基于增量成本一致性的孤岛微电网分布式下垂控制

针对孤岛微电网运行优化问题,提出了一种基于增量成本一致性的分布式控制方法。该算法首先基于一致性理论,给出了增量成本一致性算法,验证成本最优化问题;其次,基于增量成本一致性算法的优化解,设计一种新的分布式下垂控制器,在满足供需平衡的条件下,控制策略使得微电网系统运行成本最优,功率能够合理分配,频率也稳定在额定值;最后,通过仿真验证了所提控制策略以及算法的有效性。     

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。     

需求侧管理参与的孤岛型微电网多目标优化调度

分析了MG中分布式电源的功率特性和需求侧响应的基本理论与相关政策,并建立了DG的数学模型和基于负荷分类的DR模型;综合考虑微源的出力成本、需求侧管理成本和环境治理费用,建立了考虑需求侧管理的多目标微电网优化调度模型,引入不同的孤岛微电网运行评价指标评价DR对微电网经济性、环保性以及可靠性的影响,并选择不同的场景分析验证。采用改进粒子群算法优化外点法对规划问题进行求解,在将约束条件纳入目标函数的同时,尽可能避免求解规划时陷入局部极值的问题。算例分析表明,通过考虑需求侧管理,可以增加可再生能源的消纳,减轻负荷高峰时段的供电压力,缓解孤岛系统供电不足的问题,并有效提高微电网的整体效益。     

考虑分布式电源孤岛运行的配电网故障恢复研究

为了在配电网故障时最大限度地对重要负荷供电,提出了分布式电源的孤岛划分模型,利用广度优先搜索算法和深度优先搜索算法相结合对分布式电源进行孤岛划分;接着建立了以开关操作次数最少及故障后负荷恢复量最大为目标的多目标故障恢复模型,对目标函数进行了归一化及线性加权处理,采用差分进化算法对故障恢复模型进行求解。最后采用IEEE33节点配电网进行孤岛划分,并对配电网中不同位置发生的故障进行了孤岛运行和网络重构,最大限度地恢复了网络供电,从而验证了孤岛划分模型和故障恢复模型及其算法的有效性。     

微电网孤岛运行时光伏发电控制策略研究

光伏作为微电网中的微电源有并网和孤岛两种典型的运行模式。并网时,公共连接点(PCC)处的电压和频率由大电网控制,光伏通常运行在最大功率捕获(MPPT)模式或定功率输出(PQ)模式,控制策略相对成熟;孤岛时,由于失去大电网支撑,如果仍然采用定功率输出,会导致微电网内电压和频率的崩溃。文章在分析了控制策略转变需求的基础上,提出了基于主从模式的下垂控制策略,可以使光伏在孤岛运行时,动态维持微电网内能量平衡,稳定母线电压,同时使得光伏之间及光伏和其他微电源之间有效配合、协调控制。     

基于改进下垂控制的孤岛交流微电网无功分配研究

在孤岛运行交流微电网中,受分布式电源(DG)间等效线路阻抗差异的影响,传统下垂控制难以按照下垂增益合理分配无功功率.为此,提出一种基于自适应虚拟阻抗的改进下垂控制方法.即利用DG输出无功信息构造自适应虚拟阻抗,消除等效线路阻抗差异,从而提高无功功率分配精度,并添加电压补偿环节,补偿虚拟阻抗上产生的电压降落.此外,针对频...     

城市微电网控制策略的研究

城市微电网是智能电网的重要组成部分,对微电网中各个并网逆变器进行协调控制,保证系统稳定和高效运行,是微电网控制技术研究的重点。通过展示城市微电网拓扑结构示意图,对其构成及运行特性进行了分析。分析和研究了微电网处在不同运行状态下的控制策略。分析认为:对于风力发电、光伏发电等间歇性能源发电,可以采用PQ控制策略或者倒下垂控制策略,用以优化系统运行;V/f控制、下垂控制策略能够为分布式微电源在孤岛模式下提供电压和频率支撑,确保用电客户的供电需求;设计的并网同步控制器,能够减小分布式微电源从孤岛向并网模式切换时对配电网的冲击,从而提高了微电网系统的动态稳定性。在比对城市微电网典型控制策略优劣的基础上,提出了低压微电网控制策略的发展方向。     

