基于改进飞蛾优化算法的水火互联电网负荷频率控制

负荷频率控制是互联电网进行有功调频的重要方法,设计了一种基于改进飞蛾优化算法的水火互联电网负荷频率控制方案,该方案将Lévy飞行策略引入到飞蛾优化算法中,同时在飞蛾的更新公式中引入动态惯性权值和历史最优火焰平均值以改善算法性能,并对互联电网分数阶PID控制器参数进行优化整定,以提高收敛速度及寻优精度。建立三区域水火互联电网LFC系统仿真模型,采用改进飞蛾优化算法搜索获得最优的分数阶PID控制器参数,并在阶跃负荷扰动下进行仿真分析。结果表明,所提方案具有很好的鲁棒性和控制效果。     

基于功率下垂控制的逆变器并联技术仿真研究

针对逆变器并联系统进行了数学建模,分析了并联系统环流与逆变器基准信号幅值和相位的关系,提出了基于有功、无功功率下垂控制的均流控制方案以及基于旋转坐标变换的有功功率和无功功率的计算方法.该控制方案在Matlab/Simulink进行了建模仿真,结果表明,在逆变器无互联线并联情况下,两组并联逆变器电流得到了良好的均分,系统具有较强的静态、动态性能.     

含风电场的交直流互联电网协作式分布式模型预测控制

针对风电场输出功率的强波动性对交直流互联电网调频的影响,提出了基于协作式分布式模型预测控制的交直流互联电网调频控制方法,以提高风电经交直流通道外送互联系统的频率稳定性,克服集中式模型控制方法扩展性差的缺点,该控制策略具有全局最优解。文章建立了含风电场的交直流互联电网调频控制模型,构建了基于协作式分布式模型预测控制的含风电场交直流互联电网的经济性调频控制策略。以3区域交直流互联电网调频控制模型进行仿真,结果表明,文章所提出的协作式分布式模型预测控制方法,能够有效地改善风电场输出功率随机波动的频率稳定性,使系统频率及区域间交换功率在较小的范围内变化,其控制效果明显优于传统的分布式模型预测控制和分散式模型预测控制。     

一种风电场经柔性直流输电并网控制方法改进探讨

基于PSCAD仿真工具对通过柔性直流输电进行大型风电并网的问题进行了研究。建立了采用永磁同步电机的风电场等效聚合模型,分析了柔性直流输电的结构及控制改进方法,研究了在交流大电网互联和大型风电并网两种情况下的柔性直流输电系统响应。当风电场接入柔性直流输电系统时,输电系统对风电场产生一定的影响,使得风电场的输出波动通过电流内环的电压补偿项经过二次反馈给风电场,从而导致输出有功功率和无功功率的波动。为了解决风电场并网输出波动的问题,对柔性直流输电控制方案进行了改进。仿真结果显示在保持了系统优异故障穿越能力的同时,该改进方案能够有效地减小风电场的输出波动,增强了系统的稳定性     

风电交直流通道互联电力系统暂态稳定线性变参数鲁棒反馈控制

针对交直流系统中影响暂态稳定电磁转矩和机械转矩平衡控制问题变参数特性,结合大规模风电功率的不确定性,提出了将直流通道功率控制与互联系统内机械功率作为控制目标的互联系统暂态稳定的线性变参数鲁棒反馈控制方法,以提高经交直流风电通道互联的系统的暂态稳定性。针对互联系统暂态过程的强非线性特性,建立了线性变参数模型;根据暂态过程系统出现的功率差额和风电出力不确定度,将系统暂态过程设计为变参数的线性化模型。对线性变参数模型设计H∞鲁棒输出反馈控制器及其在线求解算法。根据线性变参数设计点和鲁棒控制器,提出了互联系统暂态稳定控制策略拓扑及传递函数。应用交直流联络线互联形成的4个等值电网互联系统进行数字仿真,结果表明,文章所提出线性变参数鲁棒反馈控制模型,具有较好的响应特性和暂态稳定控制效果。     

