大型并网型风光互补发电系统的协调控制

针对大型并网型风光互补发电系统中,系统最大输出功率大于给定功率时,风力发电子系统和光伏发电子系统功率如何协调的问题,提出了一种功率协调控制方法。在该方法中,采用分级递阶控制结构,上级决策单元为功率协调控制器,下级决策单元为两个子系统。根据系统并网效益和输出功率平滑性构建目标函数,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对风力发电子系统和光伏发电子系统的输出功率进行多目标优化,协调控制子系统的发电功率。仿真结果验证了该功率协调控制方法的有效性。     

风光互补发电系统功率输出的自适应控制

针对风光互补发电系统在运行过程中出现的供电功率空缺以及直流母线电压不稳定问题,依据光伏为主力发电源,风为辅助发电源的发电方式,提出了以风力发电的输出功率补偿光伏发电的输出功率的自适应控制方案。鉴于发电系统中固有的非线性特征和运行中的参数变化,对风力发电系统采用自适应控制实现对互补发电系统中所需功率的差额实时补偿,保证直流母线电压的平稳。为实现蓄电池充电稳定性,结合蓄电池非线性充电模型设计了充电电流跟踪控制器,确保对期望充电电流的跟踪。理论分析和仿真结果均表明,在互补发电系统运行中采取的控制策略的可行性。     

风光互补发电系统的能量管理

为了合理调度风光互补发电系统的能量,并且使风光互补发电系统安全稳定运行,通过调节系统运行方式,实现风光互补发电系统能量平衡。控制光伏电池始终运行在MPPT模式,风力发电系统根据光伏输出功率及负载和蓄电池的需求选择运行方式。将蓄电池电流及负载电流之和与光伏电池输出电流做差作为风力发电控制器的输入给定,经过PI调节后,产生PWM信号控制DC/DC变换器的占空比,实现风力机的功率跟踪控制。仿真结果表明在外界环境变化时系统能够及时准确地响应,满足负载需求,体现了风光互补发电的可靠性。     

风光储微电网并网联络线功率控制策略

主动配电网环境下,将发电具有间歇性和随机性特点的小风电、光伏发电与蓄电池组成微电网,协调控制其内的多个可再生发电单元使其成为发电功率分时恒定的发电单元或者负荷,既方便配电网对微电网群的调度和管理,又能促进分布式可再生能源的安全消纳。在综合考虑风光储微电网风速曲线和光照条件瞬时变化且储能容量配置较小等实际情况下,提出一种分层协调控制策略。首先根据每时段风速及光照强度预测信息给出了联络线分时交换功率的计算方法,上层中心控制器将该联络线交换功率参考值与上级主动配电网调度中心通信,制定分时联络线交换功率。上层中心控制器并依据此分时功率需求实现系统运行模式的选择及切换以及底层控制器的选择和管理。该分层控制策略实现了运行状态的无缝转换,保证了风光储微电网按照联络线交换功率需求输出,即联络线功率分时恒定。当微电网内风电和光伏输出的瞬时功率之和与联络线交换功率需求相差较大时,微电网内可能会出现部分弃风弃光。该文建立了风光储微电网仿真系统,仿真结果验证了所提策略的正确性与有效性。     

基于改进模糊法的分布式风光互补发电系统MPPT控制

风光互补发电系统的输出特性受到风速随机非线性、不确定性,太阳照射强度的时变不确定性和经常被部分遮蔽等的影响,一种高效的最大功率跟踪控制方法对于提高分布式风光互补发电系统的供电可靠性和电能质量具有实用意义。针对风电机组,采用模糊MPPT控制方法;针对光伏发电部分,采用模糊PWM扰动的MPPT控制方法,提高了系统在部分遮蔽状况的灵敏度和输出效率,进而实现了风光互补系统的MPPT控制。设计了基于改进模糊法的MPPT控制策略的控制器,并进行了实验验证,实际运行实验结果表明,基于改进模糊法的分布式风光互补发电系统的     

基于改进模糊法的分布式风光互补发电系统MPPT控制

风光互补发电系统的输出特性受到风速随机非线性、不确定性,太阳照射强度的时变不确定性和经常被部分遮蔽等的影响,一种高效的最大功率跟踪控制方法对于提高分布式风光互补发电系统的供电可靠性和电能质量具有实用意义.针对风电机组,采用模糊MPPT控制方法;针对光伏发电部分,采用模糊PWM扰动的MPPT控制方法,提高了系统在部分遮蔽状况的灵敏度和输出效率,进而实现了风光互补系统的MPPT控制.设计了基于改进模糊法的MPPT控制策略的控制器,并进行了实验验证,实际运行实验结果表明,基于改进模糊法的分布式风光互补发电系统的供电可靠性、输出特性和动态特性显著改善,输出效率提高.     

