一种基于拉格朗日插值的微网虚拟功率下垂控制方法

低压微电网线路阻性成分大,下垂控制的直接应用会导致功率的耦合问题,而经过坐标变换后的虚拟功率下垂控制方法可以实现功率的解耦控制。针对采用固定的虚拟功率下垂系数无法保证微网孤岛运行时的频率与电压质量的问题,提出了一种基于拉格朗日插值方法的虚拟功率下垂控制策略,可以保证当微源的输出功率不超过允许范围时,其频率与电压符合电能质量要求。为了实现并联微源输出功率的合理分配,加入了功率分配鲁棒控制方法,使得虚拟无功功率的分配不受线路阻抗影响。利用该方案对通过不同线路并联的两台同容量逆变器并联进行了仿真,并与固定下垂系数方法进行了对比分析。结果表明,新型下垂控制方法可以保证优质的电能质量与并联微源间功率的合理分配。     

考虑功率约束的孤岛交直流混合微网控制策略

交直流混合微电网是集成各种分布式电源（DGs）的有效方式,并通过互联变换器（IC）实现交直流侧的能量流动。为了提高功率分配精度,同时避免变换器的输出功率超过功率限额,此处提出了一种考虑功率限制的分布式控制策略。该方法在直流子网中利用分布式通信网络,在交流子网中采用分散式下垂控制,加入积分下垂项,实现了功率均分和功率约束。互联变换器采用自适应下垂控制,使其具有电网支撑能力。仿真结果和硬件在环（HIL）实验验证了该方法在不同场景孤岛微电网下的可行性和有效性。     

基于改进动态下垂控制微网控制方法研究

为了提高分布式电源并联运行时的系统功率均分准确度以及负荷变化时的系统稳定性,提出了一种基于改进动态下垂控制的微电网控制方法.首先,针对传统下垂控制特性进行分析,引入动态下垂系数、灵敏度系数,建立改进动态下垂系数控制模型,并通过搭建仿真模型和实验对其有效性进行验证.其结果得到:基于改进动态下垂控制的微电网控制方法可以将电...     

一致性算法下光储直流微网改进下垂控制

针对在孤岛状态下独立运行的光储直流微电网,提出了一种基于一致性算法的改进下垂控制策略.在二次控制中采用了一种事件触发控制下的分布式平均一致性算法,使直流微电网内各单元之间只需在满足事件触发机制时与邻居单元通信,即可完成二次电压恢复和功率均分控制.系统通过该策略可协调功率分配和维持母线电压稳定,在保证控制性能的同时有效减...     

基于智能一致性算法的微网功率控制策略研究

由于分布式电源(DG)特性的差异,应用传统的下垂控制策略会导致微电网功率分配不均匀,严重时影响微电网系统运行的稳定性。为此,提出了一种基于智能一致性算法的微电网功率控制策略。该方法采用临近DG的无功信息,通过一致性算法使得各DG的无功全局收敛一致。此外,从数学上证明了一致性算法的收敛性和稳定性。最后,建立小型微电网实验系统验证了所提控制策略的有效性。结果表明,所提控制策略可实现有功和无功的合理均分,具有较好的稳态和动态性能。     

采用功率坐标变换的微网并联逆变器控制方法

下垂控制是微网中逆变器并联运行的常用控制方法,但有功功率—频率(Pf)下垂会导致稳态频率偏差,减小下垂系数虽可减小频率偏差但会影响控制性能。针对上述问题,将虚拟阻抗、下垂控制和功率坐标变换相结合提出新的控制方法,利用虚拟阻抗对有功功率P和无功功率Q进行坐标变换,得到广义有功功率Pd和广义无功功率Qd,并证明Pd和f存在下垂关系,Qd可通过虚拟阻抗的大小进行调节。然后,根据负荷功率因数选择虚拟电阻和虚拟电抗的比值,使Pd在稳态时趋于零,从而使稳态频率偏差趋于零,再按照逆变器额定容量的反比选择下垂系数及虚拟阻抗大小从而实现P和Q的按比例分配。所提方法可以使稳态频率偏差趋于零,并能实现有功和无功负荷的按比例分担,MATLAB仿真证明了所述方法的有效性。     

