直流微电网的多端虚拟储能协调控制技术

直流微网中可控性逐渐增强的源-储-荷需要高效的协调方法充分发挥其并网支撑潜力,将可控负荷、风机向储能归类处理后,使其虚拟出储能设备的充放电响应,便于提升系统的能量管理及运行能力。分析了可控负荷、风机旋转动能与电容储能间的转换关系,分别建立源于负荷和风机的虚拟储能模型。考虑负荷收益、储能折损和调风成本,建立基于虚拟储能的源储荷协调优化模型,计算不同时段的虚拟电容值,以实现系统长期经济运行。在此基础上,通过划分直流微电网的运行区域,提出虚拟储能的协调控制方法,以提高系统的电压稳定性。通过搭建直流微电网仿真系统,仿真结果表明,所提控制策略可显著提高微电网的经济效益和直流电压稳定性。     

基于混合储能的直流微电网孤岛运行控制策略研究

分布式能源越来越受到人们的重视,但由于分布式能源发电的不稳定性特点,也加大了大电网的波动风险。微电网能够弥补分布式电源的缺点,减轻大量入网对电力系统的影响。由于微电网运行中,负载不断变化导致母线电压波动,因此维持母线电压稳定,将有利于微电网平稳运行。为提高微电网的经济性与可靠性,采用锂蓄电池-超级电容混合储能系统,并针对混合储能系统的直流微电网孤岛运行策略进行研究。根据微电网储能系统、锂蓄电池储能和超级电容器储能等基本原理,针对孤岛运行模式下微电网母线电压波动及储能系统运行性能下降的问题,设计了一种基于混合储能的直流微电网孤岛运行状态下的控制策略。用电压电流双闭环的储能系统控制方式,以DC-DC变换器进行功率分配,锂蓄电池对低频部分功率进行补偿,高频部分功率由超级电容器补偿。同时该混合储能系统能有效减少锂蓄电池充放电变化,避免过充过放现象的发生。通过Matlab/Simulink软件搭建仿真平台进行仿真模拟,证实了所设计的控制策略在稳定母线电压,避免蓄电池频繁充放电及过充过放现象中具有良好的优化作用。     

考虑储能优化的直流微电网协调控制研究

文章提出一种基于移相控制双半桥变换器的独立直流微电网协调控制策略。该策略以稳定母线电压和平衡系统有功功率供需为主要目标,根据母线电压波动改变移相角控制储能电池功率,确保独立直流微电网稳定可靠运行。采用双半桥变换器可实现储能电池电气隔离,移相控制可提高双半桥变换器升压比,进而提高储能系统的安全性。利用Matlab/PSIM联合仿真平台搭建独立直流微电网模型进行分析,仿真结果表明该协调控制策略可稳定储能电池输出功率,扰动发生时电压波动小、响应速度快,有效提高了系统可靠性。     

基于超级电容储能的可变速驱动抵御扰动研究

提出基于超级电容储能的变频调速装置（ASD）抵御电网电能质量扰动的实用方案。超级电容模块接在直流母线上，在系统发生短时供电中断或电压暂降时，由超级电容储能供给负载有功支持。研制了具有抵御电能质量扰动的15kVA ASD实验室样机。数字仿真及物理实验验证了所提拓扑结构和控制策略消除电能质量扰动对ASD影响的正确性及有效性。     

直流微电网控制保护策略研究

  目的  直流微电网的控制及保护技术,对保证直流微电网的可靠、安全运行具有重要作用。论文旨在解决直流微电网设计中的关键技术问题。  方法  从直流母线拓扑结构选择、并离网切换控制策略、保护配置方案三个方面深入开展研究。  结果  通过研究,给出了直流母线拓扑结构选择原则、直流微电网的控制策略流程、保护分区及配置,并对直流互感器的选择进行了分析比较。  结论  研究成果在国家示范项目中得到了有效性验证,投运以来运行效果良好。     

超级电容器在微电网中的应用

随着可再生能源发电技术的发展,能够整合分布式电源的微电网是满足日益增长的电力需求、节省投资和提高能源利用效率的一种有效途径。储能系统作为微电网必要的能量缓冲环节,其作用越来越重要。概述了超级电容器的特征和性能,分析了超级电容器储能系统的结构和控制原理,并详细阐述了其在微电网中的应用。基于超级电容器的储能系统,不仅起到能量缓冲的作用,还能够提供短时供电、缓冲微电网中负荷波动、均衡微电源输出、改善微电网电能质量,并且对微电网的经济性能有重要作用。     

微电网的并离网平滑切换控制策略研究

针对光储微电网并离网切换过程中的平滑过渡问题,提出了一种适用于主从控制与对等控制相结合条件下的控制策略,通过离网过程中对电压相位进行积分控制,并网过程中对电压的相位和幅值进行无差调节控制,实现并离网切换过程的平滑过渡,提高电能质量,保证微电网系统中重要负荷的正常稳定运行。文章通过在Matlab/Simulink平台下搭建光储微电网仿真模型,对所提出的控制策略的有效性和可行性进行了验证。     

基于超级电容储能的风电并网功率调节控制系统

风能是一种随机变化的能源,风速变化会导致风电机组输出功率的波动,对电网的电能质量产生影响,使用储能装置可以改善风电质量。通过在风电场并网的交流侧母线上并联超级电容储能单元,能实现对风电场功率的调节,减小功率的波动。文章设计了风电场并网及储能系统各部分的控制策略,在Matlab/Simulink仿真环境下创建了系统的仿真模型,验证了控制策略的正确性。仿真系统最终实现了电机侧变流器最大风能跟踪、电网侧变流器单位功率因数并网和超级电容储能单元对风电场并网功率的调节。     

基于分层控制的孤岛微电网储能优化控制策略

针对直流微网在储能控制策略中所采用的传统下垂控制方法,存在功率输出不均、母线电压跌落等问题,提出了微电网在孤岛模式下储能装置稳定直流母线和负荷恒功率运行的分层控制策略,将微电网优化控制过程分为两层:一级控制层下的储能作为微电网主要能量分配的装置,提出了基于双闭环的下垂控制策略,将储能电池变换器通过P-f、Q-u进行双层...     

