基于微网主从结构的平滑切换控制策略

主从结构是微网中常用的一种控制结构。在这种结构中,其中一台为主控逆变器,其余的为从逆变器。并网运行时,主控逆变器需要与电网同步;孤岛运行时,它为从逆变器提供电压参考。本文研究了基于主从控制条件下微网平滑切换控制方法;提出一种适用于微网系统的新型锁相环,可确保微网运行模式的平滑转化,减少切换时的暂态影响,增强了系统的稳定性。文章通过仿真模型和实验样机对文中给出的控制方法的有效性和可行性进行了充分验证。     

基于主从结构微网控制策略运行分析

由于针对主从结构微网控制策略问题,利用国际通用大型电磁暂态仿真软件 PSCAD／EM TDC软件搭建三微源低电压微网仿真模型,在并网运行时,采用PQ控制,实现微源最大功率输出;当孤岛运行时,主控微源通过状态跟随器切换至V／F控制,为微网稳定运行提供电压和频率支撑。通过电磁暂态PSCAD／EM TDC软件分析了主从结构微网系统分别在并网运行与孤岛运行时的动态特性。仿真结果验证了所构建的主从结构微网控制策略的有效性和可行性。为进一步研究主从结构微网控制策略奠定基础。     

交直流微网PCC无缝切换控制策略研究

微网有两种典型运行模式,即并网运行模式和孤岛运行模式,当两种模式间需要切换时,为满足负载的不间断供电及较高的供电质量,微网与电网的公共连接点(PCC)是否能达到无缝切换已成为衡量微网系统控制策略优劣的主要指标.针对采用主从控制组网策略的交直流混合母线微网,通过深入分析微网的两种典型运行模式间进行无缝切换所需满足的条件,提出基于调频调相的PCC无缝切换控制策略.实验结果验证了所提出无缝切换策略的准确性、快速性和可靠性.     

基于主从控制微网的平滑切换控制方法研究

针对微网从并网运行切换到孤岛运行时的暂态振荡问题,提出一种基于主从控制微网的新平滑切换控制方法。首先设计主控电池储能单元的外环控制器和电流控制器;然后基于引起切换过程中暂态振荡的影响因素,提出了主控单元的平滑切换控制策略;最后采用分区域控制策略以减弱由于负荷和从控单元之间的功率差超过主控单元的容量所引起的振荡。仿真分析表明所提出的平滑切换控制方法不仅能使得微网从并网切换到孤岛运行时平滑地过渡,而且能够避免由于主控单元容量不足而引起的暂态冲击。     

微网主从控制模式下的稳定性分析

主要研究主从控制模式下微网独立运行时的稳定性问题。基于离散时间状态方程的微网数学模型,通过特征值理论分析和PSCAD仿真结果验证,发现当主电源电压环比例增益、从电源数量或负荷等参数发生变化时,系统特征矩阵中一对高频共轭复特征值会到达z域单位圆外,导致系统不稳定,交流母线电压和各分布式电源输出电流中出现高频振荡分量。提出在主电源电压环电压反馈通道中加入基于二阶通用积分环节的带通滤波器,能有效改善系统的稳定性,保证系统稳定运行。     

基于主控微源的内环参数切换控制策略

微网的主控微源从P/Q控制切换为u/f控制时,若采用相同的内环参数将造成系统电压和频率的失稳。为此,提出一种基于主控微源的内环参数切换控制策略。建立主控微源控制系统的通用模型,计及不同的预期控制性能分别基于二阶系统和三阶系统设计 P/Q 控制和 u/f控制的内环参数,当微网从并网切换为孤岛的同时切换内环PI控制器的参数。该控制策略不仅能够实现主控微源在微网运行模式切换后快速跟踪目标值,而且能够提升系统的稳定性和可靠性。最后通过算例对所提控制策略进行验证。     

微网研究综述

微网是未来电力系统的一种形式,首先由国外学者提出,在改善电能质量和系统稳定性以及在缓解能源和环境压力上都具有特殊的优势。首先介绍了微网产生的背景。在阐释了微网的基本概念和结构的基础上,总结了微网的控制方式,最后比较了微网在各国的研究现状和进展。并提出了微网将来研究的重点和难点。     

基于不同控制策略的微网仿真

考虑微网系统建设成本和运行的灵活性、可靠性,对微网建设初期的接线方案进行了选择。研究了2种微源控制方法,基于微源的不同控制原理建立了微网系统仿真模型,针对计划孤网和非计划孤网中的下垂控制和混合控制进行了仿真分析。仿真结果验证了微网计划孤网的稳定性和孤网控制方法的有效性。任何控制方式下微网再并网时,均需对各微源出力进行重新调整,才能保证微网运行模式的平滑过渡。     

含风光储微网实验室建设及控制策略研究

为了从理论和实验的角度对微网运行特性进行深入研究,建立了包含风机、光伏和储能系统的实验室微网系统。该系统含有两个子微网,能够进行多种运行模式切换模拟和多个微网之间的协调运行仿真,为研究微网的协调控制及运行管理提供了基础平台。研究讨论了微网的主从控制策略和对等控制策略,对比分析了两者的优缺点,并将主从综合控制策略应用于实验室微网系统。通过PSCAD建模仿真以及实验室微网系统平台对控制策略进行了验证。     

抑制多台分布式发电单元自治微网环流的主从控制策略

为提高自治微网系统的容量和可靠性,多台分布式发电(distributed generation,DG)单元多并联运行。各DG输出电压幅值、频率、相位等微小的差异会在各DG间产生较大的环流,使其中的逆变器性能变差或损坏,因此必须对环流加以控制。分析了自治微网中多台DG并联运行时环流产生的原理,提出了用以抑制环流的等电压、等电流、等功率以及混合式4种主从控制策略。根据各DG采用的LCL接口电路,给出了相应的嵌套式逆变器控制结构。以含3台并联运行DG的自治微网为算例,用Matlab/Simulink进行仿真,分析了不同负载情况下的环流抑制效果,验证了上述策略的正确性和可行性。     