基于本地测量的微网逆变器离/并网功率精确和统一控制

在包含多微源的微网系统中,微源逆变器输出功率的精确控制和离/并网运行模式下控制目标的自动切换对于微网电压和频率的稳定以及潮流的控制都具有重要意义。在下垂控制的基础上,提出了基于本地测量的自适应双虚拟阻抗和功率补偿导纳控制方法,消除了不同类型线路阻抗引起的功率耦合,改善了离网时负载分配的准确性。同时,通过提出一种自适应的电压补偿方法,实现了分布式电源离/并网运行的统一控制,并改善了离网时的电能质量和并网时输出功率的跟踪精度。通过建立离/并网模式下逆变器的小信号模型,对控制器参数进行了优化设计。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和所提出的控制方法的有效性。     

一种集成车载充电器的优化直接功率控制

以九开关变换器和非对称六相电机集成车载充电器拓扑结构为研究对象,研究了一种在充电模式下优化的预测直接功率控制策略。该控制策略运用滑模控制方法追踪参考直流电压并给定参考有功功率,采用拉格朗日插值法预测模型功率,计算下一采样周期的有功功率和无功功率,结合矢量脉宽调制（SVPWM）技术实现功率开关控制。在MATLAB/Simulink环境中搭建系统模型,仿真结果表明,该方法能够实现单位功率因数下的稳定运行,能够有效降低交流侧电流总谐波失真（THD）,改善系统的动态和稳态性能。     

低压微电网三相逆变器功率耦合下垂控制策略

常规下垂控制对线路阻感比具有高度依赖性,难以对线路阻抗常呈阻性或阻感性的低压微电网的电能质量实现有效控制。基于通用下垂控制原理,提出了改进型PQ-fU功率耦合下垂控制方法,并通过结合上层能量优化管理与引入比例复数积分(PCI)电压控制技术,设计了一种改进型PQ-fU多环控制策略。该控制策略不仅在线路呈阻感特性情况下仍能实现对低压微电网电能质量灵活而有效的控制,而且适用于并网/孤岛2种运行模式,可对上层能量管理系统给定的参考指令进行快速跟踪,实现各分布式电源输出功率的合理分配。在MATLAB/Simulink中对低压微电网逆变器并联运行系统的控制效果进行了对比研究,结果验证了所提控制策略的有效性和优越性。     

基于Multi-agent的微网控制模型研究

针对高渗透微电网接入配电系统后,给主网调度稳定运行和可靠性带来困难这一问题,基于Multi-agent提出一种新的微网控制模型,该模型将微网及内部单元作为a-gent节点行为,构建了微网的两层控制体系:对底层单元agent采用恒功率和恒频恒压控制方法;对上层微网agent,提出恒交换功率控制策略,使微电网在并网运行时表现为单一的可控负荷,微网与主网的交换功率维持恒定,减少主网的调度难度。通过建立微网两层控制体系相应的具体模型,并对两层控制体系之间的协同策略作具体分析,保证了微电网在不同运行模式下的稳定运行。在PSCAD中进行建模仿真,结果表明,该控制模型使微电网并网和孤网时均能可靠运行,且保证了对主网调度的友好性。     

基于二次插值的光伏MPPT改进算法研究

为了提高光伏电池最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)的跟踪速度,减小稳态波动,提出一种将拉格朗日二次插值与电导增量法相结合的MPPT算法。首先,分析了光伏电池的输出特性以及定步长电导增量法的跟踪原理和优缺点;在此基础上,基于拉格朗日二次插值,对定步长电导增量法进行优化,并分析了步长对该方法的稳态误差和跟踪速度的影响;为消除这一影响,提出了二次插值与变步长电导增量法相结合的MPPT算法。仿真结果表明,拉格朗日二次插值和变步长电导增量法相结合的MPPT算法可以迅速稳定地响应外部环境的变化,有效地解决了MPPT跟踪速度与稳态波动之间的矛盾。     

一种改进型拉格朗日插值预测方法在连续潮流计算中的应用

阐述了一种基于混合连续参数选取的拉格朗日插值预测方法及相应的变步长策略,并将其应用于连续潮流计算中.这种方法通过分区域选择不同的连续参数,构造拉格朗日插值系数预测潮流解,并结合相应的变步长控制方法,对连续潮流算法进行改进.此外,利用此方法以及基于单一连续参数选取的拉格朗日插值预测方法,针对IEEE14节点和IEEE39节点电力系统进行潮流计算与对比,结果表明此算法具有更好的适用性和鲁棒性.     

