光储直柔背景下直流空调电机控制策略研究

光储直柔系统出现新能源出力和负荷变化等扰动后,直流母线电压将发生波动,这对直流空调电机的稳定运行提出了挑战。分析了直流空调驱动系统与交流空调驱动系统的拓扑结构及优缺点,研究了滑模观测器、最大转矩电流比和超前角弱磁相结合的控制策略,通过识别直流母线电压的波动,可以快速调节电机的控制参数。在Matlab/Simulink软件中搭建了采用上述控制策略的空调电机仿真模型,并依据空调的实际运行工况进行了仿真验证。结果表明,该控制策略实现了直流母线电压波动下空调电机的全速域稳定运行。     

绿色低碳建筑电气设计的几大环节及“光储直柔”系统的应用研究

结合设计经验与目前在绿色低碳建筑研究方面的几个案例,阐述了绿色低碳建筑实现的几大要素、低碳绿色建筑电气设计的主要环节、设计“光储直柔”系统的意义、“光储直柔”建筑的发展现状和亮点及全面推广的难点等,完善了传统的电气节能设计及绿色设计的内容,有助于“碳达峰、碳中和”战略目标的实现。旨在通过绿色低碳建筑电气设计的全面归纳总结,给行业的绿色低碳设计提供一点借鉴与参考。     

基于标准特征多项式的变电站光储直柔系统双向AC/DC变换器控制策略

为增强变电站光储直柔系统的可靠性,针对其在并网过程中会对变电站电能质量造成不良影响,以及现有设计方法难于工程化问题提出了一种面向工程化的基于标准特征多项式配置方法（SCP）的双向AC/DC变换器控制策略。通过建立变电站光储直柔（PEDF）系统变换器的数学模型,并分析控制器参数对变换器在不同运行模式下的电能质量的影响,然后采用SCP方法来配置闭环系统特征值,分析该方法对抑制并网电流谐波、改善AC/DC变换器并网电能质量的作用,最后对此进行仿真分析并和传统PI控制器效果进行比较,结果表明：所提策略降低了AC/DC变换器在谐波畸变率和并网电流不对称度,系统设计简便,且具有很好地鲁棒性,适合工程实践。     

光储充电站交直流配电方式能效对比

直流配电以其高效接入分布式电源、储能和直流充电桩的优势,逐渐成为光储充电站重点关注的配电形式之一.定量分析光储充电站采用交流与直流能效水平的差异,对于直流型光储充电站的规划设计具有重要意义.基于光储充电站交、直流配电拓扑结构的差异,提出了能效评估指标及其方法,建立了考虑光储充电站源荷特性的时序能效评估模型.根据南方某直...     

柔直系统适时切换的故障穿越方法

为了实现柔性直流输电系统在网侧不对称故障时的故障穿越,同时保持稳态时的柔直阻抗稳定性,本文详细分析了柔直系统的正负序控制以及采用1/4周期延时的正、负序分解算法对柔直系统不同频率分量阻抗波动的影响,推导并建立了柔直系统的交流侧高频阻抗模型。在此基础上提出一种适时切换的故障穿越算法,利用负序电压的稳态量和突变量进行故障判断,稳态时内环采用全序电流控制,不进行正负序分解,从而降低了柔直系统阻抗的周期性波动,故障暂态时叠加负序电流控制,抑制负序故障电流,实现了故障时系统的持续运行。最后在PSCAD/EMTDC中,搭建柔直系统仿真平台进行仿真研究,验证了本文设计策略的有效性。     

柔性直流对柔直测量系统阶跃响应要求探讨

鲁西背靠背换流站柔性直流单元整流侧交流系统发生了两相接地故障,造成阀差动保护动作。通过对阀差动保护动作过程进行分析,并探讨了柔性直流输电控制保护系统对柔直测量系统阶跃响应的影响和要求,得出阀差动保护动作的原因是差动保护的电子式电流互感器阶跃响应时间不满足要求。由于电流互感器一次设备特性无法改变,采取了调整保护参数设置的措施来解决问题,定值修改后柔性直流系统运行正常。最后针对柔直测量系统阶跃响应时间提出了相关建议。     

