微电网分布式电源的主从控制策略

研究了含分布式电源的微电网及其对配电网的影响,提出了一种微电网的主从控制策略方法。该方法可以实现对微电网的电压与功率的平滑控制。主从控制应用于孤岛和并网运行的微电网,通过改进下垂控制和PQ控制结合的方法,提出了基于电压外环、电流内环和功率环等的反馈控制器。该控制器应用于微电网在孤岛模式、并网模式与两种模式之间的切换过程。通过Matlab/simulink仿真,分析了微电网运行中各分布式电源的功率、电压和频率的变化规律。仿真结果表明了微电网中分布式电源主从控制策略的有效性。     

微电网电压不平衡的分层补偿控制策略

微电网是消纳分布式电源的有效手段之一,然而也带来了其自身的电压控制的难题,特别是公共连接点处的三相电压不平衡问题比较突出,为此提出一种微电网公共连接点电压双极补偿控制方法,上层控制发送与电压的正序和负序分量有关的控制信号,采用双电流环的控制器可得到电流给定值;下层控制通过双电流环控制器实施.针对PCC点三相电压不平衡的问题,应用dq旋转坐标分解原理,提出一种基于改进解耦的双同步坐标系锁相环(IDDSRF-PLL)的控制方法,能够实现正负序分量的独立控制,并通过控制给定模型的正负序电流和电压不平衡补偿控制器得到三相平衡电压,使得公共连接点母线电压的二倍频波动部分为零,从而实现了对三相电压不平衡的补偿控制.利用MATLAB/Simulink对微电网接入电网进行建模仿真,结果表明,分层控制方法能够较好的实现对微电网的电压控制.     

DFIG在微电网中的电压频率协调控制策略

为了抑制双馈异步风力发电机(DFIG)因自身有功输出波动导致的微电网电压频率波动,提高其对微电网孤岛运行下电压频率支撑的能力,研究分析了DFIG有功虚拟惯量控制以及定子侧无功功率极限,提出了一种基于f-P和V-Q下垂控制的DFIG电压频率协调控制策略.在DFIG V-Q下垂控制中引入逻辑积分环节,在不额外使用补偿装置下有效抑制电压频率的持续波动,并且在微电网电压频率跌落时,能够与其他采用下垂控制的分布式电源(DG)构成对等控制策略,共同为微电网提供电压频率支撑.最后在DIgSILENT仿真软件中搭建了微电网模型,仿真结果验证了控制策略的有效性.     

提高多逆变器并网运行稳定性的控制方法

针对微电网中多逆变器并列运行时功率分配不当导致分布式电源并网困难,特别是功率动态分配的情况下系统可靠性更加恶化的问题进行研究。首先建立了多机下垂控制模型,推导下垂系数与分布式电源容量的匹配方程,并分析系统的静态稳定性。其次,提出了一种下垂控制与虚拟同步发电机控技术相结合的功率控制策略。通过增大逆变器的惯性和阻尼系数,抑制了微电网的频率波动,从而在输出功率静态稳定的同时,削弱了分布式电源并网产生的冲击,提高微电网运行的稳定性。最后,通过Matlab/Simulink仿真验证了所提控制策略的有效性。     

孤岛模式下微电网多DGs并联运行控制方法

为了解决分布式发电系统影响传统电网的电压控制和电能质量的问题,提出了一种孤岛模式下微电网多DGs并联运行控制方法.深入分析了微电网孤岛运行的并网控制机理,在并网运行和孤岛运行以及微电网从并网模式切换孤岛模式时,微电网智能稳定运行问题.在每个分布式发电系统中,设计控制方法,利用电压电流内环控制用于调节三相网侧逆变器,功率外环控制用于在微电网孤岛运行时,并联多个DGs之间分配功率.使用PSIM软件进行仿真,结果表明这种控制方法在微电网并网运行、孤岛运行都是有效的.     

