基于微网内节点功率优化配置的频率-电压调节方法

分布式电源出力以及节点负荷的不确定性,严重影响了孤网模式下微网系统的频率和电压。文章首先考虑发电机有功-频率特性,无功-电压特性以及负荷的频率电压特性,定义微网系统频率和节点电压对有功功率和无功功率的灵敏度;其次,将系统频率偏差和节点电压偏差进行归一化加权处理,得到优化目标函数;然后,以灵敏度较大节点为功率调节节点,采用粒子群优化算法对这些节点的有功功率和无功功率进行优化。在14节点的微网系统中对算法的验证结果表明,当孤网运行的微网系统频率和电压偏差需要调节时,文章所提出的算法通过优化微网节点的功率,能够使系统频率偏差和节点电压偏差减小,实现频率和节点电压的调节。     

含可再生能源的多微网系统负荷频率控制策略

为解决多微网之间频率控制问题,考虑多级能源参与调控的特点,提出了含可再生能源的多微网系统负荷频率控制策略。分析了多微网系统的运行特点,建立了光伏、生物质能发电、柴油发电机、储能系统、风电的频率模型,并阐述了多微网系统联络线功率偏差控制原理。分析了多微网频率控制策略,提出基于模糊逻辑的PIDN控制方法,利用改进正余弦优化算法对控制模型进行求解。在仿真系统中进行了算例分析,对比传统PID控制验证了文章所提方法的有效性。     

微网结构和运行控制

分布式发电大量而快速的渗透为电网安全有效的运行提出新的挑战。采取系统的方法即把发电和相关负荷看成一个子系统或者“微网”是实现分布式发电新型潜力的更好方式。详细阐述微网结构、发展和新技术,重点详细介绍微网不同运行方式下的控制方式和微网保护系统的难点、新思路以及微网管理．为微网在中国快速而有效的发展提供一些理论基础。     

微网平滑切换的控制策略研究

微网在并网/孤岛2种模式间的平滑切换对微网安全稳定运行影响很大,储能元件可以维持微网孤岛运行时电压和频率的稳定,为此设计了一种包括功率环、滤波电感电流环以及滤波电容电压环与同步控制相结合的储能元件控制器,并分析了它在微网2种模式相互切换过程中的作用。利用Matlab/Simulink建立由储能元件、风电和光伏组成的微网系统并且建立了微网试验平台。仿真和试验结果证明该控制器能够维持微网2种模式相互切换过程中电压和频率的稳定,保障微网内负荷的电能质量。     

微网孤网经济运行研究

建立了含冷热电联产系统的微网经济性数学模型,并将环保因素考虑在内,采用改进的遗传算法对微网孤网的经济调度进行了仿真计算。结合含多种微源的微网案例,给出了微网孤网运行时的具体调度方案,研究结果表明,该模型可有效应用于微网孤网的经济运行特性研究,同时结果显示蓄电池组的优化调度可减少系统的综合运行成本。     

微网中储能系统的控制与分析

在微网系统中,大功率电力负荷的投切会导致电网电压幅值和频率产生波动。将储能装置应用于微网系统中,可以通过逆变控制单元,实时监控电网电压波动,即时调节配电网输送的有功、无功功率大小,从而达到平抑电网电压波动的效果。采用了电压频率环控制和有功、无功补偿控制相结合的控制算法,可以即时检测电网电压波动并进行快速补偿,具有较强的有功、无功调节能力。通过构建微网模拟环境,对比试验了不加储能装置和接入储能装置后微电网投入不同电力负荷时的电压波动情况,验证了控制策略的有效性和正确性。     

基于SVM的微网控制策略研究

在对微网控制方法的现状分析基础上,结合微网共有的简单结构特点,提出了一种基于SVM的控制策略,将微网控制问题抽象为模式识别问题,通过选择参数、训练模型、在线判断、采取措施,实现对微网的实时控制.通过仿真模拟一个简单的6节点算例,验证了该策略的准确性和时效性.     

