可实现运行模式灵活切换的小型微网实验系统

为了能够对微网的运行特性进行深入的理论和实验研究,建立了一个小型实验室微网系统。该系统中的分布式电源采用光伏模拟单元和风机模拟单元,通过电力电子变换装置并入微网;系统以蓄电池为储能装置,并通过双向逆变器并入微网,用以维持微网的暂态功率平衡。当微网联网运行时,以外电网电压和频率为参考,蓄电池双向逆变器、光伏并网逆变器和风机并网逆变器采用恒功率控制;孤岛运行时,双向逆变器的控制策略切换为恒电压、恒频率控制,用以提供微网电压和频率参考。实验结果表明,该系统可以稳定地工作在联网模式和孤岛模式,并可实现二者之间的平滑切换,提高了能量供给的可靠性。     

小型光伏微网系统的实现与系统改进

介绍了一个与建筑结合的小型光伏微网系统的实现方法,以蓄电池双向逆变器为核心,确定了主从型光伏微网系统的设计方案并加以实现.结合具体应用地点的气象数据、具体建筑的空间及用电负荷情况,确定了以年发电量最大为目标的各部分光伏组件的安装容量.搭建了光伏发电系统和能源管理系统,完成系统实时监测和数据记录功能并实现了微网系统运行模式切换功能.在此基础之上,实现了光伏降温水循环系统,解决了由于光伏背板升温引起的峰值功率下降而造成的系统发电效率下降的问题.实验测试结果表明,该系统能稳定运行于联网模式和孤岛模式,改进的光伏电池板降温水循环系统提高了系统发电总量.     

适用于光伏微网并网和孤岛运行的控制策略

光伏微网的谐波问题和孤岛运行逆变器间的环流问题变得越来越突出,提出一种含有串联逆变器和并联逆变器的并网接口,并对下垂控制环节进行改进。在光伏微网并网运行时,通过串联逆变器实现最大功率点跟踪,同时通过对并联逆变器的控制,达到消除谐波电流、补偿三相不平衡电流达到电能质量治理的目的。在光伏微网孤岛运行时,采用改进的下垂控制策略,即在下垂控制环节引入无功功率扰动环节来减小并网逆变器输出端电压幅值差,从而抑制环流,实现功率的自主分配。Matlab仿真结果验证了所提控制方法的有效性和可行性。     

基于混合储能的光伏微网孤网运行的综合控制策略

孤网运行的光伏微网输出功率具有间歇性和随机性。为了保证系统供电的可靠性及稳定性,将能量密度大的蓄电池和功率密度高的超级电容器构成混合储能系统应用于光伏微网的思路成为研究热点。在现有蓄电池电流多滞环控制策略的基础上进行改进,提出基于功率的储能单元控制策略。该方法优化了储能系统的工作状态,有利于提高蓄电池的工作寿命。通过Matlab/Simulink仿真软件搭建了基于混合储能的光伏微网孤网运行仿真模型,并对该光伏微网的控制策略进行验证和分析。结果表明,混合储能系统能迅速平衡系统的瞬时功率,优化系统运行状态,保证供电的可靠性。     

基于分布式电源的微网的设计与运行

结合微网和分布式电源的特点,着重讨论了其设计、运行、优化、控制等问题.通过设计实例,指出微网的设计要遵循安全可靠、功率平衡、运行灵活的原则;分析了微网的结构和运行方式,对于并网运行模式、孤网运行模式、双模式进行了详细说明,提出在不同的运行模式下微网设计的特点;对于微网和分布式电源的控制系统和优化运行提出了建议,提出了建...     

低压微网综合控制策略设计

考虑到微源和负荷的不同类型以及具有分散性的特点,根据微网的2种典型运行模式,采用不同的控制策略对低压微网进行综合控制.针对低压下线路参数成阻性的特点,在微网孤岛模式下对传统下垂特性进行重新设计,同时提出同步并网控制器的设计方法,有效降低了微源再并网时对低压微网的冲击,提高了系统的稳定性和可靠性.通过对低压微网运行模式的切换、孤岛模式下切/增负荷、孤岛模式下某一微源退出及重联到微网这3种情况下的运行特性进行仿真分析,证明了低压微网系统下所设计控制策略的可行性.     

