一种主从控制模式下微网主电源逆变器的控制策略

微网作为可再生能源与电网之间的缓冲和纽带,有助于提升电力系统柔性和电力系统可靠性。给出了微电网主从控制系统的结构,主电源和从电源通过三相逆变器接入微电网交流母线,分析了逆变器及其控制系统。当微电网处于联网运行时,并网逆变器采用恒功率控制模式,当微电网系统独立运行时,主电源采用恒压频比控制模式,给出了具体的控制结构和模式切换控制策略。该控制策略可以有效抑制切换过程中微网母线电压和主电源输出电流波形畸变,有效避免切换过程所造成的微电网母线电压突降,减小切换过程对微电网冲击。     

基于飞轮储能和蓄电池的微电网控制策略

微电网作为一特殊的电网运行方式,可运行在并网和孤岛两种模式下。对微电网中的电源及整个微网进行有效控制是微电网技术中的关键。为保证微电网的稳定可靠运行,并在运行模式改变时,完成有效、平滑的切换,在构建不同类型的分布式电源的基础上,提出了以蓄电池为主电源,用飞轮保证不间断供电的微电网系统协调控制方法。该控制方法保证了微电网经济、稳定运行和良好的供电质量,并且能够在微网运行模式切换过程中维持其内部不间断供电并大幅减少暂态冲击,迅速过渡到稳态运行。建模仿真结果证明了该控制策略的有效性和精确性。     

微电网电压稳定控制策略研究

针对微电网中的分布式电源自身的不稳定性将导致微电网电压不稳定的问题,给出了一种交直流混联结构微电网的典型系统,建立了双向AC/DC变流器(整流模式和逆变模式)、分布式电源逆变器及其控制系统的数学模型,提出了一种新型的双向AC/DC变流器控制方法,根据微电网的电压与功率关系,设计了一种基于电压外环、电流内环和功率环等的反馈控制器,并给出了相应的下垂控制策略。通过理论分析分布式电源的功率、电压特性及其对微电网电压稳定性的影响,提出了能够有效抑制分布式电源功率波动、提高微电网电压质量的控制策略。研究结果表明,该双向AC/DC变流器能稳定地控制微电网电压,具有很好的稳态性。     

基于功率分层的微电网母线电压稳定自动化控制方法

为解决微电网母线电量过度损耗的问题,实现电压传输信号的合理分布,提出基于功率分层的微电网母线电压稳定自动化控制方法。根据功率分层标准,实施对电流环的解耦处理,推导部分微电源约束条件,确定微电源V/f估值参量的具体数值,实现基于功率分层的微电网母线电压估算。建立微电网配电模型,分析电压功率谱的波动特性,按照电压信号赋值结果,求解自动化校正系数,实现微电网母线电压稳定自动化控制方法的设计。对比实验结果：功率分层算法作用下,微电网母线电量损耗数值得到较好控制,解决了电量信号的过度损耗问题,能够实现对电压传输信号的合理分布。     

基于LabVIEW的微电网电能质量实时监测系统设计

为了实现实时监测微电网系统的电能质量参数,建立了利用工控机作为上位机,Lab VIEW作为上位机软件,在PCI板卡的基础上,搭建了基于虚拟仪器技术的实时电能质量监测系统,实现了对并网点、逆变器以及负载等微网设备的电能质量可视化实时监测。实验结果表明此系统可以根据用户需求实时监测微网各处的电能质量,保证微网安全有效地运行,具有一定的扩展性。     

新能源微电网不确定性负荷规划方法研究

为提高新能源微电网负荷预测及规划能力,提出基于串行集成学习和负载自适应均衡配置的新能源微电网不确定性负荷规划方法.构建新能源微电网不确定性负荷的线性空间融合模型,通过重组非线性时间序列,完成新能源微电网不确定性负荷的输出时间序列分析.采用串行集成学习方式调节新能源微电网不确定性负荷稳定性,结合负载均衡调度法完成新能源微...     