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。     

基于中小型水电分布式系统的孤岛检测及运行分析

分布式发电系统并网运行时,若主网故障解列断电,就会处于孤岛状态,这是一种会威胁到工作人员及设备安全的状态,现在的孤岛运行及其检测研究多集中在基于逆变器的分布式系统,对基于同步电机的分布式系统则研究不足。以同步电机为基础,对中小型水电的孤岛运行进行了阐述,针对原有的不足,提出了一种新的孤岛检测辅助方法,在MATLAB/Simulink软件环境下的仿真表明新的方法在较严苛的功率缺额条件下检测效果明显,能够达到规定的检测阈值,从而迅速检测到孤岛的存在,实现简单可靠,而建议的控制方式能够极大地消除重合闸过程中的振荡,减小对系统的冲击和损害,有利于系统的稳定运行。     

分布式电源对100t炼钢电弧炉供电运行影响的仿真研究

某电弧炉钢厂设备改造之后,由于总线供电容量不足引发了电压与功率偏差问题.为解决该问题厂方决定接入分布式电源.通过仿真方法对分布式电源接入后对电弧炉供电运行影响进行了分析,得出分布式电源接入后能有效抬升馈线电压并且提高电弧炉的运行功率水平.当接入35 kV母线上的分布式电源单相容量超过15 MVA时,可以解决该钢厂的供电...     

UK scenario of islanded operation of active distribution networks with renewable distributed generators

This paper reports on the current UK scenario of islanded operation of active distribution networks with renewable distributed generators (RDGs). Different surveys indicate that the present scenario does not economically justify islanding operation of active distribution networks with RDGs. Anti-islanding protection schemes currently enforce the renewable distributed generators (RDGs) to disconnect immediately and stop generation for grid faults through loss of grid (LOG) protection system. This greatly reduces the benefits of RDG deployment. With rising RDG penetration, much benefit would be lost if the RDGs are not allowed to island only due to conventional operational requirement of utilities. For preventing disconnection of RDGs during LOG, several islanding operation, control and protection schemes are being developed. Technical studies clearly indicate the need to review parts of the ESQCR (Electricity Safety, Quality and Continuity Regulations) for successful islanded operations. Commercial viability of islanding operation must be assessed in relation to enhancement of power quality, system reliability and supply of potential ancillary services through network support. Demonstration projects under Registered Power Zone and Technical Architecture Projects should be initiated to investigate the usefulness of DG islanding. However these efforts should be compounded with a realistic judgement of the associated technical and economic issues for the development of future power networks.     

孤岛式风光柴蓄智能微网系统的研制

为解决海岛地区用电难问题,基于微网技术,利用太阳能、风能、柴油机、蓄电池等研制开发出一套智能微电网系统。以单片机为核心进行了系统方案设计和硬件电路设计,并基于能量调度策略设计了系统运行控制程序。样机系统集成并进行了负载投切试验、稳定性试验和超负荷试验,现已投入试运行。结果表明,该微电网系统工作状况良好,整体性能稳定可靠,智能控制功能满足实际要求。     

微型燃气轮机发电系统仿真模型研究

利用PSCAD/EMTDC软件建立了微燃机发电系统的原动机部分模型,以单机带负荷系统为例进行了微燃机动态特性仿真研究。仿真结果表明,该模型可以使微燃机在孤岛运行状态下有良好的负荷跟随特性,并能保证透平转速的恒定。模型很好地反映了微网中微燃机发电系统所具有的特性。     

分布式电源并网系统的研究

随着目前电力短缺的加剧,分布式电源与区域电网并联运行的趋势越来越明显.在分布式发电装置与电网并联运行的模式下,通过分析逆变型分布式电源＂负荷＂特性,提出基于功率电流双环控制策略的逆变控制系统.通过合理选取功率控制环、电流控制环、软件锁相环的PI控制器参数,可以使得分布式发电并网逆变装置具有良好的稳态及动态性能.通过在MATLAB上实现的仿真模型证明该控制系统能较好地维持逆变型分布式电源恒功率电压源的拟负荷外特性,控制灵活,反应迅速.     

