考虑SOC差异的多VSG单元协同控制策略

为更好实现多个基于虚拟同步发电机控制的发电单元在为系统提供惯性支撑时的协同运行，提出了一种对各VSG单元中阻尼系数和虚拟惯量进行灵活调节的控制策略。首先，对各VSG单元中的阻尼系数进行灵活调节，使其随着系统的频率偏移值动态改变，稳定调频过程。其次，根据储能荷电状态对各单元中的虚拟惯量进行“集中调整，协同分配”,通过监测各储能装置的荷电状态差异，并结合其充放电状态实现各单元之间虚拟惯量的合理分配，有效减小了各储能装置的荷电状态差异，维持了各VSG单元的安全运行。最后，在RT-LAB实时仿真系统中搭建了含多VSG单元的交流系统，对所提策略的有效性进行了验证。     

基于改进差分进化算法的VSG控制策略

新能源发电系统的并网稳定性成为了微电网技术研究的热点。虚拟同步发电机（VSG）控制技术通过并网逆变器模拟同步发电机（SG）的运行特性,使之具备惯性和阻尼特性。VSG控制器参数设计困难,使用传统的计算方法得到的并网效果并不理想。针对此问题,建立VSG控制系统,应用改进的差分进化算法（DE）寻优参数。对比电网在频率和电压扰动下的仿真结果,验证了改进差分进化算法相比较传统算法更适用于VSG并网稳定研究。     

基于有功微分补偿与虚拟惯量自适应的光储VSG控制策略

针对传统光储虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)存在并网有功稳态偏差与系统动态振荡难以兼顾的问题,提出一种基于有功微分补偿(active power differential compensation, APDC)与虚拟惯量自适应的光储VSG控制策略。首先,建立了基于APDC算法的光储VSG并网有功闭环小信号模型,并通过极点分布图与伯德图的分析,讨论了APDC算法对系统暂态振荡与有功稳态偏差的抑制效果,给出了相关系数的整定方法。然后,为改善频率响应并避免有功超调量的增加,设计了一种基于APDC算法的改进型虚拟惯量自适应策略,同时给出其参数的取值范围。最后,实验结果表明,所提策略能消除VSG并网有功的动态振荡与稳态偏差,具有更小的频率偏差与频率变化率。     

基于超宽带的TDOA相邻单元协同定位技术

针对目前超宽带TDOA（Time Difference of Arrival）分单元定位系统存在位置多解性、定位精度低等问题,本文提出了相邻单元协同定位方法以及基于改进樽海鞘群算法的协同定位方程解算算法。该方法通过汇总相邻单元内收到同一定位请求信号的全部测量值,使坐标解算不再局限于一个时钟同步单元内,由此也导致参与位置计算的测量值个数与基站布局不确定性增加,Taylor算法无法满足解算要求,进而使用改进樽海鞘群算法代替Taylor算法进行协同定位位置计算,最终求得待测点位置坐标。六基站相邻单元协同定位实验结果表明,各测量点的R95值处于12 cm~15 cm之间,最大残余误差处于16 cm~23cm之间。本文所提方法无需进行多参量判断取舍位置信息,有效解决了位置多解性问题并提高了定位精度。     

基于VSG的改进型虚拟阻尼控制策略与特性分析

传统虚拟同步发电机（VSG）控制策略可模拟同步发电机的惯量和阻尼特性,但会使并网逆变器产生功率振荡和功率偏差。针对虚拟同步发电机动态过程中存在的功率振荡问题,提出一种基于VSG的改进型虚拟阻尼控制策略来抑制功率振荡。首先介绍了传统阻尼绕组与常系数虚拟阻尼绕组抑制功率振荡的原理及特性,其次利用根轨迹法分析设计了改进型虚拟阻尼控制策略的参数,最后搭建仿真模型验证了该控制的有效性及准确性。     

基于合作协同进化和IMPSO算法的多阶段多目标电网规划

提出一种模型,其任务是在满足安全约束的条件下,确定何时、何地,新建多少线路以满足各阶段电网负荷增长的需要,同时使建设费用、运行费用和网损费用最小。尝试将合作协同进化算法与IMPSO算法结合,应用于多阶段多目标的电力系统规划问题,在各阶段中采用IMPSO算法多目标优化,各阶段之间通过合作协同算法根据各约束条件进行协调。与常规算法比较,在算例分析与实际应用中取得了较好的效果。     

基于合作协同进化和IMPSO算法的多阶段多目标电网规划

提出一种模型,其任务是在满足安全约束的条件下,确定何时、何地,新建多少线路以满足各阶段电网负荷增长的需要,同时使建设费用、运行费用和网损费用最小.尝试将合作协同进化算法与IMPSO算法结合,应用于多阶段多目标的电力系统规划问题,在各阶段中采用IMPSO算法多目标优化,各阶段之间通过合作协同算法根据各约束条件进行协调.与常规算法比较,在算例分析与实际应用中取得了较好的效果.     