混合系统微网控制策略分析

为了提高含风力机-微型燃气轮机混合系统HS(Hybrid System)的微网稳定运行能力,文中在典型微网结构下,通过分析HS电源特点、控制方式和运行特性,归类划分不同运行区域下微网的运行特性和适用控制方式,并结合微网存在的联网与孤岛运行状态,制定了HS系统中不同电源的控制策略,最后进行了仿真分析.结果表明:微网控制策略受HS运行状态、控制方式以及负荷水平影响,正确分类判断微网运行方式,合理安排HS系统控制策略,能够实现联网及孤岛状态下微网系统的稳定运行,保障重要用户正常供电.     

微网综合控制与分析

考虑到微网内分布式电源和负荷所具有的分散性,根据分布式电源的类型以及与储能装置的不同组合方式,采用不同的控制策略分别进行了相应控制器的设计。基于下垂特性的电压/频率(V/f)控制实现了负荷功率变化时不同分布式电源间变化功率的共享,且在微网孤岛运行时能为微网系统提供频率支撑;PQ控制可根据实际运行情况实现分布式电源有功和无功功率的指定控制。通过对微网孤岛运行模式和联网运行模式之间切换、孤岛模式下切/增负荷以及微网内某一电源功率变化3种情况下的运行特性进行分析,获得了微网中相应分布式电源的功率、电压、电流及系统频率的变化规律,证明了PQ-V/f综合控制策略的正确性和有效性。     

基于WSN的光伏微网监控系统的研究

以光伏发电为主体的微电网具有绿色、可持续性强等优势,是国家大力支持的能源方案。但是太阳能发电是一种随外界条件变化波动性较强的能源方式,因此对光伏发电的实时监控就具有其必要性。以光伏发电为基础,以微网的运行方式作为依托,构建了光伏微网监控系统。为了提高监控的实时性,该系统采用WSN无线传感网对微网中的光伏发电系统的数据通信方式进行改进,从而保证了数据传递的及时性和网络拓扑结构的灵活性,保护了系统设备的运行状态,提高了太阳能系统的稳定性。     

从某体育中心的设计浅析太阳能光伏联网发电系统原理及技术要点

本文通过某体育中心太阳能光伏发电系统的设计安装实例,对太阳能光伏联网发电系统的原理进行了介绍,并对相关的技术要点进行了分析说明。     

光伏发电系统多模式接入直流微电网及控制方法

对接入直流微电网的光伏发电系统提出三种工作模式,即最大功率点跟踪控制模式、恒压模式和恒功率模式。在最大功率点跟踪控制模式时,采用一种变步长的扰动观察法实现最大功率点跟踪。在恒压模式时,采用PI控制实现恒压控制。在恒功率模式时,采用PI控制实现恒功率控制。当判断出不能实现恒压或恒功率控制时,切换到最大功率点跟踪控制模式,并通知能量管理器,能量管理器通过储能装置调度或负荷调度来镇定直流母线电压。从而使光伏发电系统对能量管理器来说是一个受限的可控源,有助于直流微电网的稳定运行。对所提出的多种工作模式及控制方法进行了仿真,结果表明,所提方法能使光伏发电系统运行于多种工作模式,并能实现相应的控制目标及模式切换,使光伏发电系统变为一个受限的可控源。     

一种海岛分布式光伏发电微电网

针对目前微电网组成及控制复杂,快速实现及扩容难的现状,提出了一种工程实用的模块化分布式光伏发电独立微电网结构,以实现快速组网、安全及高效运行。对该独立光伏微电网的运行原理、关键电力电子装置以及模块间调度控制策略等进行了分析设计。基于该拓扑结构,在海岛进行了光/柴/蓄独立光伏微电网实证研究,实现了海岛负荷不间断供电运行。进行了海岛光伏微电网运行状态的测试分析,试验结果验证了该微电网架构的有效性,并对存在的问题提出了建议。     

