电动汽车群自组织协调下垂调频控制方法

在规模化电动汽车接入电网背景下,协调控制电动汽车群的充放电功率,可使之成为对电网有益的储能调频工具。文中从剩余电量的角度研究了电动汽车集群的自组织分类方法,设计了一个自组织神经网络,将电动汽车群根据电量划分为几个在数学空间上相近的类。以聚类结果为基础,根据不同类中电动汽车的电量水平,提出一种自适应调节下垂系数的电动汽车充放电控制终端变参数下垂调频控制方法。仿真结果表明,应用文中提出的控制方法,规模化接入电网的不同电量水平的电动汽车将自组织地按各自容量比例分担电网峰值负荷、消纳电网富余电能,满足电网调频需求。     

基于下垂控制的微电网混合储能系统调频策略

在微电网运行过程中功率的波动会影响系统频率的稳定性,储能装置可以有效抑制频率波动.针对不同储能装置特性和SOC状态,本文提出一种新的基于传统下垂控制的混合储能系统控制方法,混合储能装置选用互补性强的蓄电池和超级电容,超级电容担任主要频率控制单元快速提供功率响应频率变化,蓄电池响应负载的功率变化,并参与频率的二次调节,另...     

基于自适应下垂控制的风光储微网调频研究

提出一种基于自适应下垂控制的风光储微网调频控制方法。建立了风光储微网的系统模型,重点阐述了电池储能单元的三阶模型。基于储能电池的工作状态和充放电功率,确定了风电机组和光伏发电的动态出力策略。提出了一种自适应的下垂控制方法,即通过组网电源的功率裕度自适应调整各微源的下垂系数,充分发挥了微源的调节潜力和功率支撑能力。通过算例仿真验证了所提策略和方法的有效性。     

基于动态下垂控制的温控负荷一次调频控制策略

利用温控负荷(thermostatically controlled load, TCL)作为调频资源参与电网调频是应对高比例可再生能源发电并网导致电力系统维持频率稳定能力下降的有效手段。文中提出一种基于动态下垂控制的TCL一次调频控制策略,考虑聚合商TCL平均温度状态(state of temperature, SOT)、调频容量和系统频率变化率,构建动态下垂控制模型,实时调整下垂控制系数,改变TCL聚合商调频参与度。当向上调频时,锁定关状态TCL;当向下调频时,锁定开状态TCL,确保频率快速恢复至额定值附近。同时,为确保用户的舒适度,利用TCL的SOT优先级排序列表派遣法,确定TCL参与调频顺序。在Matlab/Simulink平台上进行仿真分析,仿真结果验证了文中所提策略在确保用户舒适度、改善频率质量等方面的有效性。     

双馈风机桨距角控制调频特性研究

目前,风力发电迅猛发展,由于双馈风力发电机可以实现有功、无功解耦调节,往往在高功率因数下运行,当电网发生故障或扰动频率跌落时不能向电网输送有功帮助电网频率恢复。本文根据风机运行特性,提出设定桨距角初始值实现备用有功的方式实现调频特性,仿真结果验证了所提方案的有效性。     

考虑电网调频需求时的直流负载电压下垂控制方法

电解电镀、冶金化工、电动汽车等行业的直流型用电负载在电网中的占比越来越大,对电网频率稳定性的影响也因此更加明显了。以响应电网调频需求为目标,提出了在保证电网电能质量的前提下,通过电力电子接口电路实现对直流负载电压的下垂控制,使可调型直流负载能够对电网频率异常事件进行响应。此外,为了确保直流负载的正常用电,并且避免对直流负荷进行频繁切换控制,还进一步提出了分区间调频控制模式,从而满足了需求侧响应、电网友好等电网需求。提出的控制方法结构简单,容易实现,可降低直流负载接入对电网的影响,提升电网对大规模直流负载接入的适应性。最后通过Simulink仿真验证了此方案的可行性、有效性。     

考虑调频死区的二次调频控制回路设计

发电机组的一次调频控制回路中由于数字电液调节系统与机械液压调节系统的并存，使得本应发挥高灵敏度作用的DEH调节系统中设置了和机械液压机组相同的调频死区。考虑到调频死区这一非线性环节的存在使二次调频回路中控制器的受控对象发生了改变，因此需要用相应的非线性控制的方法来选择二次调频控制回路中的PI控制器的参数。该文研究了调频死区对二次调频回路中的PI控制器的受控对象特性的影响，用Popov稳定判据作为选择PI参数使系统稳定的数学工具，讨论了PI参数的变化对系统频率控制质量的影响。     

双馈风机附加频率控制对系统调频动态的影响

针对双馈风机附加频率控制对系统调频动态特性产生的影响,通过建立双馈风机多物理控制环节耦合特性数学模型、互联电力系统考虑风机接入的负荷频率控制动态特性数学模型,以风机采用惯性支撑与下垂控制结合的附加频率控制为研究对象,利用小干扰稳定分析研究了风机参与系统调频的动态特性,以及各控制环节的运动模态耦合特性.分析结果表明,双馈...     