基于模糊控制的光伏发电系统MPPT设计

为了提高光伏发电的效率,分析了光伏发电系统最大功率点跟踪控制的原理,选出了实现最大功率跟踪的硬件电路。针对光伏电池输出的非线性特点,提出了将模糊控制应用于光伏发电的 MPPT 控制中,设计了模糊控制器,并在正常光照及光照强度变化的条件下对模糊算法控制系统和扰动观察算法控制系统进行了仿真实验,得出两种算法控制下系统输出的电压波形。通过对波形的对比分析,进一步证明了模糊MPPT控制系统响应快,抗干扰能力强,系统稳定性好。     

储能技术在风光发电系统中的应用

在风电及光伏并网发电系统中,为了使风光发电大规模接入电网,并且对电网电能质量影响较小,储能装置的加入无疑是最佳的选择。本文从储能电池选型、电站的设计及结合张北风光储电站运行结果对储能技术在风光发电系统中应用进行分析。风光储电站运行结果表明,在储能电站的作用下,风光发电系统输出波形平稳,且可以跟踪设计功率曲线并达到削峰填谷的目的。     

光伏发电系统并网对配电网的影响研究

光伏发电作为一种高效无污染的新能源及未来常规能源的替代品,日益受到人类的重视。由于光伏系统的输出受光辐照度和环境温度的影响,光伏阵列通常运行在最大功率点处,以提高光伏系统的发电效率,本文提出了一种变步长追踪策略,保证了光伏系统始终维持最大功率输出。由于单独的光伏系统并网将使配电网电压和频率发生不断的波动,为了避免该种不利影响,并充分发挥光伏发电的高效、无污染、可再生性,本文提出了一种包含储能装置和光伏系统的混合发电系统,改善了光伏系统的运行特性,提高了其可调度性。最后通过低压配电网仿真验证了所提最大功率跟踪策略的有效性和混合发电系统的可行性。     

计及风、光、水能混合发电系统的建模与研究

提出了一种风光水混合发电系统,该系统包括风力发电、光伏发电、水力发电等子系统。在建立混合发电系统数学模型的基础上,分析了风光水抽水蓄能混合发电、风光互补抽水蓄能发电以及风光水简单混合发电3种运行方案的差异。通过实例仿真,对混合发电系统运行问题进行了探讨。仿真结果表明,风能、光能和水能互补性显著,可再生能源混合发电系统具有较大优势,抽水蓄能可解决电能生产与消费在时间上的不平衡问题。     

光伏发电最大功率跟踪控制器的设计

针对目前太阳能发电系统效率低的问题,本文利用微控制器设计了一种太阳能光伏发电最大功率跟踪控制器。该控制器采用升降压式DC/DC转换电路,利用电压扰动法实现最大功率点跟踪,使太阳能光伏电池始终保持最大功率输出;控制器还能实时测量蓄电池的端电压,对蓄电池进行充放电保护。该控制器软硬件结合、可靠性高,提高了太阳能光伏发电系统效率,并延长了蓄电池使用寿命。     

面向智能台区的风光储充能量管理策略

为了实现风光储充系统的能量平衡以及能量的有效利用,设计了一种面向智能台区的风光储充能量管理策略。在并网模式下,考虑到日间光伏及风力发电系统的发电功率和负荷都较大,采用系统自平衡策略,而在夜间则采用削峰填谷策略。为避免微电网系统对电网造成干扰,运行逆功率保护策略,而当出现外部电网失电情况时,采用孤网运行模式以确保微电网系统的正常运行,实现智能台区风光充系统的安全性与稳定性。最后,通过在试验区的运行验证了所提的风光储充能量管理策略的有效性。     

基于两级式变流器混合储能系统的应用

为提高诸如光伏、风力等可再生能源发电功率的可控性,避免由于外界环境变化引起的功率波动对电网的负面影响,提出一种基于两级式储能变流器的混合储能系统,采用PQ控制策略平抑可再生能源功率波动的方案。通过低通滤波算法估算混合储能系统的能量补偿,进一步设计控制器,精确控制储能系统的能量流向,达到储能系统与电网之间及时准确的能量交换。以光伏发电为应用背景,在MATLAB/SIMULINK中搭建混合储能系统模型。仿真结果表明:该方法使得光伏发电模块输出功率平缓,起到了平抑效果,可以满足电力系统实时调度的要求。     