直流微电网光伏发电最大功率点追踪方法

基于直流微电网母线电压稳定的实际情况,获得光伏电源电压和直流变换器占空比的函数关系,把占空比作为输入变量,在仅需测量光伏电源电流的基础上对其准确实施最大功率点追踪;可省略光伏发电直流微电网中众多分布式光伏电源端电压传感器及其相关电路,减少干扰,提高可靠性,降低系统成本。MATLAB下系统模型仿真和样机试验证明了所提控制方法的正确性与可行性。     

光储微电网运行特性及影响因素分析

建立了一个光伏发电微电网测试平台;系统以蓄电池为储能装置,并通过双向逆变器并入微电网,用以维持微电网的暂态功率平衡。当微电网联网运行时,以外电网电压和频率为参考,蓄电池双向逆变器、光伏并网逆变器采用定功率控制;孤岛运行时,双向逆变器的控制策略切换为定电压、定频率控制,用以提供微电网电压和频率参考。实验结果表明,该系统可以稳定地工作在联网模式和孤岛模式,光伏发电功率波动及负荷波动均不会影响微电网的稳态运行,蓄电池的荷电状态对微电网的稳态孤岛运行以及联网和孤岛之间的切换有重要影响。     

独立光储直流微电网分层协调控制

针对独立运行的光储直流微电网,提出分层协调控制策略。第一层控制光伏和储能系统等单元独立运行,且各单元变流器可依次对母线电压进行自动调节。采用自适应下垂控制协调多组储能来稳定母线电压并根据最大功率和荷电状态自动协调不同储能电池之间的负荷功率分配。当独立直流微电网中所需储能系统充电功率超过其最大允许功率时,光伏系统由最大功率跟踪控制切换为下垂模式控制母线电压稳定,且不同光伏单元可根据各自最大功率自动分配负荷功率,同时采用电压前馈补偿控制动态调整下垂控制器的参考电压将母线电压提升至额定值。为了提高运行效率并增强直流母线电压的稳定性,第二层控制根据母线电压协调不同变流器的工作方式,确保不同工作模式下均有变流器根据电压下垂特性控制直流电压来维持系统内的有功功率平衡。最后在Matlab/Simulink搭建仿真模块,分别验证在三种不同工作模式下所设计分层控制策略的有效性。仿真结果表明,该分层控制可实现独立直流微电网的稳定运行。     

微电网的新型无差调频控制方法研究

为了提高微网孤岛模式下的频率质量,提出了一种基于一致性算法的分布式无差调频控制方法。每台逆变器利用其本地及相邻逆变器的有功功率信息,结合带权值的平均一致迭代算法实现有功—频率的控制,其中权值矩阵根据局部度分配权值法确定。该方案可以实现频率的无差调节,同时保证各逆变器输出的有功功率按照其额定容量成比例分配。利用Matlab/Simulink搭建了包含五台逆变器的微网仿真模型,并对该方案进行了仿真验证,仿真结果表明了该方案的正确性与有效性。     

面向园区的光储型微电网设计与应用

为满足园区重要负荷在配电网失电后的可靠供电以及园区并网下的经济运行需求,设计了一种集光伏发电、储能装置、负荷等可控设备于一体的园区光储型微电网。开展了系统的容量配置和控制架构设计,研发了微电网中央控制器和园区能量管理系统等关键模块。园区微电网中央控制器提供的并离网下模式切换控制方法,在配电网发生故障时可快速切换运行模式,保障了园区重要负荷的稳定供电,最大化减小了配电网故障带来的影响。园区能量管理系统提供的经济调度模型,以最小运行费用为目标,通过商业软件CPLEX求解,给出了园区各设备在多场景下的最优运行结果。设计的系统已在某产业园成功应用,通过实测数据证明了所设计系统的合理性。