基于功率调节的微电网互联与配电网协调优化控制

多微电网互联结构可实现多个微电网间的能量协调,并形成能源互补优势。文章针对多微电网中各分布式电源在天气变化影响下产生的出力不确定性问题,以提高微电网互联系统电压稳定性为目标,研究基于微电网互联结构的微电网间功率协调控制方法。研究单个微电网内分布式电源出力波动特性及其与微电网互联系统、配电网系统之间的能量协调与功率支撑需求特性,建立基于功率平衡控制的微电网间互联控制策略;研究微电网互联系统内各微电网控制系统平衡计算,建立微电网互联系统与配电网间能量交换的控制模型与控制策略。以三机九节点拓扑模型建立微电网互联系统及接入网协调控制模型和算法进行验证,仿真结果表明,文章所提出的微电网协调优化控制方法能够有效减小微电网波动以及对配电网的影响。     

多能源互联系统优化运行与控制技术研究现状与前景展望

针对多能源互联系统的运行与控制这一能源互联网发展的核心技术问题,从多能源微网概念、微网潮流分析与控制、多能源互联系统能量潮流模型、多能源系统运行优化和能源路由器与能源路由策略等方面,阐述了当前国内外已开展的有关研究,并进行分析和总结,提出和探讨了微网、多能源互联系统与能源路由器运行分析与控制领域的技术内涵和技术特征。     

孤立运行模式下海岛综合能源系统的能量控制策略

我国海域面积辽阔,海岛数量众多,它们远离大陆,但周围都有着丰富的自然资源。如果可再生能源得到充分利用,就可以保证岛上的可持续能源供应。提出了以海岛综合能源系统作为海岛供电的方案。该系统由风力发电机、光伏发电机、柴油发电机、海水淡化负荷、常规负荷、电转气装置和燃料电池组成,充分利用海岛周围的自然资源,解决海岛自身的供电需求和淡水需求;研究电转气技术和燃料电池在系统中的应用,实现电力系统-天然气系统的互联;给出了一种海岛综合能源系统能量控制策略,实现系统内功率分配,为海岛提供电力和淡水供应。仿真结果验证了该策略的有效性,为海岛综合能源系统的运行和控制提供了一个可靠的解决方案     

基于虚拟同步发电机的多区域交直流互联电网二次调频控制

通过模拟传统同步发电机的有功-频率响应特性,提出了基于虚拟同步发电机技术的交直流互联电网二次调频控制方法,使得VSC-HVDC主动响应频率变化。文章首先建立了含VSC-HVDC的交直流互联电网二次调频控制模型,通过优化虚拟同步发电机参数构建了多区域交直流互联电网的二次调频控制策略,并以4区域交直流互联电网二次调频控制模型为例进行了仿真。仿真结果表明,文章所提出的基于虚拟同步发电机的VSC-HVDC调频策略,能够保证互联系统频率在较小的范围内变化,其调频效果优于传统的直流调制控制,明显地改善了互联电网的频率稳定性。     

基于容量支援法的互联系统风险评估

基于传统的发电系统停运模型理论,在考虑系统运行备甩容量、联络线输电容量限额及联络线强迫停运率的条件下,提出容量支援法用于快速有效地定量评估互联系统的风险水平,以考察两互联系统间运行备用的联网效益.通过算例分析验证了该方法的可行性和有效性.     

互联系统分散变结构控制原理及其在互联电力系统频率控制中的应用

本文对互联系统的分散变结构控制进行了研究;给出了有关分散变结构控制开关超平面(switching hyperplane)以及开关超平面上滑模(sliding mode on the switching hyperplane)存在的两定理和结论;并给出了求有关参量的途径。用本文提出的理论对互联电力系统的频率控制进行了仿真研究。仿真结果证实了本文原理的有效性。     

OPC技术在风电场监控系统中的设计与实现

文章利用OPC技术设计了风电场监控系统集成方案，此方案可以将风机与其他控制设备互连，形成开放、可靠、安全的网络系统。根据OPC的通信模式及标准，开发了基于OPC动态链接库的服务器驱动程序及客户端接口。     