GE燃气轮机孤网控制策略分析

近几年来世界上发生了多起大规模停电事故,而我国2008年的冰雪灾害也导致了南方电网设施遭受严重破坏,在这一系列的事故恢复中,机组能否提供安全稳定的孤网运行功能显得十分重要.通过对GE燃气轮机孤网控制策略的速度控制、备用控制和负荷分享控制的逐一分析,用实例证实了GE燃气轮机可以确保孤网运行的安全性和稳定性,并且结合上海电...     

基于电压下垂法的独立直流微网混合储能系统控制策略改进

针对独立直流微网中混合储能单元使用寿命问题,基于电压下垂控制的混合储能单元控制策略,提出了混合储能系统控制策略的改进措施。首先采用基于超级电容荷电状态的稳态功率修正策略,使超级电容在工作一段时间后荷电状态能够恢复至初始额定值,避免超级电容过充或者过放。其次,针对电池使用寿命问题,提出基于混合储能荷电状态的能量管理策略,以达到延长电池使用寿命的目的。最后通过Matlab/Simulink仿真分析,证明该方法在光伏输出功率改变条件下可有效延长电池与超级电容使用寿命。     

考虑下垂控制策略的孤岛微网最优潮流

考虑到孤岛微网与传统大电网最优潮流的不同,提出一种基于下垂控制策略的孤岛微网最优潮流,构建了下垂控制分布式电源的孤岛微网模型,并建立了以系统发电成本最小和负荷能力最大为优化目标的孤岛微网最优潮流,同时利用模糊数学方法对多目标函数进行了处理,并以改进的33节点微网为例进行仿真模拟,利用最优潮流的经典计算方法——内点法对模型进行求解。结果表明,所提优化方法在求解孤岛微网最优潮流方面具有有效性和实用性。     

TCSC增强电力系统稳定性的控制策略研究

论述了一种应用到串联补偿装置(Thyristor Controlled Series Compensation,TCSC)的阻抗控制模型预测控制算法(Model Predictive Control,MPC).建立了含TCSC的Phillips-Heffron模型,通过分析模型预测控制算法的原理,论证出其在TCSC阻抗控制中的可行性,并且建立了对TCSC阻抗进行MPC 控制的模型.在4机双区域系统中进行仿真,仿真结果表明:此种控制算法和传统的控制算法相比,能够较快调节TCSC 的容抗,增加系统阻尼,改善系统的稳定性.     

基于模型预测的电辅助涡轮增压柴油机空气系统优化控制研究

针对配备电辅助涡轮增压器(electrically assisted turbocharger,eTurbo)和高压废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)的发动机的油耗和电耗最低、进气氧浓度跟踪误差最小等多目标优化问题,提出了一种eTurbo在线优化控制算法:根据目标进气氧浓度和增压压力,采用自抗扰方法调节EGR阀的开度和压气机需求功率;然后采用模型预测控制(model predictive control,MPC)算法,在线将压气机的需求功率分配给涡轮机和电机,以实现发动机油耗、电能消耗和进气氧浓度跟踪误差的最佳折中。在GT-SUITE/Simulink平台上的仿真结果表明:在FTP-75驾驶循环下,相比于传统增压柴油机,eTurbo柴油机在该优化算法控制下,增压压力的跟踪误差减小87.20%,进气氧浓度的跟踪误差增加1.93%,发动机等效比油耗改善0.82%,验证了该方法的有效性。     

Impact of FACTS devices on exercising market power in deregulated electricity market

In power system studies, congestion in transmission lines and utilization of flexible alternating current transmission system (FACTS) devices are closely associated. These devices are very important due to their role in power delivery system enhancement. It is to be noted that the generation companies can exercise their market power which depends on the line flows, line constraints, generators’ location and its share to the individual loads. This issue cannot be overlooked as it creates monopoliness which is against the deregulated market policy. The objective of this paper is to study the impact of market power when FACTS devices like thyristor controlled switching capacitor (TCSC) and thyristor controlled phase angle regulator (TCPAR) are used under steady state operation. The market power is determined using nodal must-run share (NMRS) index for the standard IEEE 14-bus system with and without the above FACTS devices and the results obtained are compared. All the above simulations are conducted in a MATLAB 7.9-R2009b environment.     