基于多智能体强化学习算法的微电网优化研究

新型分布式可再生能源的发电技术具有绿色、经济、灵活等特点,微电网为其系统化应用提供了可靠的技术支撑。为了实现微电网对经济环保性的更高要求,就要整合不同类型的微型电源的优势。因此,微网中微型电源的优化调度、综合经济效益是亟需解决的重要问题。多智能体系统在微电网中的应用同样具有重大的意义。微网中每一个微型电源均可以看成是一个智能体。基于此首先提出一种基于层次分析法与模糊综合评价联合方法的微型电源综合性能指标评价方法,用来评价分析微型电源的综合性能;并采用多智能体强化学习算法实现了微型电源的优化调度问题,即在满足微网供需平衡的条件下,使各微型电源的综合性能达到最优。     

考虑储能分时自动控制策略的微电网容量优化配置方法研究

由于不同分布式电源出力的差异性和波动性,在微电网中对不同分布式电源容量进行优化配置是实现系统的经济、可靠运行的关键,为此提出了考虑储能分时自动控制策略的微电网容量优化配置方法.根据微电网拓扑结构,建立微电网中不同分布式电源的模型并提出储能系统分时自动控制策略.基于储能控制策略建立微电网容量优化配置模型,以微电网系统综合...     

考虑负荷重要性的微电网电源容量优化配置

微电网内负荷分为重要负荷和可中断负荷。该文采用粒子群优化算法,在根据负荷特性的分布式电源选址基础上,对并网运行的高渗透微电网和低渗透微电网进行电源容量优化,并考虑电压水平、微电网对大电网的渗透性、分布式电源容量的限制,采用分布式电源折算到每年的建设费用、运行维护费用、向上级大电网售电或购电费用、网络损耗费用的经济性模型。该模型符合现实优化要求,算法求解效率高,其结果更具有实用性和经济性,对实际的微电网规划具有一定的指导意义。     

独立运行方式下的微电网能量优化管理

针对独立运行方式下的微电网经济运行和管理问题,提出了独立运行方式下的微电网能量优化管理方法,该方法通过缩减下垂控制单元的基点运行功率范围,使其具有类似于传统发电机组自动发电量控制(AGC)的功率调节裕量,以吸纳实时调度周期内的非计划瞬时波动功率;在每次调度时刻,根据系统净负荷功率大小和可控型微电源的基点运行功率范围之间的关系,采用不同的能量调度策略,并引入负荷竞价策略,增加了切负荷和卸荷控制作为功率调节手段,建立了所涉及的负荷优化分配模型和负荷可中断优化模型。最后,通过一个微电网系统算例验证了该方法的有效性。     

微电网电能质量改善与控制方法综述

微电网是利用可再生能源的有效方式,研究微电网电能质量问题具有重大的现实意义。基于对微电网中常见电能质量问题特点分析,该文提出了评估微电网电能质量的相关指标。根据现有涉及微电网电能质量的国家、分布式电源并网及公用电网标准等,确定微电网中不同电能质量指标的阈值,并提出详细计算方法。分类描述了已有对微电网产生的电能质量问题提出的改善方法和控制策略。根据未来电网将与能源和信息相结合形成综合能源网络的发展趋势,对微电网电能质量的治理方法进行展望。     

基于净负荷预测的独立微电网协调控制策略

针对主从式控制结构的独立微电网中可再生能源发电及负荷随机波动的问题,提出了一种基于净负荷超短期预测的微电源协调控制策略,以保障独立微电网的稳定运行.介绍了独立微电网的结构,阐述了净负荷的概念.通过在线采集功率数据,运用最小二乘支持向量机（LS-SVM）方法分别对微电网内负荷及可再生能源出力进行了滚动预测,实现了对净负荷的超短期预测.在预测结果的基础上,主动修正了可控电源日前出力计划,提前响应系统净负荷变化,减轻主电源的调节压力,提高了独立微电网系统的可靠性.算例结果证明了该预测方法的精度,并验证了该控制策略的有效性.     

电力电子在微电网中的应用研究

目前,越来越多的分布式电源接入了配电网当中,改变了传统配电网的结构,并且分布式电源的并网运行可能会引起电网的电压偏差、频率偏移等问题。微电网概念的提出就是为了削弱分布式电源对配电网的影响,最大化接纳分布式电源。在微电网中,电力电子技术扮演着重要角色,而变流器的控制是其中的一个核心。变流器的控制是实现微电网控制的具体方式,而微电网的运行控制是微电网稳定运行的前提。因此本文以逆变器为例,对变流器控制在微电网运行控制当中的应用进行了概述,并且归纳了变流器的关键新兴技术在微电网中的应用。     

含微型燃气涡轮机的中低压微电网动态仿真

微型能源网是能源互联网建设的重要组成部分,小型化规模化的发电和储能技术在中压和低压配电层面的互联,有可能显著影响电力系统的性能。现描述了主要的微电源模型,重点介绍了微型燃气涡轮机及风力发电模型,基于上述模型设计了一个针对中低压微电网运行的稳态模型和动态模型的动态仿真平台,并选取了典型的低压微电网案例进行仿真,仿真结果验证了仿真平台的合理性。     