基于Matlab/Simulink的三相光伏发电并网系统的仿真

根据光伏阵列的输出伏安特性,建立了光伏阵列通用仿真模型,并在此基础上提出了一种自适应占空比干扰观察法,建立了以Boost电路为核心的仿真模型,通过控制Boost DC-DC变换器实现了光伏阵列的最大功率点追踪（MPPT）,提高了光伏阵列的利用效率。对于三相光伏发电并网系统的研究,本文主要从PQ控制原理入手,在dq坐标系下建立了仿真模型,通过仿真得出PQ控制下的三相光伏发电并网运行特性,证明了仿真模型的正确性和有效性。     

微网高渗透并网仿真及电网无功优化

将分布式电源以微网的形式并入配电系统中,研究其在能量高渗透情况下对配电网的影响。研究结果表明,在变功率输出控制模式下,含微网的配电系统将可能改变整个输电网的能量分布,因此有必要对输电网运行进行动态优化。考虑到实际优化中电容器组和可调变压器分接头的调节操作受一定限制,故采用了分时段解耦的简化策略,结合人工智能优化算法对电网进行了动态无功优化。此外,相关结果表明,对接入微网的配电网进行合理的无功就地补偿,可有效地降低系统网损,提高电网运行经济性。     

孤岛式微网组网控制模式研究

基于微网技术,利用太阳能、汽油发电机、蓄电池等,提出一种孤岛式微网组网模式,有利于改善在野外沙漠或者高原地带,这些环境光照条件良好而用电难的问题.以PLC控制器为核心进行了系统方案设计和控制电路设计,将太阳能发电技术集成到建筑物屋顶上,并基于能量调度策略设计了系统运行控制程序.根据现有的条件对该微网系统进行了负载投切试验、超负荷试验,组网运行试验,结果表明,该微电网系统工作状况良好,智能控制功能满足实际要求.组建的微网系统节能、环保,推广前景广阔.     

基于Matlab/Simulink的风力机性能仿真研究

随着风力发电技术的发展,变速风力发电技术成为了风力发电发展的趋势。风力机作为变速风力发电机组的重要部分,其性能影响到风力发电机组的整体性能。根据变速风力机的静态性能特点,采用Matlab／Simulink软件对其进行建模,并给变速风力发电机组风力机输入模拟变速风速进行仿真研究,给出了风力机的静态性能数据和仿真波形。结果表明：通过调节影响风力机性能的各因素,保持发电机的转速与主导风速之间特定的最优比例系数,使得风力机保持在最佳叶尖速比下运行,跟随变速风速可实现最大风能捕获;对变速风力机的静态性能研究建模方法是正确可行的。     

基于风能和太阳能互补的微电网建模与仿真分析

根据光伏电池的数学模型在MATLAB上建立了仿真模块,同时利用MATLAB里已有的异步风力发电机模型及蓄电池模型构建了风光互补的微电网系统。采用直流微电网与交流微电网混合的方式对直流负荷和交流负荷供电,在交流侧,仅采用一个独立的公共DC/AC变换器,在满足了负荷需求的同时节约了变换器资源。针对微电网的并网运行模式,建立了PQ控制模型;针对微电网的孤岛运行模式,采用了V/f控制方法,在电感电流内环电压外环的基础上,加入了负载扰动前馈补偿,同时,对逆变器连续状态空间表达式进行离散化,建立了控制模型。最后,通过对微电网并网运行和孤岛运行时的实例仿真,验证了控制方法的可行性及有效性。     

水火电混合系统分时运行模拟与发电计划

给出了发电计划应用的两个实际问题的解决方案。通过对等效负荷曲线的时段分解,提出了准确模拟发电机组计划检修、日开夜停、新机投运以及季节性水电等运行状况的算法;提出的分时算法可快速准确确定系统中每一台机组在负荷曲线上的运行位置,即使系统出现若干机组带负荷位置重叠交错的情况,也可计算各机组分时发电计划。该算法已开发可确定与逐小时负荷水平相应机组出力及开停机安排的自动发电计划程序。通过计算实例,对算法的实用性和有效性作了进一步说明。