低碳发展背景下的建筑“光储直柔”配用电系统关键技术分析

在低碳发展的背景下,为适应高比例的可再生能源结构,建筑电气化已经成为未来的发展趋势。建筑电气化不仅要提高建筑电气化率,还要发展新型建筑配用电系统。长期以来,建筑配用电系统的设计以满足使用者的体验感、保障电气设备的安全性和可靠性为基本要求,同时与建筑节能紧密结合。未来为适应可再生能源在电网侧高比例渗透和在建筑周边分布式发展的新趋势,建筑配用电系统迫切需要发展新技术,其中“光储直柔”是关键。调研了“光储直柔”关键技术的现状和发展趋势,介绍了“光储直柔”的集成示范建筑案例。在此基础上,从城市角度进一步分析了“光储直柔”新型建筑配用电系统发展对城市电力系统的积极作用。     

海岛光储直流微电网自治控制策略

针对海岛光储直流微电网系统,设计了一种基于电压幅值的控制策略。以直流母线电压幅值为判定基准,将控制策略设置成不同模式。利用直流母线电压变化量作为系统模式的切换基准,无需控制器间进行通信连接,提高了系统的自治性、可靠性与经济性。在不同模式中合理调节变流器的工作方式,维持直流母线电压恒定,实现能量最优利用和系统稳定工作。针对海岛淡水短缺问题,设计了可控海水淡化负荷的投切控制,在改善海岛内的淡水供应的同时,辅助系统功率调节。实验结果实现了工作模式的平滑切换,验证了提出方法的有效性和正确性。     

含直流断路器的多端柔直系统直流保护定值切换策略

南澳(以下简称NA)多端柔直系统加装机械式高压直流断路器后,为实现直流断路器连接的故障站能够被快速有效隔离,非故障站能在特定的运行方式下稳定运行,需要对系统直流保护策略进行调整,以适应系统新的运行方式。本文首先介绍了系统加装直流断路器前的直流保护配置,分析了加装直流断路器对直流保护策略的影响,提出了一种非故障站根据故障站差动保护信号进行定值切换,实现直流断路器隔离多端柔直系统故障的直流保护策略。采用PSCAD/EMTDC仿真对该直流保护定值切换策略的可行性进行了验证,现场试验结果也进一步验证了该策略的可行性。     

建筑低压直流配电的关键技术研究

介绍了近年国内外建筑低压直流配电研究成果和应用实践,从电压等级和电能质量、综合保护、系统控制、系统鲁棒性的角度深入分析了其在工程实践中的要点及技术选择,将为我国直流建筑业技术的未来发展和研究提供技术支撑.     

单相光储一体系统硬件设计

面向低压电网的小型户用光储一体系统,存在构网型与跟网型两种控制结构,常规的光储逆变器和控制器无法实现两者的兼容。为了解决不同应用场景下对两种控制结构的需求,提出光储一体系统的硬件设计方式,实现单相光储一体系统的构网控制与跟网控制的灵活切换。硬件设计综合考虑计量、控制、保护、通讯及显示功能要求,并在实际运行环境中进行构网运行和跟网运行下的性能测试。     

基于柔直电网的暂态量保护方案及配合策略研究

柔直电网中直流线路故障的检测和隔离是一个亟待解决的问题。针对柔直电网的基本架构,在分析直流线路故障对直流线路保护的需求的基础上,引入了基于边界原理的暂态量保护,并进行了适用性分析。通过分析发生直流线路故障时快速跳开直流线路两端的直流断路器必要性,提出在提高测量采样频率和优化判据时间窗的基础上,根据故障反行波能量和前行波能量在功率送端站和受端站的不同特征,对暂态量保护判据进行优化,并给出了直流线路两端配置的保护方案。在此基础上,进一步研究了暂态量保护与直流断路器、直流母线保护相配合的故障清除策略。通过仿真验证了所提策略的可行性。     

光储联合发电系统组网型控制策略对比研究

光储联合发电系统能够有效平抑功率波动、改善光伏发电质量。为了探究组网型控制策略应用在光储联合发电系统时的暂态特性,在考虑直流侧电容动态特性的工况下,本文分析了一种光储联合发电系统在发生三相接地短路和频率跌落故障时,采用虚拟同步发电机（VSG）控制和直流母线电压/无功功率控制（DC bus voltage and reactive power control,DCVQ）两种不同组网型控制策略的电磁暂态特性。首先根据光储联合发电系统的外特性建立数学模型,然后通过Matlab/Simulink搭建仿真模型对比研究两种组网型控制方式在面对不同类型故障时的暂态稳定能力,研究结果表明DCVQ控制具有更好的耐受电压扰动能力,VSG控制具有更强的频率扰动耐受能力。     