基于加权果蝇优化算法的多区域频率协同控制

随着大规模可再生能源的开发和应用,电网变得越来越庞大且复杂,如何保证大量不同控制器之间的协调是最值得关注的问题之一。利用微分博弈理论可以解决协同控制的问题。然而,传统算法难以求解带约束的微分博弈问题。此外,现有研究建立的仿真模型几乎是线性的,不利于实际工程应用。针对上述问题,提出了一种基于加权果蝇优化算法(Weighting Fruit Fly Optimization Algorithm, WFOA)的协同进化算法来求解具有非线性约束的多区域频率协同控制模型。仿真结果表明,与协同进化遗传算法和协同多目标粒子群优化算法相比,该方法具有更好的控制效率,同时对系统出现的外部扰动变化及内部机组参数变动具有很好的鲁棒性。     

故障场景下含多微网的配电网主动协同控制策略

有序管理配电系统中接入的微网有助于配电系统自身的运行优化.本文面向故障后配电网运行控制问题,提出了一种含多微网的分层分布式主动协同运行优化策略.该策略针对故障上游区段和下游区段,分别以经济效益最大和削减负荷量最小为目标建立了配电网运行优化模型,同时以经济效益最大建立了微网运行优化模型,通过两者间的主动协同实现了故障后不同区段的有序供电.通过算例分析,验证了本文所提模型的有效性.     

基于Pareto协同进化算法的多个FACTS元件协调控制

针对多个FACTS装置的控制器之间存在的负交互影响,提出一种基于Pareto协同进化算法的协调控制方法.利用协同进化算法对控制器参数进行种群划分,对各种群采用遍历组合法构造新的个体并计算目标函数值.采用多种群合作策略进行非支配排序,取排序后的最优个体进行遗传操作,最后得到一组Pareto最优解集.与常规多目标优化算法相比,避免了一般多目标优化进化算法中难以处理的适应度值的分配问题,且利用协同进化算法的并行性大幅提高了收敛速度.利用该方法对静止同步串联补偿器(SSSC)与静止同步补偿器(STATCOM)2种典型FACTS装置的协调控制器进行了设计,并通过仿真验证了设计的协调控制器的控制效果良好.     

基于暂态阻尼增强的改进VSG控制策略

针对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)并网运行时在有功指令和电网频率扰动下存在输出有功暂态振荡问题,提出了一种基于暂态阻尼增强的改进VSG控制策略。首先,基于状态反馈理论,分析了所提控制方法的物理意义,即该策略是通过在常规VSG有功控制环中加入角频率和电磁功率的高频分量来增强系统暂态阻尼。然后,基于所提的控制方法,建立了系统的有功控制环闭环小信号模型,并通过对系统特征根的根轨迹进行分析揭示了所提控制方法对VSG有功功率振荡抑制的影响。并给出了各状态反馈参数的设计准则,指导了反馈系数的设计。所提控制策略能有效抑制有功指令突变和电网频率突变时VSG输出有功功率振荡,并且不会影响系统的稳态特性。最后,通过仿真和实验对比分析,表明所提控制方法具有更好的有功功率振荡抑制效果,并且能消除稳态偏差,且适用于不同电网强度。     

一种基于融合决策TOPSIS模型的NILM算法评价

由于应用场景不同、负荷设备多样等问题,准确率等单一因素在评价算法时易造成评价结果畸形,且不易察觉纠正,从而无法综合有效地评价非侵入式算法性能.为此,文章提出一种基于融合决策的TOPSIS模型,以多种评价指标构建评价体系,采用基于AHP和变异系数法的融合权重,兼顾专家经验、工程需求和数据客观规律,避免单一的主观赋值造成具...     

子空间法在小干扰稳定分析及协调控制中的应用

分析了子空间法的基本原理和辨识步骤,提出用子空间法在线识别主导特征值并指导控制器协调设计.在各机组AVR参考点施加伪随机激励,通过广域量测采集多点输出量,用于提取多机系统的降阶MIMO模型.基于辨识模型可进行小干扰稳定性估计,估计结果非常接近线性化方法的理论值;辨识模型还可用来设计全局协调的控制器,通过求解Levine-Atlans方程组得到各机协调的最优分散反馈增益.对8机4区域测试系统的研究表明,所提方法在模型提取,小干扰稳定分析及协调励磁控制的实现3个环节均可行、有效.     