微电网技术在航天供电系统中的应用

随着分布式发电技术的不断发展,将分布式发电供能系统以微电网的形式运行,与大电网互为支撑,成为发挥分布式发电供能系统能效的最有效方式之一。航天电力系统由于具有较强的分布式特点,而其对供电可靠性要求高,适合采用微电网系统。在归纳总结微电源模型的基础上,分别在独立运行和并网运行时分析了微电源逆变器的控制特性,根据不同微电源的类型分别采用PQ控制和V/f控制策略,提出了相应的控制器设计方法,建立了微电网模型。试验结果表明,微电网技术适合在航天供电系统中应用发展。     

基于“先无功–后有功”功率补偿的配电网电压协同控制策略

整县分布式光伏电源的大量开发与利用及分布式电源规模化并网对实现“碳达峰、碳中和”与“乡村振兴”两大国家战略具有重要的现实意义。由于分布式电源发电尖峰和低谷阶段与负荷峰谷时常不同步,进而导致配电系统过/欠电压问题,严重影响了电能质量,甚至威胁系统安全。针对上述问题,本文提出一种基于“先无功–后有功”功率补偿的配电网层级式电压协同控制策略。首先,建立基于“先无功–后有功”功率补偿的配电网层级式电压协同控制框架。其次,结合多微电网节点注入电流与电压的方程与功率–电压灵敏度分析,根据多节点电压越限程度,提出一种基于“先无功–后有功”功率补偿的多智能体协同调节策略,该策略先通过无功补偿器进行无功调节,当电压尚未得到有效治理时,再采用多微电网进行有功调节。再次,为了进一步满足各节点微电网有功功率调节需求,并考虑电网内部源–荷–储运行成本与污染排放,提出一种基于多目标优化的微电网内部分布式源–荷–储优化协调功率控制策略。最后,在MATLAB平台中设计了3种仿真场景以及IEEE测试系统模型对所提控制策略进行了验证。结果表明,所提出的电压协同控制方法在最经济的情况下可以实现各节点电压的综合高效治理,同时...     

基于电流分解的微网功率控制策略研究

微电网技术需要解决的关键问题在于如何实现多个分布式电源的协调控制,而功率控制的快速性和准确性是协调控制的前提。针对这一问题,采用基于电流分解的功率控制策略,可以使微电网在无通信线路情况下可靠的实现并网和孤立运行两种模式的无缝切换。该控制方式提高了系统的稳定性和可靠性,实现了分布式电源的控制。最后通过Matlab/simulink验证了低压微电网系统采用该控制策略的可行性。     

基于自适应虚拟阻抗的微电网分布式电源控制

针对直流微电网中线路阻抗不匹配时,传统下垂控制不能有效实现不同分布式电源之间电流的合理分配的问题,提出了一种基于自适应虚拟阻抗的分布式控制策略。各分布式电源基于一致性算法,利用本地和相邻电源的虚拟阻抗值和电流信息自动调节等效输出虚拟阻抗值,实现了负荷电流的合理分配。同时,在所提控制策略的电压环节增加了电压补偿控制器,通过动态调节下垂控制器的电压参考值,补偿不匹配的馈线阻抗引起的电压偏差。最后,利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。     

基于DIgSILENT软件的微电网动态仿真

基于DIgSILENT软件,介绍了分布式电源逆变器控制模块的仿真模型,并对由恒功率控制的微源和V/f控制的储能装置组成的微电网进行了联网转孤岛运行的仿真,结果表明该系统可以稳定工作于联网和孤岛模式,并能实现二者切换时的平滑过渡,提高了微电网供电可靠性.     

微网系统电源动态特性差异导致的交互振荡与稳定性控制方法

微电网中不同类型分布式电源间动态特性差异导致电源间交互振荡,会降低微网系统的小干扰稳定性.针对含逆变器类电源和同步机类电源的微网系统,首先建立了微电网的状态空间模型,基于简化降阶的方法分析了不同类型电源动态差异导致交互振荡的机理.发现微电源有功下垂控制动态环节间的交互作用是诱发微网低频主导振荡模式的原因.其次,基于特征...     

