新型主从控制微电网运行控制策略研究

文章结合传统主从控制与对等控制的优点,提出了一种新型主从控制微电网协调控制策略,即把多个采用改进型下垂控制的分布式电源作为主控单元,其余分布式电源采用PQ控制作为从属单元.在对微电网结构以及微电源变流器控制策略进行理论分析的基础上,建立了新型主从控制微电网系统模型.设计并离网切换、负荷突增以及主控微电源发生故障工况时,...     

低压微电网孤岛模式下改进下垂控制策略

在孤岛运行的低压微电网中,传统下垂控制会导致频率和电压偏离额定值、无功功率分配精度较低等问题,为此提出了无稳态误差的有功—频率下垂控制和综合改进的无功—电压控制策略,分析了在有功—频率下垂控制中引入隔直环节实现消除频率稳态误差的原理,综合分析了下垂系数、虚拟电抗、输出电流补偿等无功—电压下垂改进措施对无功分配精度、系统稳定性和电压跌落的影响,实现了稳态时微电网频率无偏差,提高了分布式电源之间无功功率分配精度,确保了电压波动在允许范围内。仿真算例验证了所提出的控制策略的有效性,为低压微电网孤岛模式下的下垂控制提供了参考。     

微电网控制策略分析研究

为了能够对微电网不同运行模式下分布式电源进行协调控制,在分析单个微电源3种控制方式的基础上,研究了微电网的2种综合控制策略：主从控制策略和对等控制策略。为了验证2种不同的控制策略能使微电网可靠运行,对微电网在并网状态和孤岛状态下及二者状态切换的运行特性进行仿真。通过Matlab仿真,对微电网运行中各DG的有功无功功率、母线电压和系统频率曲线的变化规律进行了分析,并对2种不同控制策略的正确性与可行性进行比较。仿真结果表明,2种控制策略都能实现微电网可靠运行,对等控制策略的稳定性高,但其还有许多关键技术问题尚未解决,因而就目前来说,主从控制策略的实用性更强。     

微电网中并列运行逆变器控制策略研究

考虑到微网内分布式电源的多样化和分散性,提出一种PQ控制与基于下垂特性的电压电流控制相结合的控制策略。PO控制可以实现间歇性微源的最大能源利用率,基于下垂特性的电压电流控制在微网运行模式或结构发生变化时,可以很好地实现负荷功率共享,以维持微网频率和电压的稳定。此控制策略既可以在并网模式下运行,也可以在孤岛模式下运行。并在PSCAD／EMTDC仿真平台上搭建了微电网仿真模型,验证了此控制策略的正确性和有效性。     

基于下垂控制的微电网新型控制策略

文章提出一种适用于低压微电网运行的新型正弦虚拟有功-频率下垂控制策略。首先,通过坐标旋转变换实现功率的解耦控制,使传统下垂控制能够扩展应用到低压微电网中。然后,采用正弦虚拟有功-频率下垂控制,无须下垂限幅控制环节即可保证逆变器功率输出在功率限值范围之内,并且改进的控制策略在额定功率附近下垂系数比较大,可减小无功分配误差。最后,以Matlab/Simulink为仿真平台建立微电网仿真模型,仿真结果验证了所提改进控制策略的正确性和可行性。     

微电网逆变器并联控制策略研究

随着电力电子技术的日益发展,基于逆变器的分布式发电得到了大规模应用。多模块并联运行以扩大电源容量是当今电源变换技术发展的重要方向之一,大大提高了系统的灵活性和可靠性。但同时,多台逆变器的并联系统也存在着一些问题亟待解决。介绍和分析了针对并联逆变器间负荷均分问题,并提出了带有虚拟阻抗的下垂控制方式的控制策略。首先介绍了当今常用的主要逆变器并联控制技术,其中下垂控制的无互连线控制技术具有明显的优势和发展潜力。然后介绍了两台逆变器的并联系统,并从理论和仿真中引出了由于各逆变器间的参数差异而产生环流的问题。接着介绍了下垂控制与虚拟阻抗控制策略,以解决由于环流造成的负载功率不均分问题。最后,在simulink中进行了仿真中,得出了加入虚拟阻抗控制后的下垂控制方式,在工频和高频情况下,都能很好地做到功率均分,且改善输出电压的波形畸变,验证了结论的正确性。     

