低压微电网下垂控制策略研究

在孤岛模式时通过把逆变器等效输出阻抗设计成近似感性的前期条件下采用频率/有功、电压/无功的传统下垂控制法,但由于输出的无功与线路阻抗有关而各逆变器位置分散使连接线路阻抗存在差异,故难以实现无功功率的合理分配。本文分析传统下垂控制原理,并通过虚拟电抗法把逆变器的等效输出阻抗设计成近似感性,在此基础上采用一种改进下垂控制策略。该策略通过调节下垂控制中的参考电压来大致补偿线路阻抗差异上的电压降落,同时配合一个动态下垂系数来代替传统的固定下垂系数动态调节输出的无功功率,从而改善微电网无功功率输出的分配精度抑制系统环流。最后通过MATLAB/Simulink搭建两台逆变器并联运行模型并采用传统下垂控制与改进下垂控制相比较的方法验证改进控制策略的可行性。     

微电网自适应下垂控制研究

针对微电网并联逆变器采用传统下垂控制方法后输出电压幅值和频率的偏差问题,提出了一种改进的自适应下垂控制方法.该控制方法用渐进性的函数关系代替了传统下垂控制的一次函数,实现了下垂系数的自调整,有效减小了微电网负荷突变等情况下母线电压幅值及频率的波动和偏差.     

基于改进下垂控制的微网孤岛运行研究

针对传统下垂控制不能稳定微网频率的缺陷,在有功-频率(P-f)下垂方程中引入Sigmoid函数,使微网的频率能自主限制在一定范围内,保证微网的频率稳定性。在多微源并联微网系统中,由于线路阻抗差异引起的无功功率分配问题,采用修正无功-电压(QV)下垂系数来补偿线路阻抗的压降,从而提高功率分配精度,并限定了电压的范围,使负荷点电压得到了保证。在PSCAD仿真软件中搭建了模型,仿真结果验证了引入Sigmoid函数和修正系数法的下垂控制,能使微网频率和负荷点电压自动保持在一定的范围内。改进的下垂控制策略适用于多微源微网在孤岛模式下的控制系统,可以提高微网运行的稳定性。     

基于下垂控制的电力电子变压器并联运行策略

电力电子变压器(PET)的并联运行对提高电力系统供电的可靠性和稳定性具有重要的意义.为了解决并联系统的环流和负荷均分的问题,将下垂控制理论引入电力电子变压器并联的控制策略中,传统的下垂控制无法适用于线路阻感比较大的低压电网.提出通过控制参数的设计使系统等效输出阻抗呈感性,可以改善系统的阻感比,从而满足下垂控制的需要,同时提高系统运行稳定性.在Matlab/Simulink中建立了两台PET的并联系统并进行仿真研究,结果表明,该控制策略可以在保持输出电压幅值和频率稳定的前提下很好地抑制并联环流,并实现负荷的合理分配,且具有良好的动态性能.     

微电网孤岛运行模式下改进下垂控制策略研究

传统下垂控制在微电网孤岛模式下,由于受线路阻抗影响,难以有效保证功率合理分配和系统运行频率在有效范围,造成微电网运行不稳。针对上述问题,提出了一种改进的下垂控制策略。在功率分配环节采用考虑阻感比的功率控制器,改善系统功率分配;引入了自恢复控制环节,通过PI调节,使系统具有较好的动态性能,保证了系统运行频率在合理范围。首先对该控制策略的原理进行分析,然后在MATLAB/SIMULINK平台进行仿真分析,结果验证所提方法能更好地保证功率分配及系统运行频率稳定,为低压微电网在孤岛模式下控制方法提供了参考。     

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。     

基于改进分级下垂控制的微电网运行研究

在使用传统下垂控制的微电网运行中,联网模式下无功功率无法跟踪至参考值,并且在不同运行模式切换时电压和频率出现强烈波动。针对这一问题,研究了一种改进的分级下垂控制。首先,分析了添加虚拟阻抗之后,逆变器等效输出阻抗由阻感性耦合变为接近纯感性的变化;其次,改进了联网模式下感性下垂控制中的无功算法,并与旋转坐标系的预同步策略相配合,将传统的三级控制简化至两级;最后,通过仿真验证了这种控制方式有良好的功率跟踪效果,并可以实现交流微电网运行状态的平滑切换。     

基于恒定频率调节的下垂控制

提出了一种应用于微电网中基于恒定频率调节的逆变器的下垂控制方法.针对微电网中逆变器的传统下垂控制方法,会引起电压幅值和频率的偏移,造成微电网与主电网之间电压相位差增加,导致微电网重并网困难的情况,对下垂控制的P-f环节在传统控制的基础上采用微分调节,使微电网与主电网的相位差维持在一恒定较小的角度,解决了传统下垂控制并网时电压过冲的问题.通过与传统下垂控制方法的仿真对比,验证了所提出方法在微网应用中的优越性.     

