微电网储能系统控制对电能质量的保障

针对微电网中容易出现的电能质量问题,提出对微电网的储能系统采用合适的控制方法来保障电能质量.提出微电网的储能系统采取两种储能电池设备,即能量型储能锌溴液流电池和功率型储能钛酸锂电池,对混合储能系统采取微电网DC/DC变流器和DC/AC变流器的两级控制,其中混合储能的DC/DC变流器控制采用基于功率波动性质的分配方法和恒流快充控制,混合储能的DC/AC变流器采用PQ控制和改进下垂无差调频控制方法,并在控制算法中设置合适的参数,并且在微电网运行当中根据其运行情况自动切换控制算法,实现微电网运行当中电压偏差、频率波动、交流母线电压谐波等电能质量指标达到运行要求.本文也通过对一个实际的微电网搭建了整体的仿真控制模型,通过对典型算例的仿真验证了该微电网主要电能指标远高于国家标准.本文的特点是在微电网中采用了两种不同特性的储能电池的混合储能系统并对微电网的混合储能系统采用了多种成熟且适用的控制技术,用以保障微电网的电能质量.     

基于需求响应的空调负荷与储能单元协调控制策略

传统空调负荷采用直接负荷控制参与电网峰谷调节时,并没有考虑实际虚拟电厂中的分布式发电单元和储能单元,分布式发电单元以及其他负荷的功率波动将会带来不确定性和复杂性,针对这一问题,提出了一种空调负荷与储能单元的协调控制策略。建立了光伏电池、锂离子蓄电池以及空调的数学模型,给出了空调轮空策略。为了兼顾实际偏差和经济性,提出了储能单元的模糊控制策略。最终,通过Matlab/Simulink仿真软件搭建了仿真平台,对所提出的协调控制方法进行了仿真研究,仿真结果验证了可行性和有效性。     

大型光伏发电系统的并网控制技术

论述了大型光伏系统直接并入输电网的可行性.大型光伏电站接入输电网时,采用两级式变换器,前级DC/DC推挽电路实现最大功率跟踪控制;后级DC/AC采用电压型PWM逆变器,可以方便地对光伏电站进行扩容,并稳定直流母线电压,实现光伏阵列的最大功率输出.最后在MATLAB/SIMULINK仿真平台上搭建两级式三相并网光伏发电系统仿真模型,并进行控制策略仿真.结果表明光伏并网系统能够稳定运行.     

基于Matlab/Simulink的风储孤网系统仿真研究

针对风储孤网系统建模及稳定运行问题,建立了风储孤网系统风电机组单元和储能单元的就地协调控制策略及模型,基于Matlab/Simulink仿真平台搭建了风储孤网系统的仿真模型,并在单相接地故障工况下进行了风储孤网系统协调控制策略的验证。通过仿真结果分析证明了所提出的风储孤网系统控制策略的有效性。     

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。     

用于超级电容器储能系统变流器的控制策略设计

超级电容器储能系统具有快速的功率响应能力,是改善以风电、光伏为代表的分布式电源出力品质的有效手段。采用双向DC/DC变换器和DC/AC电压源型变流器作为功率调整装置,实现对超级电容器储能系统功率吞吐和直流侧电压的控制。首先对超级电容器储能系统处于不同工作模式时的能量分布进行分析,在此基础上建立系统的数学模型。以稳定直流侧电压为目标,基于单端稳压双向功率流的控制方法设计了双向DC/DC变流器的控制器;采用双闭环解耦控制方法对DC/AC变流器有功/无功功率解耦控制。基于PSCAD/EMTDC软件搭建仿真系统,结果表明超级电容器储能系统能够实现对指定充放电功率准确快速的响应,直流侧电压工作稳定,工作效率高。     

含有储能单元的微电网运行控制技术

含有储能单元的微电网运行控制技术为可再生能源发电的规模化利用提供高效的组织形式和管理手段．搭建包括光伏、风电、储能单元的典型微电网控制系统;光伏、风机采用最大功率跟综控制,以保证风能和光能的最大利用率;给出含有储能单元的微电网组网方案和运行控制方式,分析储能在微电网并网运行、孤岛运行、孤岛下负荷变化及无缝切换等过程中的能量控制作用;基于LCL滤波器的储能电压源型功率变换器,提出包含逆变器侧电感电流环、滤波电容电压环和电网侧电感电流环的三环控制策略．最后,仿真验证了该储能逆变器控制策略和方法合理有效．     

孤岛运行光储微电网控制策略研究

光储微电网孤岛运行时存在电能质量差、系统稳定性差等问题。系统的控制策略多为基于PI控制的双闭环控制算法,导致动态响应速度慢。针对这一问题,提出了一种考虑新能源波动的多步预测有限集模型预测控制（FCS-MPC）策略。首先,对DC-DC变换器采用稳压控制,为逆变器提供稳定的直流电压提高系统的稳定性;然后,对光伏逆变器采用恒功率控制策略维持稳定的功率输出,对储能逆变器采用基于多步长改进模型预测控制（MPC）的下垂控制,以实现对参考电压的快速跟踪及负荷功率的合理分配,而且多步长改进MPC可降低传统MPC的预测误差,提高系统的稳定性;最后,利用MATLAB搭建仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。     

电动汽车接入对光储电站电压质量的影响

电动汽车具有负荷和移动储能的双重特性,合理利用电动汽车的移动储能特性可以改善电压质量,减少电网储能装置的配置,提高能源的利用率。首先,建立了基于光储电站的微电网系统;然后,以光储电站母线电压为控制对象,提出了电动汽车的控制策略;最后,用MATLAB/Simulink对电动汽车接入电网改善电压质量的可行性进行了分析和验证。     

电池储能系统充放电控制策略仿真研究

在含有多类电源的供电系统中,对电池储能系统进行良好的控制可以使供电系统更为安全、稳定与经济的运行。基于储能电池充放电过程中的动态响应速度和控制性能,采用双闭环PI控制搭建了双向半桥DC/DC变换器,并在MATLAB/Simulink中搭建储能系统的整体模型,对储能电池的充放电控制过程进行了仿真实验。实验结果验证了模型的正确性以及控制算法的可行性和有效性。