一种并网逆变器电压电流双闭环改进控制策略

孤岛模式下的微电网缺少了大电网支撑,使得分布式电源并网逆变器的输出电压易受负载投切影响,进而导致分布式电源输出电能质量下降。为解决该问题,首先将并网逆变器等效成戴维南模型,并通过分析得出在低频段逆变器输出阻抗可代替总等效阻抗的结论,从而提出一种并网逆变器电压电流双闭环改进控制策略。该改进策略通过将负载电流前馈至电流内环的参考输入前达到减小输出阻抗的目的,最终减轻了负载投切对输出电压的影响。此外,该策略在电流前馈前增加了一节低通滤波器,可有效减小不平衡负载对输出电压的影响。仿真结果验证了改进策略的有效性。     

基于自适应虚拟阻抗的微电网无功均分控制

在微电网多逆变器并联系统中,由于微电网各逆变器之间存在输出阻抗和馈线阻抗不匹配现象,采用传统的下垂控制方法难以根据下垂系数合理地进行无功分配,同时还会产生无功环流问题。为提高无功均衡的精度,提出了一种基于自适应虚拟阻抗控制的控制策略。该方法在固定虚拟阻抗的基础上增加了积分环节,结合了改进的无功功率需求值来自适应调节分布式电源单元,最终补偿馈线阻抗失配,从而精确均分无功功率。此控制策略不仅无需提前预知馈线阻抗值,而且不需要通讯平台的参与,可在结构复杂的微电网中应用。研究结果表明:提出的虚拟阻抗无功均分控制方法相比于传统虚拟阻抗方法,其自适应能力和无功均衡性能更佳。     

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．     

微电网控制策略的发展与分析

微电网有效克服了分布式发电面临的诸多问题并整合了分布式发电的优势.要实现微电网安全稳定运行,控制是其中的一个关键问题.介绍了微电网的基本概念及发展,讨论与分析了含有分布式电源的微电网控制的研究进展,总结了微电网的控制策略及面临的问题.     

基于复合储能的微电网运行的切换控制策略

微电网是实现主动式配电网的一种有效形式,微电网技术能够促进分布式发电的大规模接入。针对微电网中并网模式和孤岛模式之间的切换,提出一种含复合储能装置的微电网优化控制策略。这种复合储能的微电网优化控制将超级电容器和蓄电池的优点结合到一起,用于由分布式电源作为主控式电源的微电网,以实现微电网平滑切换的目标。利用PSCAD/EMTDC软件对系统进行研究,结果表明:在切换时间、频率、电压上,复合储能均优于蓄电池储能。     

基于虚拟同步电机原理的微网逆变器控制及其仿真分析

基于微电网逆变器的数学模型与同步电机数学模型的相似性,建立三相电压型逆变器的虚拟同步电机模型.分析虚拟感应电势的作用,提出将虚拟调速系统和虚拟励磁系统应用到微电网逆变器的控制策略,给出系统参数设计原理和仿真模型结构.采用该控制策略的逆变微电源具有调压调频和功率控制的2种功能,能分别适用于微电网的孤岛运行和联网运行工作模...     

面向不同控制策略的独立型微电网优化配置研究

独立型微电网涉及诸多分布式电源以及各类储能装置,其协调运行以及控制具有较强的复杂性。独立型微电网的控制策略对于其运行工况具有至关重要的影响。本文浅析了DE控制方法以及BESS控制方法,探究了面向不同控制策略的独立型微电网优化配置模型,并基于优化配置模型通过算例分析采用NSGA-Ⅱ对某独立型微电网进行了优化配置分析,以期为我国独立型微电网的优化配置提供借鉴。     

基于改进变参考电压法的下垂控制策略研究

微电网在孤岛模式下多逆变器并联运行,并联系统采用传统下垂控制策略时,存在由于线路阻抗差异造成无功功率分配不合理的问题,为解决此问题对现有文献中的变参考电压法加以改进。提出针对线路阻抗差值通过功率补偿系数匹配阻抗差值来调节各逆变器的参考电压。该改进控制策略不仅实现了无功功率的合理分配和无功环流的抑制,而且避免了系统出现较大的电气波动,保证逆变器输出端电压的质量。在MATLAB中搭建两台并联逆变器的仿真模型,通过对比分析改进策略与传统的下垂控制策略。仿真结果验证了该改进策略兼顾功率的合理分配和输出端的电压的稳定性的制两方面的要求,有效抑制系统无功环流。     

基于逆变器直流侧电流控制的多微源并离网无缝切换

传统的多微源并离网无缝切换多采用无功-电压下垂控制策略,不能保证无缝切换过程的成功,且在孤岛运行时存在电压偏移的现象,影响微电网整体的电能质量。通过研究逆变器直流侧与交流侧电量的关系,提出了在储能逆变器控制策略中加入直流侧电流控制策略,消除了电压偏移和误调节的问题,提高了微电网在运行过程中的电压稳定性。