基于深度强化学习的微电网储能调度策略研究

针对含光伏发电的微电网系统储能调度问题,文章提出了一种基于深度强化学习的微电网储能系统调度策略。为了分析不同场景组合模型对微电网储能调度策略的影响,以住宅用户微电网系统为例,构建了微电网调度问题环境模型。选取两种电价方式和3种场景进行理论分析,利用深度卷积神经网络(DCNN)提取微电网调度时间序列信息特征,以Q值强化学习机制实现微电网储能调度策略。研究结果表明,对于不同电价方式的场景,强化学习算法都能充分发挥模型的自主性,主动学习环境信息,获得最优调度策略。其中,实时电价方式下"光伏预测量+时间序列信息"的场景组合使微电网获得最大运行收益。与无干扰场景相比,在加入20%光伏发电量的随机干扰场景下,文章所建立的基于强化学习的场景组合模型使微电网获得的运行收益的偏差仅为2.5%。     

离网型超级电容储能的太阳能照明系统的设计

介绍了一种基于超级电容模块储能的独立太阳能照明系统的设计,包括储能模块、充电、稳压输出电路和光控微波探测延时电路,对设计的系统进行性能测试,取得了很好的预期效果,随着超级电容性能的提升和太阳电池性价比的不断提高,离网型太阳能照明系统有广阔的市场。     

带混合储能的微网并网控制策略研究

新能源发电的不确定性严重影响了电力系统的稳定。采用蓄电池单一储能的方式很难具有高功率密度、高效率、无污染等优点。为了克服蓄电池储能的缺点,文章将蓄电池和超级电容组成混合储能单元,利用高通滤波器将微网系统功率波动分为高、低频两部分,高频部分由超级电容直接吸收或释放,而低频功率分量与蓄电池、超级电容的剩余容量一起作为模糊控制器的输入,通过模糊规则的建立,求解出超级电容对低频功率分量的分担系数,进而计算出蓄电池和超级电容对系统功率的分担量。搭建仿真与实验平台,结果表明该控制策略充分利用了超级电容的容量,且能使整个微网系统高效稳定地运行。     

一种混合储能微电网离并网控制技术研究

微电网并网功率或本地负载突变时系统稳定性变差,文章采用超级电容和蓄电池混合储能提高系统稳定性。直流侧采用低通滤波为超级电容和蓄电池充放电的控制策略来稳定直流母线电压;交流侧采用离并网控制策略以保证逆变器平滑无冲击的离并网,使逆变器在并网运行时能够按照电网指令产生相应的有功功率和无功功率,孤岛运行时则可以保证电压质量且满足本地负载的功率需求。通过搭建硬件平台对以上策略进行了测试和验证。实验结果表明,文章方法能够有效提高系统的稳定性。     

互补储能系统的优化建模与控制策略

针对单一蓄电池储能系统功率密度低和超级电容储能系统能量密度低的问题,结合二者的特性,提出一种互补储能控制策略,从而充分发挥它们的优势。最后通过数学建模和仿真,结果表明互补储能系统在抑制可再生能源发电系统功率波动上具有明显的优势。     

光储直流微网混合储能控制策略研究

混合储能相较于单一储能可以更好地解决微电网电压、频率波动等问题.为了充分利用混合储能系统的优势,使各储能电池优势互补,并考虑到储能变换器弱阻尼、低惯性的特点,提出了基于虚拟直流发电机控制的混合储能单元分频控制策略.该控制策略在混合储能单元分频控制的基础上,对功率密度电池储能变换器采用虚拟直流发电机控制,以增大功率密度型...     

直流微电网储能装置双向DC-DC变换器参数自适应反步控制

储能装置是支撑微电网灵活运行的关键.包含储能装置的直流微电网高度电力电子化,呈现强非线性特征,且系统参数时变.针对分布式电源功率波动引起的孤岛型直流微电网母线电压波动问题,采用蓄电池作为系统功率平衡装置,基于参数自适应反步方法设计了储能装置充放电控制器.首先,基于戴维南等效模型建立了蓄电池和Buck/Boost变换器组...     

基于孤岛模式直流微电网稳定性控制策略

文章针对不同类型的微电源,在孤岛运行时对负荷变化敏感、抗扰动能力弱等问题,提出对本地节点电压和母线电压的分段控制策略。分析了直流微电网的动态运行特点,并据此设立电压的稳定性阈值。以随机性输出电源和储能设备作为互补性单元,与确定性可控电源在不同暂态状况下共同对系统电压进行协调控制,实现其离网状态功率的平衡恢复及整体稳定。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,仿真结果表明了此控制策略的有效性。