最后对该领域进行了展望和总结.     

风光互补发电系统的分布式模型预测控制

风光互补发电系统中,风力和光伏独立发电且两者在地理上相隔较远,彼此没有通讯交流.对此问题,提出用分布式模型预测控制的方法去解决.首先,在风光互补发电系统中存在大量的非线性环节,运用神经网络线性逼近,训练得出各个子系统的神经网络线性化模型.然后,在此基础上,基于风力优先发电、光伏配合、蓄电池必要时输出的原则,设计出满足相...