考虑相关性的风光抽蓄互补发电系统优化运行

针对风电、光伏等新能源接入对于电网运行的影响,将抽水蓄能电站作为储能系统与新能源系统组成风光抽蓄联合发电系统,提出了基于考虑风光相关性与两级建模结合、求解联合系统优化运行模型的方法。首先,考虑到风力子系统与光伏子系统出力间具有一定的相关性,采用非参数核密度估计法对于联合系统中的风光相关性进行分析;然后,考虑联合系统接入电网前后对于整个电网的影响,建立两级的优化运行数学模型;最后利用算例对联合系统接入对于电网运行情况的影响以及考虑风光相关性对于联合系统中各子系统出力以及联合系统追踪目标功率曲线的影响进行分析。结果表明,考虑风光相关性可提高联合系统新能源利用率、抽蓄电站的工作裕度以及联合系统追踪目标功率曲线的能力。     

基于离散一致性算法的直流配电网多光伏协调控制策略

针对多光伏直流配电网系统在不同应用场景下存在的功率波动,文中提出了一种基于离散一致性算法的分布式多光伏协调控制策略。首先,相邻光伏控制器之间可以进行功率偏差和运行模式信息的交换,通过离散一致性算法可以获得功率偏差和运行模式的平均值。然后,更新运行模式指令和功率参考指令,并利用光伏之间的互补功率来平衡功率偏差。光伏可自适应地工作在最大功率跟踪模式或定功率模式。采用这种方式,即使光伏的光照强度和额定容量不均匀,也可以保证功率平衡。最后,通过仿真结果验证了所提控制策略的有效性。     

光伏发电系统最大功率点跟踪技术综述

随着光伏发电快速普及,如何提高发电效率成为急需解答的问题。针对光伏电池非线性输出特性存在最大输出功率的问题,需要快速准确地跟踪输出最大功率点。综述了自适应电导增量法、模糊控制法和神经网络技术等几种新型最大功率跟踪技术。针对阴影下多局部最大功率的情况,介绍了粒子群算法、遗传算法等技术。为现阶段国内光伏并网控制器的设计提供了参考。     

基于H_∞的分布式光伏并网系统的协同跟踪控制

针对光伏微网并网系统提出了一种分布式协同控制策略。该策略通过搭建一个环形通信结构,实现各个光伏逆变系统之间的信息共享,实现分布式控制。整个控制系统分为2层,上层控制策略为协同跟踪控制;下层控制针对单个光伏单元控制器鲁棒性能较差等问题,设计H_∞控制器。这种策略使光伏发电并网单元收敛和运行在同样的可用功率输出比上,确保分布式光伏发电系统的稳定。最后,通过Matlab/Simulink搭建了仿真平台,验证了所提出控制策略的有效性。     

风光柴蓄互补发电系统的控制策略和优化设计研究

以风力发电机、光伏电池、柴油机组、抽水蓄能电站组成的风光柴蓄互补发电系统为研究对象,介绍了风光柴蓄互补发电系统的具体结构和工作原理,针对风光柴蓄互补发电系统的非线性优化问题,分析了抽水蓄能运行控制策略,风力发电最大功率控制策略和光伏电池最大功率控制策略,提出了通过用粒子群算法搜索确定系统的最优控制策略和最优配置方案.最后以某西部地区为例,提出了3种与优化配置方案最接近的方案,进行全年的仿真比较.算例结果表明,所采用的优化算法和控制策略正确,方案配置经济、合理.     

带混合储能的光伏并网系统功率协调控制策略研究

针对光伏发电系统功率输出随机性强、波动性大等问题,本文提出了一种光伏超级电容蓄电池电解槽混合发电系统功率协调控制策略。分析并建立了光伏、超级电容、蓄电池及电解槽的数学模型,构建了一种将系统各单元通过变换器汇集于直流母线的混合系统结构。该控制策略将超级电容和蓄电池两者的荷电状态SOC(State of Charge )均考虑在内,通过对不同工况下系统各单元出力的协调控制,在实现直流微电网有功功率平衡的前提下,达到维持直流母线电压稳定和平抑系统并网功率的目的,提高了光伏利用率。利用PSCAD/EMTDC软件进行建模与仿真分析,验证了本文所提控制策略的有效性。     

含混合储能的光伏微电网系统协调控制策略

为了有效抑制光伏发电的波动性和随机性,提高光伏微电网系统的稳定性,提出了含混合储能的光伏微电网系统在并/离网运行及模式切换时储能设备和直流母线电压的协调控制策略.设计了功率分配型二阶低通滤波控制策略对系统功率波动进行分配,结合储能元件的荷电状态SOC(state-of-charge)来控制各变换器的工作状态,实现储能元件在充放电及空闲模式间的切换.同时储能工作状态控制光伏发电单元使用改进的变步长扰动观察法,或恒压降功率控制法.通过统一与独立协调控制来维持系统稳定运行.利用Matlab/Simulink搭建仿真平台,验证了所提协调控制策略的可行性与正确性.