Dynamic contribution of variable-speed wind energy conversion system in system frequency regulation

Frequency regulation in a generation mix having large wind power penetration is a critical issue, as wind units isolate from the grid during disturbances with advanced power electronics controllers and reduce equivalent system inertia. Thus, it is important that wind turbines also contribute to system frequency control. This paper examines the dynamic contribution of doubly fed induction generator (DFIG)-based wind turbine in system frequency regulation. The modified inertial support scheme is proposed which helps the DFIG to provide the short term transient active power support to the grid during transients and arrests the fall in frequency. The frequency deviation is considered by the controller to provide the inertial control. An additional reference power output is used which helps the DFIG to release kinetic energy stored in rotating masses of the turbine. The optimal speed control parameters have been used for the DFIG to increases its participation in frequency control. The simulations carried out in a two-area interconnected power system demonstrate the contribution of the DFIG in load frequency control.     

水电站多机组的分散预测控制器研究

本文提出一种适于多水轮机系统的分散预测控制策略。分散控制结构能满足实际系统的物理要求,每一机组采用性能优良的水压转速联合预测控制器,并把因分散化所丢失的机组间的关联信息通过设计一扰动观测器加以补偿。通过对有水力联系的两水轮机组带孤立负荷时的仿真结果表明,这种分散预测控制器可使系统具有优良的动态响应过程。     

大规模光伏并网电站接入系统若干问题的探讨

结合光伏并网发电的发展趋势,分析了大规模光伏并网电站的特点．对其接入电力系统时的防孤岛效应、谐波控制、无功功率调节能力、光伏电站接入点的短路电流、并网电压及升压变压器的选择等方面做了研究和探讨。     

单输入双输出控制系统研究及应用

本文研究了单输入双输出系统中某一输出受约束时的控制问題,给出了变增益控制方案以及系统的稳定性定理;将控制方案推广到未知系统,给出了适应式控制方案;并用给出的方案对水轮机调节系统进行了研究。     

Adaptive automatic generation control with superconducting magneticenergy storage in power systems

An improved automatic generation control (AGC) system employing self-tuning adaptive control for the main AGC loop and the superconducting magnetic energy storage system (SMES) is presented. Computer simulations on a two-area interconnected power system showed that the proposed adaptive control scheme was very effective in damping, oscillations caused by load disturbances and its performance was quite insensitive to controller gain parameter changes of the SMES system. A performance evaluation of control schemes using adaptive and nonadaptive controllers in the main AGC and in the SMES control loops is presented. The improvement in performance resulting from the adaptive scheme was particularly pronounced for load changes of random magnitude and duration     

基于模糊控制的双馈发电机并网控制策略分析

针对风力发电传统并网方式的缺陷,提出了模糊PI控制器与电压环、电流环和矢量控制相结合的新型控制策略,通过Matlab/simulink平台搭建并网控制仿真模型,发现双馈风力发电机定子电压的频率、幅值、相位比传统并网方式更接近电网电压,实现了无冲击并网的目的,并验证该控制策略的正确性和优越性。     

Impact of wind power generating system integration on frequency stabilization in multi-area power system with fuzzy logic controller in deregulated environment

Among the available options for renewable energy integration in existing power system, wind power is being considered as one of the suited options for future electrical power generation. The major constraint of wind power generating system (WPGS) is that it does not provide inertial support because of power electronic converters between the grid and the WPGS to facilitate frequency stabilization. The proposed control strategy suggests a substantial contribution to system inertia in terms of short-term active power support in a two area restructured power system. The control scheme uses fuzzy logic based design and takes frequency deviation as input to provide quick active power support, which balances the drop in frequency and tie-line power during transient conditions. This paper presents a comprehensive study of the wind power impact with increasing wind power penetration on frequency stabilization in restructured power system scenario. Variation of load conditions are also analyzed in simulation studies for the same power system model with the proposed control scheme. Simulation results advocates the justification of control scheme over other schemes.