基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器控制策略

针对采用常规恒功率控制方式下的光伏并网逆变器缺乏电压和频率动态调节能力的问题,提出一种基于虚拟同步发电机(VSG)的光伏并网逆变器控制策略.根据同步发电机的原理,建立同步发电机的并网等效电路和矢量关系表达式,设计了有功频率控制算法和无功电压控制算法,搭建了虚拟同步发电机控制策略下的光伏发电系统.在Matlab/simulink环境中建立了10 k W的光伏并网系统.仿真结果表明,基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器具有与同步发电机相似的调频调压特性,能够较好地适应电网运行要求.     

含储能系统的区域电网快速调频控制策略

随着光伏、风电等可再生能源在电力系统中占比逐渐提高,常规的同步发电机占比逐渐减小,系统一次调频能力有减弱的趋势,而储能系统具备功率快速响应的优点,可以有效地改善系统动态频率响应特性,根据其优点,提出了一种含储能系统的调频控制策略.首先,建立起储能系统参与一次调频的区域电网等效模型,在此基础上进行幅频特性分析;其次,基于...     

光伏渗透率对电力系统频率的影响及控制策略

光伏并网对电力系统频率稳定会造成一定影响,考虑同步发电机、负荷与光伏出力波动特性的交互作用,推导了含不同光伏渗透率下的系统总功率波动概率模型.将同步电机一次调频的参数进行优化,即作为变量引入控制环节,利用发电机的转子方程,实现对发电机功率的控制和系统频率的调节.仿真结果表明应用所提出的控制策略,可以有效减弱光伏对系统频率的影响,提高光伏的渗透率.     

储能系统应用于火电厂调频经济性评价的研究

电池储能系统具有快速、精确的功率响应能力,有利于电厂更好地跟踪自动发电控制指令,更高效地完成电网自动发电控制目标。由于储能系统的建设成本比较昂贵,因此建立有效的储能电池经济性评估方法具有重要意义。首先提出了辅助火电机组参与调频的控制策略和分段调频的控制策略;然后利用灰色模型算法建立了电池容量的衰减模型,得出了对储能系统健康度的预测方法;最后基于两种控制策略,完成了对储能系统参与调频的经济性评价和比较。     

提高微电网频率稳定性的逆变控制策略

微电网中分布式电源的接入使得越来越多的电力电子器件得到应用,但由于基于电力电子变流器的分布式电源几乎没有惯性,必然会给分布式电源的大量接入造成很大的困难.虚拟同步发电机控制策略是一种基于同步发电机惯性理论的虚拟惯量控制方法,能够有效的改善微电网频率的稳定性.虚拟同步发电机控制策略将同步发电机的转子运动方程、一次调频特性和无功调节特性应用到逆变电源的控制前端,并通过在励磁系统增加改进的延迟环节有效的减缓了负载突变造成的冲击,同步发电机的并网矢量控制应用到逆变电源控制的后端,使微电网中含有储能装置的分布式电源具有类似于同步发电机的虚拟惯性.最后,利用Matlab/Simulink仿真软件搭建微电网系统仿真模型并搭建逆变实验平台,通过仿真和实验验证虚拟同步发电机控制策略对微电网系统频率稳定性的重要支撑作用.     

基于随机模拟和EMD的含风光电力系统AGC调频储能定容

风电和光伏的大量接入导致电力系统转动惯量减少,从而引发电力系统自动发电控制的调频问题。储能装置能快速、精准的参与电网调频,在实际工程问题中已得到广泛应用。在此背景下,提出一种基于随机模拟和经验模态分解的含风光电力系统自动发电控制储能定容方法。首先,在创建随机生产模拟模型的基础上,采用经验模态分解区域控制偏差从而获得储能调频的高频分量和传统机组调频的低频分量,随后,通过储能负责的高频分量求解储能容量,并考虑储能充放电条件对储能进行模拟。最后,对比无储能和不同储能容量下的调频效果,得到调频效果最优的储能容量。算例仿真及结果表明文中方法有效可行,可以获取含风光电力系统自动发电控制最优储能容量。     