光储系统中双向变换器的模型预测控制方法北大核心

针对光储系统中双向Buck/Boost DC-DC变换器,提出了新的基于模型预测控制(MPC)的方法。该方法通过建立系统模型来预测下一时刻变换器中所有可能的开关状态所对应的目标函数值,然后通过最小化目标函数值确立下一时刻的开关状态,使系统控制目标达到最优。将所提出的新的控制方法与原有的传统PI控制方法进行了仿真比较,仿真结果表明模型预测控制方法不仅实现了母线电压的稳定,使其超调控制在1.25%以内,而且使双向DC-DC变换器工作模式之间的切换时间缩短。     

一种建筑集成光储系统规划运行综合优化方法EI北大核心CSCD

容量优化配置与能量调度是建筑集成光储系统(building integrated photovoltaic,BIPV)规划和运行阶段的核心问题,合理的容量配置及能量调度能够有效提升系统的经济性,促进BIPV系统大规模推广与建设。该文提出一种容量配置及能量调度综合设计方法。考虑系统容量和能量调度之间的耦合影响,以BIPV系统全寿命周期下的成本与收益为核心要素,建立规划运行的双层耦合模型。外层模型以投资回收期最短作为目标函数,优化光伏与储能容量配置;内层模型以日运行收益最大为目标求解得到综合优化能量调度策略。针对模型特点提出一种改进的粒子群算法(particle swarm optimization,PSO),有效提升收敛速度并增强了全局寻优能力。算例表明,所提方法能有效完成系统容量配置,并且相较于其他能量调度策略,通过该方法得出的综合优化能量调度策略能够充分挖掘储能系统“峰谷套利”获利机制,缩短投资回收期。同时,该方法可以全面评估BIPV系统的经济性并适用于不同区域和灵活的电力市场政策,具有普适性和可移植性,能够满足不同场景多样性需求。     

适用于混合级联直流输电系统的柔直换流器直流侧控制方法

针对高低阀级联组成的特高压混合直流输电系统,提出一种适用于柔直换流器的直流电压控制方法。在选取单个柔直换流器作为定直流电压控制模式的基础上,其余定功率控制换流器加入分级辅助电压控制,稳态时精准控制直流功率,动态时针对不同电压波动,分级投入电压辅助控制,快速平抑直流过电压、欠电压和长时振荡问题。在此基础上,级联结构中的多柔直换流器直流侧不经平波电抗而直接并联,为避免多换流器间振荡,加入直流阻尼控制方法。最后利用实时数字仿真（RTDS）系统搭建级联直流系统仿真模型,仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

柔直配电系统混合型MMC可靠性评估

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC) 作为柔性直流配电系统中的关键设备直接关系到整个配电系统的安全可靠,因此有必要对其可靠性的进行评估。本文首先对半、全桥以及混合型MMC进行比较分析,对比得出混合型MMC更适合运用柔直配电系统。然后通过对MMC工作原理、直流阻断能力、冗余配置的阐述计算出了全、半桥模块数及比例;建立元件可靠性模型并运用故障树法对混合型MMC进行了可靠性建模。最后利用Matlab针对冗余配置、全、半桥子模块比例、IGBT结温及损耗进行算例分析,得出结论：合理的冗余配置以及全、半桥比例是设计混合型MMC的关键所在。并指出IGBT的运行工况会导致混合型MMC的故障率提升。     

光储联合并网发电系统的设计与研究

结合实际工程,介绍了小型光储联合并网发电系统的设计方案。该工程以示范性和试验性为主要目的,在设备选型上囊括了目前典型的几种电池组件、跟踪系统及逆变器。整个设计包括系统集成、并网方案、电池组件及支架、监控系统、储能系统等部分。重点介绍了储能系统在光伏并网发电系统中的配置和应用前景,对铁锂电池、全钒液硫电池的特性和在分布式新能源发电领域的应用进行了研究。     

光储系统中储能容量优化

引入光伏功率预测误差,分析其概率统计规律,并利用置信区间去估计储能最大发出（吸收）功率的方法,使储能系统既能满足一定置信水平下的功率波动补偿,又优化了容量配置。采用本文提出的方法配置储能系统,然后利用Matlab／Simulink仿真软件建立了相应的光储联合系统模型,并采用实际气象数据驱动模型来进行并网控制的仿真研究,验证了提出方法的可行性。