考虑变工况的光伏下垂控制与二级电容响应的调频策略

电网中大量新能源替代常规同步发电机机组导致系统惯性时间常数降低,调频能力不足,频率波动增大。基于光伏机组高度可控特性,提出一种考虑变工况的光伏下垂控制与二级电容响应的调频策略。模拟传统调频过程,策略同时考虑惯性响应和下垂控制响应,由直流电容和光伏减载备用分别承担两项调频功率,最大化利用调频资源。所提策略通过运用改进频率变化率测量法,优化惯性响应;通过光照参数估算确定实际最大功率值,以适应变化运行工况;自适应下垂系数能适应光伏实际出力,在可用功率范围内向上/向下调整系统频率。PSCAD仿真验证表明,所提策略能够最大化利用光伏现有调频资源,对于变化工况的适应性良好,能够在不超光伏运行极限基础上有效改善系统频率响应。     

基于ADRC的直流微电网混合奇数阶非线性下垂控制

为了提高直流微电网分布式电源间的均流精度和母线电压的稳定性,提出一种基于自抗扰控制(active disturbance rejection control, ADRC)补偿的直流微电网混合奇数阶非线性下垂控制方法。首先通过电路稳态解析方程,分析了线路阻抗与均流效果和电压调节的关系,导出了混合奇数阶非线性下垂系数曲线方程及其多项式平滑拟合表达式;设计了母线电压稳定二次补偿自抗扰控制器,以进一步抑制线路阻抗压降与负载功率扰动;然后,基于直流微电网小信号模型与特征值分析方法,验证了系统的稳定性。最后,利用Matlab/Simulink多案例仿真实验,证明了所提方法的正确有效性。     

基于下垂控制结构的微电网机组控制设计

针对取较大下垂系数难以保证功率分配外环稳定性问题,在有功下垂控制环节增设前馈来改善系统稳定性,并建立微电网小扰动模型,验证了前馈能明显改善系统小扰动稳定,从而功率分配外环可取较大下垂系数,降低了微电网机组对配电网频率和电压幅值波动的敏感程度。电流和电压控制环节分别采用了比例谐振校正,在较小控制带宽下采用比例谐振校正也能取得较为满意的控制精度。介绍了并网同期方法,采用下垂控制结构的微电网机组共用一个同期环节,同步跟踪配电网电压相角。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

孤岛运行下垂逆变器二次调频方法

为消除下垂控制引起的微电网频率静差,提出一种基于积分超前补偿环节的孤岛运行的下垂逆变器二次调频方法。采用基于组件连接法的小信号状态空间分析法对系统参数进行分析和设计,实现了逆变器之间无需通信即可消除频率静差,且提高了逆变器下垂系数的稳定范围和多并联逆变器系统的稳定性。在MATLAB/Simulink上对多并联逆变器系统进行仿真,验证了所提方法的有效性。     

面向区域调频辅助服务市场的南方电网统一调频控制区设计与策略优化

为深入贯彻落实电力体制改革要求,南方电网公司积极推动南方区域调频辅助服务市场建设。设计了面向区域调频辅助服务市场的南方电网统一调频控制架构,通过技术和管理手段相结合,解决了区域电网多调度机构自动发电控制(automaticgenerationcontrol,AGC)协调控制、与区域调频市场衔接、电网运行调峰调频解耦、省区间联络线控制等问题。为兼顾电网运行安全与市场公平,对统一调频控制策略及参数进行了优化,以满足大扰动下电网频率恢复的控制要求。运行结果表明,面向区域调频辅助服务市场的统一调频控制模式可有效提高电网的频率质量,加快大扰动下电网频率的恢复速度,能够充分发挥南方电网大平台对调频资源的优化配置作用。     

虚拟惯量配合变桨控制的风机一次调频实验研究

基于传统DSC锁相原理,提出一种考虑到系统频率变化的特定延时信号消除锁相方法。以直驱永磁型风力发电机组为研究对象,在风电机组留有备用功率的前提下,采用虚拟惯量与变桨控制相结合的方式实现风电机组一次调频功能。在某风场分别进行了惯量响应、变桨控制以及二者相结合的调频实验。通过实验验证表明:虚拟惯量配合变桨控制的方式可以有效参与系统一次调频,改善系统的暂态特性和稳态特性。     

变速恒频风力发电系统风机转速非线性PID控制

针对变速风机非线性强、转动惯量大、转轴机械阻尼随转速变化的特点,提出了变速恒频风力发电系统风机转速非线性PID(nonlinear-PID, NLPID)控制策略,仿真研究表明,非线性PID控制响应快,超调小,受系统参数变化的影响较小,控制精度高,具有一定的适应性和鲁棒性。此外,该文设计了基于模糊规则切换的模糊PID-PID双模变桨距控制器,在此基础上对变速恒频风力发电系统在全风速范围内的运行进行了数字仿真研究。在高于额定风速时,通过变桨距控制器调节桨距角,系统能较好地将功率限制在额定值附近;在低于额定风速时,通过模糊推理,系统能够在免测风速的情况下给出转速参考信号,实现最大风能捕获或恒转速运行。     

非线性励磁控制设计方法

非线性系统的几何结构理论在近十几年内有了很大发展，并已被应用到多机系 统发电机励磁控制的设计中。本文在此基础上，通过引入一个附加的状态变量 ，用于解决非线性励磁控制律中功角不易测定这一问题，给出了一种易于实现 的非线性励磁控制规律。通过一个单机无穷大实验系统的动态模拟实验，表明 该方法不仅有效地改善了系统的动态响应，而且显著地提高了系统的静态稳定 极限。     

逆变器的双模式下垂控制

低压微电网中,逆变器普遍采用有功功率/电压(P-V)和有功功率/频率(P-f)下垂控制,这2种方法在不同负荷情况下对逆变器输出电压和频率表现出各自的控制优势。为减小逆变器输出电压和频率与额定值的偏差,提高系统电能质量,提出一种双模式下垂控制方式,逆变器可以根据具体负荷的变化情况在传统P-V和P-f下垂控制之间选择合适的方法。该控制模式在下垂控制环输出的电压和频率处直接切换,容易实现且模式切换过程平滑,可以减小逆变器输出电压和频率与额定值偏差,优化系统运行。仿真和实验验证了所提控制方法的有效性与可行性。