基于电力电子变压器的微网相间潮流控制研究

针对微网内高密度分布式电源DG(distributed generation)输出功率波动引起的微网三相潮流不平衡及运行不稳定问题,研究了基于电力电子变压器PET(power electronic transformer)的微网相间潮流控制方法。推导了基于三相独立控制的PET输出级变流器数学模型,提出了分相改进下垂控制策略,可以协调微网内相间的功率交换,从而保证了各相分布式电源的最大利用率。同时,增加电压和频率修正环节快速调整功率波动时的电压和频率偏差,提高了微网运行的稳定性。PSCAD/EMTDC仿真证明了所提控制策略的正确性和有效性。     

含有微电网的配电网规划方法

微电网不仅包括多种负荷,还包括可再生电源、固定电源等多种分布式电源,这些分布式电源随时间具有较大的不确定性,因此微电网在不同时间段内可能具有不同的发电特性或用电特性.文中建立了微电网发电及用电特性的数学模型,并在此基础上对含有小比例微电网的配电网规划方法进行研究,包括含有微电网的配电网变电站定容、定址方法,微电网接入的限制条件,以及含有微电网的配电网网架规划模型.最后以某地区配电网规划为例进行计算分析和结果校验.     

直流微网系统能量管理控制技术研究

构建了基于光伏发电、风力发电以及蓄电池储能的多电源直流微网系统。归纳总结出了系统的九种工作模式,提出了包括最大功率跟踪控制、蓄电池充放电控制和直流微网系统的整体协调控制策略。根据分布式电源、电网、负载和蓄电池的工作情况,进行不同模式之间的转换,并完成相应的控制策略,实现了多电源供电的微网系统运营的可靠性。最后通过仿真证实了控制方案的可行性。     

分布式发电机组微网方式接入智能配电网研究

微网技术是解决分布式电源大量介入配电网问题的有效措施。以青岛麦岛污水处理厂沼气发电机组成功地以微网方式友好接入配电网为例,介绍了麦岛沼气发电机组微网的技术构架,运行方式、微网策略、控制逻辑等,实现的微网控制功能,具有良好的经济和社会效益。     

基于复合储能的微电网运行方式切换控制策略

微电网是高效规模利用分布式电源的重要途径之一.针对微电网并网运行与孤岛运行方式之间的切换,提出一种含复合储能装置的微电网优化控制策略.在分析蓄电池及超级电容器特点的基础上,将功率密度高的超级电容器和能量密度大的蓄电池组成复合储能装置,用于由分布式电源组成的微电网作为主控电源,以实现微电网的平滑切换为目标.通过在线监测配电网侧与微电网侧电压、频率与相角差的变化,建立了含复合储能的微电网模型,采用多层次控制策略,实现微电网运行方式的自动无缝切换.利用PSCAD/EMTDC软件对系统进行了仿真研究,结果表明:在切换时间、频率、电压与相角差上,复合储能均小于蓄电池储能,所提优化切换控制策略及复合储能系统是有效和可行的.     

直流微电网的电能路由算法

为了减少化石燃料的使用,越来越多的可再生分布式电源被应用到电网中。微电网是分布式电源的有效利用方式,但是在微电网的并网运行中,分布式电源的频率和电压波动会对主电网产生很大的影响,而直流微电网可以抑制这些波动的干扰。同时,用户终端的直流负荷日益增长,直流电网将是未来电网的发展趋势。基于此,构建了一个使用直流电的局域网络,并利用电能信息进行直流电能的分配和路由。在直流局域网中,首先将直流电源进行数字化分组,然后通过电能路由器传输分组电能及其信息,实现分布式电源和负载之间的电能供需平衡。最后给出了基于连续最短路径的电能路由算法,并对算法进行了仿真和分析。     

改进的低压微电网孤岛模式下的控制策略

孤岛模式下的低压微电网运行时,如果负载发生变化,传统的下垂控制策略不能有效的控制系统的电压和频率,维持微电网的稳定性。为了解决上述问题,在传统的下垂控制基础上提出了一种改进的自动调整的下垂控制策略,引入了PI前馈控制,通过改变下垂曲线的斜率以及对曲线进行平移,对电压和频率进行调整。首先对该控制策略的原理和方法进行分析,然后在SIMULINK平台下,对传统的和改进的下垂控制策略进行了仿真和分析。仿真结果表明,提出的改进的下垂控制策略可以更有效更快速的控制低压微电网的电压和频率,使其在孤岛模式下的运行更加稳定。