逆变电源在微网中的控制策略仿真研究

为解决微网处于孤岛运行中,由于网内如风力发电、光伏发电等分布式电源的不稳定性而导致微网电压幅值和频率波动的问题,将下垂特性反向应用在可调电源的参考功率中,增加了功率补偿环节,实现了微网中各电源间无互联线的对等控制,使系统内部所有电源均参与微网电压和频率的支持.开展了对于并联供电的逆变型电源输出功率与电压频率间对应关系的分析,建立了微网因其他电源功率或者负载变动造成的功率缺失与可调电源输出端电压频率之间估算的关系,提出了补偿功率经由可调电源的输出端电压频率差值经比例计算的方法,同时可调电源的输出仍遵循下垂特性按电压源模式工作;在Matlab/Simulink平台上建立了仿真模型,仿真结果验证了逆变器并联供电中功率补偿的效果.研究结果表明,相对于传统下垂控制,该方法的应用明显减小了因系统中其他电源与负载突变带来的电压和频率波动幅度,能够有效弥补微网中功率的不平衡,保持微网电压和频率的稳定.     

考虑多源互补特性的微电网系统自动优化策略研究

微电网系统中功率供需不平衡将导致系统电压的不稳定,为此在考虑多源互补特性的基础上研究了一种新的微电网系统自动优化策略。通过光伏、水电、复合储能等多种发电系统建立微电网拓扑结构,以能量控制层、中央协调控制层和本地控制层设计微电网控制框架,采用复合储能实现微电源的协调控制,从而提高电压的稳定性;通过复合储能系统组成的调控系统,基于直流母线电压分区策略,实现系统自动优化控制。实验结果表明,研究的考虑多源互补特性的微电网系统自动优化策略能够有效实现功率平衡,确保电压稳定性。     

基于低带宽通信直流微网变换器自适应下垂均流技术研究

针对直流微电网的负载均流控制问题,对微电网的稳态均流、动态均流和母线电压稳定等方面进行了研究,对微电网常用均流控制策略进行了归纳,提出了基于低带宽通信的自适应下垂法。为了克服传统下垂控制的缺陷并获得良好的动态均流性能,增加了两个调整环,利用电流调整环调节下垂系数实现了稳态和动态均流,电压调整环抬升了母线电压。因控制均在本地实现,无需中心控制器,可靠性高。对不同的均流控制方案进行了对比实验。研究结果表明,静态均流误差<3%,动态均流误差<4%,该控制策略能实现直流微电网的动稳态均流和母线电压跌落补偿。     

基于风力发电的微电网电源配置研究

针对微电网电源配置过程中的经济性与供电可靠性问题,对分布式电源的配置进行了研究。以微电网的年均费用值为目标函数,以风机数量、储能元件数量为优化变量,以微电网的可靠性为约束条件,通过遍历算法求最优解,得到了微电网的电源配置方案。采用蓄电池、超级电容混合储能方案,以发挥蓄电池能量密度高、超级电容功率密度高的优势,从而减少了配置成本;采用改进的邻域均值滤波法在超级电容和蓄电池之间进行了功率分配,该控制策略能够减少超级电容充放电循环过程中的能量累积,从而提高了微电网的可靠性。最后基于Matlab平台编程实现容量配置算法,对算例进行了配置。研究结果表明,该算法可以在保证可靠性的前提下,得出了较为经济的配置方案,为小型微电网电源配置提供了新的思路。     

微电网不同负荷特性下电源规划浅析

微电网中存在多种不同特性的分布式电源形式,在介绍不同电源特性及其模型的基础上,结合微电网的电量平衡计算策略和计算约束条件,以某一区域负荷为例,在不同边界条件下计算电源规划,对相应的电源配置指标进行分析。结果表明,合理的建立微电网与大电网的联系,有利于降低设备容量,减少项目的初期投资。     

基于dsPIC30F4011的氢燃料电池备用电源综合控制系统的设计

氢燃料电池具有高效率、高输出、无污染等优点,是未来能源发展的一大方向,将燃料电池作为备用电源应用于人们的日常生活生产中,具有广泛的前景。论文提出了一种以氢燃料电池为主备用电源,锂电池组为备用电源,dsPIC30F4011微控制芯片为核心的新型备用电源系统,具有高效稳定的市电交流输出,实现在市电掉电时为重要负载提供稳定地电源供应。