城市微电网控制策略的研究

城市微电网是智能电网的重要组成部分,对微电网中各个并网逆变器进行协调控制,保证系统稳定和高效运行,是微电网控制技术研究的重点。通过展示城市微电网拓扑结构示意图,对其构成及运行特性进行了分析。分析和研究了微电网处在不同运行状态下的控制策略。分析认为:对于风力发电、光伏发电等间歇性能源发电,可以采用PQ控制策略或者倒下垂控制策略,用以优化系统运行;V/f控制、下垂控制策略能够为分布式微电源在孤岛模式下提供电压和频率支撑,确保用电客户的供电需求;设计的并网同步控制器,能够减小分布式微电源从孤岛向并网模式切换时对配电网的冲击,从而提高了微电网系统的动态稳定性。在比对城市微电网典型控制策略优劣的基础上,提出了低压微电网控制策略的发展方向。     

微电网平滑切换中变流器的控制策略仿真研究

微电网系统并网与孤岛运行方式的平滑切换,是实现微电网经济、技术优势的关键,也是保证系统安全稳定运行、区域内重要负荷供电质量的重要手段。文章介绍了微电网系统中微电源变流器的控制方法与控制器结构,基于PSCAD/EMTDC仿真软件建立了含光储微电网模型,研究了微电网系统中变流器的PQ控制、V/f控制及两者间的平滑切换控制策略,对微电网的并离网转换、孤岛检测进行了仿真分析。仿真结果证明,所提出的微电网变流器控制策略有效实现了微电网的平滑切换。     

油田微电网负荷平衡控制策略研究

微电网从并网切换到孤岛运行状态时的微网微电源所产生的电能和负荷需求的不平衡会导致系统失稳。利用电力系统仿真软件搭建了油田微电网模型。针对油田微电网的运行特点,提出了一种微源侧和负荷侧共同控制的负荷平衡控制策略。当微网切换过程中微源出力支撑足够时,通过微源的出力调整达到负荷平衡状态。当微网切换过程中微源出力支撑不足时,提出了一种考虑电机的功率不平衡严重程度以及距离的动能偏差矩切负荷方法。仿真结果表明,提出的负荷平衡控制策略可以保证微网在微源提供出力足够和出力不足时都能安全平稳运行。     

微电网运行控制策略探究

作为分布式电源的有效组织形式,微电网通过整合分布式发电和配电网之间的关系,实现了分布式发电可控,解决了分布式发电接入配电网的问题。微电网可视为大电网的可控单元,可并网运行也可孤立运行。讨论了微电网与分布式发电的关系,分析了基于PQ控制的微电网控制运行策略及基于Matlab/Simulink的仿真环境并进行了验证。结合具体案例,由仿真测试结果得出所做设计能使有源网络及其分布式电源得到有效控制的结论。     

自主微电网控制策略改进

针对典型低压微电网,分析了分布式发电单元逆变器的控制策略,由于负荷波动频繁,风力、光伏电源具有间歇性,采用下垂特性控制的分布式发电单元在快速响应功率波动的同时,也降低了系统的稳定性,针对该矛盾引入磁滞滞后环节,对反下垂控制方法进行了改进,提供不同的回归路线,当逆变器电压幅值或频率变化方向改变时,功率参考值不变,直至电压或频率反方向变化值超过容忍变化量,沿反方向曲线变化,免受小波动的影响,提高了系统的稳定性,增加了控制的灵活性。仿真对比分析表明改进控制算法的可行性和有效性。     

微电网功率波动快速平抑控制策略研究

针对提高微电网电能质量的需求,提出一种快速平抑微电网功率波动控制策略。该策略利用改进的滑动平均算法对负荷进行预测,利用经验模态分解法快速分析功率波动量并对储能系统给出平抑功率波动的控制指令。通过实例进行仿真分析,结果表明:该策略通过快速对储能系统充放电实施动态控制,可有效平抑微电网的功率波动,明显改善微电网的电能质量。     

孤网运行微电网中混合储能管理与控制策略研究

对孤网运行风光互补微电网电压频率控制和混合储能功率分配问题提出了混合储能管理控制策略,该策略将混合储能中锂电池设定恒功率和压频电源两种模式,对超级电容器采用电压/频率控制。锂电池作恒功率电源时,根据发电预测和负荷预测结果平复系统波动;超级电容器则依据电压/频率控制补偿系统实时功率缺额,保障微电网稳定运行。为此在MATLAB/SIMULINK中搭建了仿真模型,进行了孤网运行、能量分析、模式切换三次仿真,结果表明该策略正确。     