孤岛运行模式下微网的稳定控制仿真分析

为了更好地分析微网系统的稳定特性及影响因素,基于PSCAD／EMTDC建立了孤岛微网系统的动态仿真模型,针对微网恒频恒压控制、高周切机、切负荷控制等措施下的系统特性进行仿真试验,结果显示：孤岛运行时微网系统整体稳定性较差,系统抗扰动能力弱,当系统发生扰动或故障时,须保证充裕的旋转备用容量或采取快速稳定控制措施才能保持系统稳定运行。同时提出了相应改进措施及建议。     

基于分布式控制的直流微电网控制稳定性分析

随着电网技术的发展,直流微电网已经成为了电网的重要组成部分,成为居民住宅和商用楼宇的主要能源来源型式,具有可靠性高、可控性强的优点.微电网的稳定性控制一直是微电网的重点研究方向,本文基于分布式控制模式下的微电网大信号、小信号模型的角度出发,采用Lyapunov方法研究了直流微电网中与大信号下稳定运行的参数边界条件,提出...     

基于多代理系统的直流微电网分区域式稳定控制方法研究

基于直流微电网的结构属性和分布式电源的运行特点,以直流母线电压的恒定作为控制目标,针对系统中各单元隶属于不同用户的情况,利用多代理系统构建信息网络,提出以各分布式电源自协调、自管理、自组网为策略实现的直流微电网分区域式稳定控制方法。选择直流微电网系统中的独立子区域作为研究对象,设计不同供求关系下的系统稳定控制策略,实现基于信息流的功率流的重新分配与优化。仿真分析结果表明文中设计的基于多代理系统的直流微电网分区域式稳定控制方法,不仅能有效保持系统的运行稳定性,而且能充分体现不同分布式电源的运行特点。     

基于小信号模型的微网控制参数选择与稳定性分析

小信号稳定性是微网运行的关键问题之一,特别是孤岛运行时,控制器结构较为复杂,且缺少大电网的电压频率支撑。为此,以未来可再生电能传输和管理(future renewableelectric energy delivery and management,FREEDM)网络为对象,推导固态变压器(solid state transformer,SST)、网络线路及负荷模型的状态空间方程,建立完整的微网小信号模型,分析孤岛运行时的稳定性,并根据其状态矩阵特征值及灵敏度,确定影响系统稳定的关键参数,设计配置多SST的环形微网,仿真验证选取的控制器参数的正确性。结果表明,系统对负荷突变和随机波动都具有很强的适应性,且具有良好的环流抑制效果。所建小信号模型可用于微网稳定性分析及控制器参数的优化设计。     

智能电网中微网控制中心的应用研究

随着能源危机、环境危机的出现,世界各国都在大力发展智能电网。微网技术作为智能电网的有力补充,是解决新能源并网发电的有效途径,已成为研究的热点。微网控制系统的研究作为微网研究的难点和重点,更是引起了人们极大的关注。着重介绍了微网控制系统的研究现状,分析了微网控制中心的基本功能,提出了一种微网控制中心的设计方案．并对该方案中的各个功能模块进行了详细阐述。     

基于自适应全局滑模控制的微电网稳定控制策略

设计了一种基于自适应全局滑模控制的微电网稳定控制策略,并基于储能设备开发了相应的微电网稳定控制器。根据微电网的不同运行方式,首先分析稳定控制器的运行特性,建立稳定控制器的数学模型。考虑到系统的不确定性和非线性,该文为微电网稳定控制器提出自适应鲁棒全局滑模控制系统,保证系统在参数不确定、存在外界干扰等情况下的稳态及动态特性。仿真和实验结果证明,微电网稳定控制器能够保证微电网在不同运行模式下的稳定性。在微电网并网运行时有效地抑制微电网与主电网交换功率波动,达到微电网与主电网交换功率可控;在微电网孤岛运行时,提供电压、频率支持;实现微电网在2种运行模式之间无缝切换。     

微电网控制技术的研究现状及发展方向

提出微电网作为大电网的有益补充,已经成为众多国家解决电力系统安全性和可靠性问题的重要辅助手段。就微电网的研究现状特别是其控制技术进行了深入分析,基于目前已有的三类微电网经典控制方法,分析了并网和孤网两种不同运行模式下的控制策略,并对微电网研究中存在的问题和未来研究方向进行了探讨。     

低压微网控制策略研究

为了避免微网运行模式变化时控制策略的切换,实现微网的平滑过渡,对传统的P-f和Q-V下垂控制进行改进,实现了并网运行时基于下垂控制的间接恒功率控制方式。并在脱网过程中采用了控制参数自动调节机制,以减小微网大功率不匹配引起的电压波动。分析了基于频率和幅值参考值正反馈的同步并网控制原理,在维持分布式电源输出功率的前提下利用下垂控制完成微网的同步并网。低压微网仿真结果表明,提出的控制方法能够有效地加快脱网过程中的电压调节速度,实现孤岛运行微网的平滑并网,降低运行模式变化给微网带来的冲击。     

微网并网时的经济运行研究

针对微网并网期间的经济运行问题,建立了微网系统的经济性模型。该模型不仅考虑了热电冷联产系统的发电特性,而且计及了分时电价的影响和潮流双向流动时产生的电能交易问题。选取某具体微网设计案例的典型日负荷数据进行优化计算,求解出各个微源的最优出力,给出了该算例的经济运行方案。根据仿真结果总结了微网并网经济运行的特性,表明该模型用于分析微网经济运行特性是正确、有效的。