考虑SOC均衡的储能电站一次调频协同控制方法

针对多个储能电站参与一次调频的稳定运行问题,提出一种考虑荷电状态（SOC）均衡需求的储能电站协同调频控制策略。首先,建立含多个储能电站的区域电网调频控制模型,并分析储能电站参与一次调频的基本控制规律。其次,根据系统调频动作区和死区内的净功率变化,对不同工作阶段区间调频功率与SOC均衡功率的互补耦合特性进行分析,论证储能SOC均衡控制与调频需求协同响应的可行性,在此基础上设计储能的协同调频控制策略,并给出关键控制参数的设计方法。本文方法在改善分布式储能电站调频效果的同时,减小了储能电站SOC越限风险,使得其频率支撑能力更加稳定。最后,搭建典型区域电网模型,结合不同频率波动工况进行仿真验证,结果表明所提控制策略可以有效改善频率质量,在不增加系统调频负担的前提下实现多个储能电站的荷电状态均衡。     

基于STATCOM的自励异步发电机不对称负载控制

针对独立自励异步发电机(SEIG)加载后电压和频率聚降的问题,提出了一种带储能装置的静止同步补偿器(STATCOM)对其进行并联补偿,以维持负载后机端电压和频率的稳定.基于自然坐标系的控制策略,实现STATCOM有功和无功的解耦控制,达到稳压稳频的目的.为了减小不对称负载电流对发电系统造成的危害,在三相参考电流中注入定子电流负序分量加以抑制.该控制策略在d SPACE+Quanser8实验平台上进行验证,结果表明,所采用的控制策略能有效提高异步发电机的负载能力和电能质量.     

基于改进下垂控制的储能提升孤岛微网频率暂态稳定性的研究

孤岛模式下储能辅助交流微网调频更多是为了减轻同步发电机的稳态功率负担,但是稳态功率的分配无法很好地改善暂态过程中系统的动态性能,且应用储能辅助调频时,集中式处理需要通信手段,分布式处理主要关注的是频率支撑,当同步机故障时无法切换到下垂模式.针对这种问题,提出了一种储能参与调频的就地控制方法,该方法对下垂控制进行改进,当...     

考虑天气和运行状态的光伏一次调频控制及评估

目前光伏电站参与电网一次调频策略并未考虑其调频能力的差异,不能充分挖掘光伏发电对电网频率的支撑能力.为提高光伏电站的控制精度和调节效果,提出了一种考虑天气特性和运行状态的光伏一次调频改进策略.基于时序数据动态天气划分的方法预测光伏电站最大出力,结合运行状态,将功率调节裕量和调节速率作为光伏调频能力的评估指标;为充分发挥...     

应用于停车棚的光伏—储能微网发电系统研究

提出了应用于停车棚的分布式发电光伏储能微网发电系统设计方案,进行了并网光伏发电系统、储能系统和微网控制管理系统设计重点介绍了光伏电池阵列、并网逆变器、储能装置充放电系统、储能系统容量规划、微网电网结构、光储微网系统整合运行等设计内容。     

多能互补系统综合效益最大化控制

针对光伏发电出力随机性大,波动较强等问题,提出了一种多能互补系统综合效益最大化控制策略,控制双向DC-DC逆变器实现蓄电池、超级电容器和氢燃料电池充放电,保证直流母线电压的稳定。然后利用蓄电池和超级电容器所具有的能量互补特点,实现对储能系统的优化管理。采用光伏与混合储能协调互补的方法,可以减少储能系统的容量、降低蓄电池循环充放电的次数、延长储能装置的使用寿命,并获得较好的光伏波动平抑效果,相比于常规的控制方法,减少了运行投资成本,具有显著的经济效益。     

含光伏发电与储能的配电网基于源—网—荷互动模式下电压安全最优控制策略

针对光伏发电与储能设备大量接入配电网,考虑多种电压无功资源协调的电压最优控制问题,该文研究“源-网-荷”互动模式下的含光伏发电与储能配电网最优电压控制策略。采用LQR理论,建立含光伏发电与储能配电网最优电压控制模型,并针对含光伏发电与储能配电网稳态运行点多变且模型和参数信息不完整或不精确的情况,引入ADP算法设计最优控制策略的在线计算方法。算例仿真表明,基于ADP的最优电压控制策略可以在配电网和分布式光伏的不同运行情况下取得良好的电压改善效果。因此该方法适用于电力系统在线控制应用。     