基于PROFIBUS的微型电网监控系统

根据FREEDM微网的运行与控制要求,提出了FREEDM网络监控系统的运行控制、数据采集等基本功能以及SST就地控制单元的监控功能,分析了FREEDM微网运行控制的基本原理,给出了基于PROFIBUS的监控系统的硬件结构和配置方案以及SST就地控制单元结构。系统以集成PROFIBUS通讯网卡的工控机作为主站,SST就地控制单元作为智能从站,人机界面开发平台选用面向对象的组态软件。根据微网监控系统的运行特性与要求,开发了用于FREEDM实时监控的实验室模拟系统。     

GPC-PID串级控制在主汽温控制系统中的仿真研究

针对火电厂主汽温控制系统大惯性、大延迟且模型不确定,以及常规PID串级控制难以取得良好的控制效果等特点,设计的主汽温控制系统将串级控制结构与预测控制相结合,内回路采用常规比例调节,外回路采用广义预测控制器(GPC).通过Matlab仿真得到,该系统具有较强的鲁棒性和很好的控制品质,适合具有时滞的复杂控制系统.     

微电网综合监控系统开发

介绍了典型微电网综合监控系统软硬件的设计体系架构,简述了其实现的基本功能和高级应用功能,在此基础上,提出了根据现场实际情况而设计的微电网CIM建模方法、储能系统抗干扰控制和充放电计划控制策略。现场投运结果表明,监控系统运行状况良好,满足监控及安全运行需求。     

An interval type-2 fuzzy logic controller for TCSC to improve the damping of power system oscillations

In this paper an interval type-2 fuzzy logic controller (IT2FLC) was proposed for thyristor controlled series capacitor (TCSC) to improve power system damping. For controller design, memberships of system variables were represented using interval type-2 fuzzy sets. The three-dimensional membership function of type-2 fuzzy sets provided additional degree of freedom that made it possible to directly model and handle uncertainties. Simulations conducted on a single machine infinite bus (SMIB) power system showed that the proposed controller was more effective than particle swarm optimization (PSO) tuned and type-1 fuzzy logic (T1FL) based damping controllers. Robust performance of the proposed controller was also validated at different operating conditions, various disturbances and parameter variation of the transmission line parameters.     

基于改进下垂特性的微网功率控制方法

微网技术作为新能源及可再生能源接入智能电网的技术平台,可以有效整合新能源及可再生能源分布式发电的优势,实现能源的梯级利用,为智能电网的实现提供了必备的技术基础。针对微网的功率控制方法进行了研究,概述了现有的3类经典的控制方式,重点阐述并分析了微网功率下垂控制方法。结果表明,原常规有功功率-频率下垂控制的下垂系数固定无法保证微网的频率质量。提出微电源可采用一种改进的有功功率-频率的下垂控制方法,以有效保证微网运行的频率稳定。仿真结果表明了该控制方法的正确性和可行性。     

基于模糊控制理论TCSC的PID控制器设计研究

将模糊控制理论引入传统的P ID控制器上,设计了可控串联电容补偿器的模糊自适应整定P ID控制器。该控制策略算法简单、无需精确的数学建模,并可在线修改控制器参数,以达到自适应、自学习的目的。通过在单机无穷大系统中对该控制器进行仿真,并与常规P ID控制器的效果相比,该方法可更好地提高系统的暂态稳定性、有效地阻尼系统振荡。     

基于模型预测控制的分布式光伏集群协调优化控制

分布式光伏发电的高密度接入给配电网原有的经济、稳定运行带来了不小的挑战。为了减少分布式光伏发电接入配电网造成的网络损耗,提高光伏发电的经济性,首先分析和归纳了分布式光伏集群的概念和特点;然后针对配电网内的分布式电源、柔性负荷、无功功率调节设备等装置在时间尺度、控制功能方面的调节特性,提出了一种含分布式光伏集群的协调优化调度方法。该方法以模型预测控制为基础,动态滚动协调光伏集群未来一段时间内的有功出力和无功出力,起到减小网络损耗和优化系统电压的作用。采用PG & E 69节点系统在MATLAB数学软件下进行建模仿真分析,结果证明了所提优化控制方法的可行性和有效性。