微电网孤岛运行时光伏发电控制策略研究

光伏作为微电网中的微电源有并网和孤岛两种典型的运行模式。并网时,公共连接点(PCC)处的电压和频率由大电网控制,光伏通常运行在最大功率捕获(MPPT)模式或定功率输出(PQ)模式,控制策略相对成熟;孤岛时,由于失去大电网支撑,如果仍然采用定功率输出,会导致微电网内电压和频率的崩溃。文章在分析了控制策略转变需求的基础上,提出了基于主从模式的下垂控制策略,可以使光伏在孤岛运行时,动态维持微电网内能量平衡,稳定母线电压,同时使得光伏之间及光伏和其他微电源之间有效配合、协调控制。     

多能互补微电网系统组网及控制策略研究

在分析比较直流母线、交流母线微电网结构的基础上,设计了一种适用于分散式多能互补的大规模微电网系统。针对微电网的并网运行和孤网运行模式,分别研究了不同的控制策略。为了对微电网系统运行状态进行管理和控制,研究开发了一整套微电网调度控制系统软件。结合某工业园区微电网示范工程系统建设,进行了相关试验研究,试验结果验证了控制策略的可行性和系统软件的有效性。     

光伏直流微电网超级电容储能控制策略研究

光伏直流微电网有离网和并网两种工作模式。离网模式下,由于负荷及分布式电源功率变化,导致母线电压波动;并网模式下,微电网输入功率变动以及非线性负载产生的低次谐波会使并网电流脉动,影响电能质量。文章提出了基于超级电容的储能控制方案,利用超级电容的快速充放电特性,离网运行时在传统双闭环控制方案中加入电压的功率微分控制,稳定直流母线电压的波动;并网模式时提出一种并网电流脉动补偿控制方案,降低并网电流的脉动,提高电能质量。最后,仿真建模验证了所提控制方案能有效解决直流母线电压波动及并网电流脉动的问题。     

基于分层微电网的分布式协同控制策略研究

为了满足微电网系统稳定经济运行的功率精确分配要求,提出了基于分层微电网的分布式协同控制策略。以多变流器下垂稳定控制作为一级基础控制层,设计二级分布式电压修正控制策略,用于克服一级电压偏移问题;以各微源综合发电成本为目标函数,实现微源与负荷供需功率匹配为约束的三级一致性分布式优化控制策略。通过以上三级控制策略,减小微网系统各个微源下垂输出电压波动,增强系统稳定运行的鲁棒性,实现微网系统最优功率分配。文章以搭建的仿真模型验证了所提出的控制策略在微网稳定经济运行方面的有效性。     

面向新型配电系统电压支撑的微电网供电性能提升控制策略

在微电网与传统电网构成的新型电网中,为了满足用户侧电能质量要求,提升交流微电网逆变器输出电压的抗干扰能力和暂态响应速度,文章提出了一种结合线性二次最优控制的扰动残差生成器性能提升控制结构。首先,基于三相逆变器模型建立了二次型最优控制器;其次,根据二重互质分解和尤拉参数化理论,得到基于扰动残差生成器的性能提升控制结构的参数化形式;再次,根据最优控制器模型结构设计二次补偿控制器,抑制补偿控制器所造成的二次扰动;最后,根据用户侧电能质量要求设计了负载投切、三相不平衡以及非线性负载多种实验,验证文章所提控制策略的有效性。     

孤岛微电网电压及频率双重优化控制策略研究

采用下垂控制的微电网系统在孤岛运行时因负荷波动与发电源功率容量限制会导致系统在PCC点产生实际电压与额定电压偏差及实际频率与50 Hz之间的偏差,并且下垂系数的取值会影响系统稳定裕度。为了保证微电网系统在具有良好稳定裕度的前提下减小微电网系统PCC点的电压偏差及频率偏差,提出一种以下垂系数为一次被控量、以下垂控制环电压及频率给定为二次被控量、以下垂控制环稳定裕度为约束条件的双重优化控制策略。通过采用双重优化控制策略,可以保证系统在具有良好稳定裕度的前提下使PCC点电压偏差及频率偏差为零。该优化控制方案分别在系统带额定负载及重载情况下进行仿真和实验,验证该双重优化控制方案的可行性和正确性。