分布式光伏无缝切换控制策略仿真与研究

为解决分布式光伏发电并网时对大电网产生的冲击,在分布式光伏发电系统中加入储能系统,形成混合发电系统,整个系统采用直流微网形式,仅使用一个双向DC/AC换流器,减少了电能损失和控制复杂度。光伏控制采用最大功率跟踪法。换流器并网时采用PQ控制,可平抑光伏功率波动,提高系统稳定性;独立运行时采用V/f控制,为交流侧提供电压和频率参考,蓄电池保证重要负荷的电源供应,实现混合系统与大电网的无缝切换。最后,通过对光伏发电系统不同运行模式转换进行建模仿真,验证了控制策略的有效性。     

基于同步发电机模型的微网逆变器控制仿真研究

以配备储能装置的微网逆变器为研究对象,借鉴同步发电机机组调速及励磁控制原理,设计微网逆变器控制器,将逆变器整定为虚拟同步发电机(VSG),使其具备功率控制和调压调频的功能。为了能模拟同步发电机的电磁暂态过程,在功率控制环路中添加功率微分补偿环节和励磁电流控制环节,减小负载突变或者模式切换造成的电流冲击。设计VSG在离网、并网以及模式切换时的控制方案,搭建1台10kW的VSG机仿真模型,并验证了控制策略的正确性。     

基于飞轮储能阵列系统的分布式协调控制策略

针对光伏发电的波动性和随机性,提出一种基于一致性算法的分布式协调控制策略,同时加入最大功率约束,防止飞轮单元发生功率越限,利用飞轮储能阵列系统配合光伏发电,实现光伏飞轮联合系统依照调度计划输出。该策略不依赖于中央控制器或"领导者"单元,各飞轮单元只需与相邻飞轮单元交换信息即可实现功率协调分配,而各单元控制器则按照所分配功率指令控制其充放电,仿真结果表明了该控制策略的有效性和可行性。     

直驱式永磁同步风力发电最佳风能跟踪控制与实验研究

研究了永磁同步风力发电系统,对风力机、发电机部分分别进行建模,提出了一种最佳转速给定的发电机最佳风能跟踪控制策略,通过对风力机和发电机特性分析,给定永磁同步发电机最佳转速值,实现系统最大功率追踪.在实验室环境下搭建了基于TMS320F28335系列DSP的永磁同步风力发电实验平台,通过实验研究验证了该控制策略的有效性.     

光伏-储能微网的协调控制策略

针对光伏发电系统和蓄电池储能系统(Battery Energy Storage System,BESS)构成的微网系统,采用基于下垂控制策略的协调控制,同时在变流器中采用逻辑脉冲宽度调制(LPWM)方法以提高光伏微网在孤网模式下为负载供电的安全性和稳定性.     

考虑需求侧管理的孤岛微电网频率协调控制策略

大量分布式电源通过电力电子装置接入微电网,降低了系统的等效惯性,使得微电网孤岛运行时的频率问题尤为突出。为了提高孤岛微电网的频率调节能力,研究了多种分布式电源参与的孤岛微电网调频方法。在发电侧,设计了光伏参与一次调频策略,频率高于阈值时光伏开始减载,参与一次调频后光伏能够主动恢复至最大功率跟踪（maximum power point tracking,MPPT）模式下的功率。在负荷侧,充分利用负荷的电压特性,通过调整逆变器出口侧母线电压调整负荷所消耗的功率,使负荷侧能够主动参与孤岛微电网的频率调节,同时基于低阶系统频率响应（system frequency response,SFR）模型分析了各分布式电源一次调频参数对孤岛微电网频率的影响,以最大频率偏差量和母线电压为约束,提出了需求侧参与孤岛微电网频率协调控制策略。最后在RTDS仿真平台上搭建了微电网仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。     

基于虚拟同步发电机技术的微电网逆变器控制方法

在介绍典型的虚拟同步发电机技术以及传统的频率下垂控制策略的基础上,提出一种新型的虚拟同步发电机技术,让微电网既有下垂控制特性,又具备类似同步发电机转子的特性。通过分析对比不同频率下系统的稳定性,验证了控制策略的有效性。