基于VSG控制的微网逆变器工频振荡现象研究

分布式电源多采用电力电子变流器作为接口与电网进行能量交互,虚拟同步发电机控制技术因模拟传统同步机内外部性能优良的特点成为目前研究的热点.但电力电子装置因其动作快速性容易激发线路电感,其电流的瞬态过程会对系统产生不利影响.考虑线路电感的瞬变过程,建立系统输出功率的动态小信号模型,分析产生振荡的原因与系统输出阻抗有关.采用...     

基于ESO和终端滑模控制的虚拟同步发电机研究

微电网是由分布式电源、储能装置和负荷等组成的统一整体,其在孤网模式下运行时,主控微源对电压和频率的控制能力对于微电网的稳定至关重要。受电力电子器件固有特点的影响,微网孤网运行的稳定性较差。为实现主控微源对交流微网的调节作用,提高交流微电网孤网运行稳定性,在DIg SILENT中搭建了光储系统作为主电源的交流微电网。然后依据虚拟同步发电控制技术和非线性鲁棒控制技术对逆变器设计了虚拟同步发电控制器,在功频控制器中引入扩张状态观测器和终端滑模控制来改善控制性能。通过仿真分析,虚拟同步发电控制在负荷波动和光伏出力波动时能有效调节微网的电压和频率。通过与一般的控制器仿真结果进行对比,基于ESO和终端滑模控制的虚拟同步发电控制不仅能实现微网调频调压功能,还能有效提高暂态频率稳定性,增大交流微网惯性。     

基于改进型RBF神经网络的VSG转动惯量自适应控制

与传统同步发电机相比,虚拟同步发电机(VSG)具有参数灵活可调的优势,特别是虚拟惯量和虚拟阻尼能够对VSG稳定性产生显著影响.RBF神经网络对于连续非线性函数具有很好的逼近效果,且算法简单,学习能力强大,学习速度快,能够满足实时控制的需求.文中基于控制对象的特性,对RBF神经网络进行改进,并设计出一种全新的自适应控制策...     

电网电压前馈控制VSG的阻抗建模与并网稳定性分析

针对电网电压谐波背景下虚拟同步发电机（VSG）并网电流畸变及并网稳定性下降问题,文中提出了一种基于电流环的电网电压前馈控制策略。从入网电流传递函数出发,设计电压前馈控制模块以消除背景谐波的影响,并基于谐波线性化方法分别建立加入前馈控制前后的VSG序阻抗模型,对其在各频段阻抗特性及并网稳定性上的影响进行对比分析。结果表明,引入该前馈控制等同于在VSG输出端并联虚拟阻抗,输出阻抗的高频段幅频曲线上移,可以改善非理想电网条件下的并网电流质量。同时,中高频段相频特性由容性矫正为感性,可以消除并网条件下的谐波振荡风险,提高交互系统稳定性。最后,基于实时仿真实验平台（RT-LAB）硬件在环实验验证了文中控制策略及理论分析的正确性。     

基于扰动跟踪的交直流微电网互联变流器自适应反推控制策略

为提高交直流混合微电网在发生功率波动、并离网切换、系统参数偏差等情况下的鲁棒稳定性,提出了一种基于扰动跟踪的互联变流器(ILC)自适应反推控制策略。分析了交直流混合微电网的基本拓扑结构,并考虑系统建模误差和外界扰动的影响,将ILC实际数学模型转化为带综合干扰项的理想表达式;利用实时扰动跟踪法对系统综合干扰项进行观测和补偿,基于此提出了一种ILC自适应反推控制策略,以保证ILC能实时跟踪系统的外界干扰和误差并进行抑制,增强了系统应对功率波动和参数不确定性的能力;通过小信号稳定性分析和多个算例测试验证了所提控制策略的有效性和优越性。     

基于虚拟同步发电机的微网频率与电压综合控制策略

为解决微网运行时频率与电压易受负荷波动影响而偏离额定值的问题,提出了一种基于虚拟同步发电机的频率与电压综合控制策略。在对比分析2种选取转子运动方程阻尼环节参考值方案的基础上,取额定角频率为参考值,通过引入虚拟调速器与转子运动方程相结合设计自动发电控制系统来实现频率的无差控制。针对电压信号反馈需要通信系统支持的缺陷,引入修正后的电压幅值估计器来实现对公共耦合点(PCC)电压的精确估计,在自动电压控制器作用下使得微网无需配置通信系统即可实现PCC电压的二次调节,提升了系统的经济性。进一步地,通过建立系统的小信号模型分析了关键参数的变化对系统稳定性的影响。