基于下垂特性的逆变电源并联控制

多模块冗余并联的逆变电源系统可提高供电的可靠性且可灵活地配置供电容量,由于诸如传统的主从式并联和分布式并联方式均存在互联信号线,而容易引入干扰且存在一旦公共电路或互联信号故障将可能导致整个并联电源系统故障的风险。针对上述问题,研究了一种基于有功调频,无功调幅的电压幅值和频率协调下垂的无互联线并联控制方案,分析了这种方案的原理,研究了根据电压幅值、频率及主电路参数确定电压幅值和频率下垂系数的方法,并给出一种数字化的有功功率和无功功率检测方法。经软件仿真和实验验证得出:所采用的基于电压幅值和频率协调下垂的无互联线并联控制方案和检测算法可以在并联模块间实现良好的功率和电流均分。     

基于Logistic指数型函数的孤岛微电网下垂控制

在孤岛微电网系统的下垂控制模块中需要控制有功和频率，而传统下垂控制方法往往采用有功与频率的一次函数形式。当孤岛微电网系统负荷变化时，传统下垂控制方法不能稳定控制系统频率。于是提出一个两端具有饱和性质的指数型函数来改进控制方程，在保证频率稳定的前提下，有效地改善功率控制的精度。基于MATLAB/Simulink仿真平台，搭建了传统下垂控制和基于Logistic指数型函数的下垂控制微电网模型，结果表明Logistic指数型函数下垂控制比传统下垂控制具有更好的稳定性。     

一种基于下垂特性的逆变器并联控制改进方法

针对传统下垂特性控制存在的不足,提出基于下垂特性的改进并联控制方案。改进方案在传统下垂特性控制的基础上增加电压频率、幅值修正环,提高了逆变器并联工作性能,削弱了连线阻抗等电气参数对逆变器的影响。最后在Matlab/Simulink仿真平台对该方案进行仿真实验,结果验证了改进方案的良好性能。     

低压微网离网模式下基于下垂控制的无功功率分配策略

在低压微网中,针对并联运行的三相电压下逆变器,分析了无功功率和线路阻抗的关系,在添加虚拟阻抗使得逆变器等效输出阻抗为感性的基础上,根据电压／无功下垂特性与负荷侧电压的关系,提出将负载侧电压作为参考量引入下垂控制的电压控制环的控制方法,该方法能够在线路阻抗有较大范围变化情况下,仍然能够保证较好的无功分配结果。理论分析和仿真的结果验证了该方法的有效性。     

Power Droop Testing

High-performance digital ICs manufactured in deep-submicron technologies tend to draw considerable amounts of power during operation. Power droop describes the impact of power consumption transients on the logic values of a circuit's signal lines and, ultimately, on the correctness of the circuit's operation. Although power droop could cause an IC to fail, such failures cannot be screened during testing, because conventional fault models do not cover them. In this article, we present a technique for screening such failures. We propose a heuristic method to generate test sequences that create worst-case power drop by accumulating high- and low-frequency effects. We employ a dynamically constrained version of the classical D-algorithm, which generates new constraints on the fly, for test generation. The obtained patterns can be used for manufacturing test and early silicon validation. We have implemented a prototype ATPG to demonstrate the feasibility of this approach.     

DROOP法实现CPU负载电压调节的设计

本文通过对输出电感DCR电流信号采样、运算,采用Droop法调节计算机处理器负载电压。经测试证明该方法满足1毫欧负载线斜率的设计要求。     

基于分布式策略的直流微电网下垂控制器设计

本文研究了分布式控制策略下直流微电网的负荷分配和电压平衡问题. 给出一种新的基于分布式策略的下垂控制器设计方法, 能够在统一的框架下实现直流微电网负载共享和电压平衡. 首先,将直流微电网的负载共享和电压平衡问题转化为多目标优化问题, 其性能指标与微源的容量密切相关. 然后, 通过求解多目标优化问题获得实现负载共享和电压平衡的集中式控制策略, 并给出下垂控制器的设计方法. 为了降低系统的通信负担, 给出一种新的只需与邻居节点交换信息的分布式控制策略, 通过理论分析可知该分布式控制策略能够收敛到多目标优化问题的最优解. 最后, 通过对新能源汽车充换电站系统的仿真验证了本文提出的方法的有效性.