Web of Cell体系——适应未来智能电网发展的新理念

针对未来大量分布式发电并网需求,以智能电网为背景阐释了一种全新的电力系统控制体系——Web of Cell体系。首先,诠释该体系的概念并总结归纳出其特点,通过对比Web of Cell体系与集中控制体系及Cell与微电网和主动配电网间的差异,剖析了该体系在未来电力系统中的优势和可行性。随后,对该体系调压调频的控制结构和运行方式进行了分析并指出应重点关注的技术问题。最后,对该体系的进一步发展和研究方向进行了展望,以期为中国电网智能化发展提供参考和借鉴。     

光伏并网发电系统的能量成型控制策略研究

采用端口受控哈密顿(Port-Controlled Hamiltonian)和能量成型的控制方法,研究了光伏并网发电系统的建模与控制问题。将非线性的光伏并网发电系统模型转化为哈密顿系统模型,根据系统控制器的设计目标,确定了系统期望的平衡点,利用互联和阻尼配置方法,设计了系统控制器。仿真结果表明,该方法能使所设计的逆变器运行于单位功率因数,结构简单,系统稳定性好。     

孤岛运行方式下微电网储能系统能量成型控制策略

在分析微电网储能系统(ESS)结构的基础上,建立了微电网ESS的端口受控哈密顿(PCH)模型,设计了PCH控制器,确定了期望平衡点,给出了微电网ESS的能量成型控制策略。建立含可再生能源发电单元和ESS的微电网仿真模型对所提策略进行仿真,仿真结果表明,与典型PI闭环线性控制策略相比,所提控制策略在孤岛运行期间能很好地满足对ESS的控制要求,且具有更好的快速性、鲁棒性。     

Z源逆变器并网独立双模式控制策略研究*

针对Z源逆变器电容电压恒压控制策略响应速度较慢的问题,提出了电容电压外环、电感电流内环双闭环控制策略,提高了系统的快速性。设计了Z源逆变器的并网和独立模型,并网模型实现了单位功率因数并网,独立模型保证了输出电压稳定。切换过程考虑到Z源逆变器电磁惯性大,电容电压、电感电流不能突变的特点,在并网到独立切换过程采用修正调制信号,在独立到并网切换过程采用Z源电感电流渐增控制,实现了双模式的平滑切换。     

基于同步挤压小波变换的双馈风电场送出变保护研究

目前,电力变压器的保护研究及优化多是针对传统电源,少有文献研究双馈风电场电源下计及RSC控制电路的变压器保护。而当双馈风电场并入弱电网时,传统变压器差动保护又存在动作性能变差的问题。基于此,分析了系统发生故障时,计及Crowbar保护电路与计及RSC控制电路的短路电流特性,推导了两种运行条件下短路电流经傅里叶算法提取后的误差表达式。在此基础上,分析了致使传统差动保护性能降低的原因,从而提出利用同步挤压小波变换进行故障特征提取并联合归一化二维轨迹图对故障进行识别并动作的保护新方案。该方案不受风电场短路电流特性的影响,在双馈风电场送出变中具有更好的适用性和更高的精确性。最后,在Matlab/Simulink平台上搭建双馈风电场仿真模型,验证了该方案在不同故障类型、励磁涌流、不同大小噪声及非同步数据传输影响下的有效性。     

双馈风电机组参与系统频率调整过程中的功率坑现象研究

双馈风电机组参与系统的一次调频,会对频率的突增起到抑制作用,但转速恢复时间变长导致功率恢复阶段会出现功率坑现象.针对双馈风电机组在中低风速段参与系统低频问题调整过程中出现的功率坑现象进行了研究.将双馈风电机组调频过程分为调频阶段和调频恢复2个阶段,对双馈风电机调频过程中2个阶段的运行特性进行分析,采用了平方法和椭圆法功率坑补偿控制策略.最后在MATLAB/SIMULINK搭建了仿真模型,仿真验证了平方法和椭圆法控制策略对双馈风电机调频恢复阶段出现的功率坑有一定的补偿效果.     

含海上风电场的VSC-MTDC系统参与电网调频的顺序控制方法

在含海上风电场的基于电压源换流器的多端直流(VSC-MTDC)输电系统中,为提高陆上电网的频率响应能力,传统附加频率控制策略会同时启动系统中的电压源换流器(VSC)来参与频率调节,这导致频繁的小扰动下,海上风电场中的风机总是偏离其最大功率点跟踪状态.为此,文中提出了一种无需通信的场网联合顺序控制方法.该方法可通过直流电...     

柔性直流互联孤岛微网群的分布式频率协同控制

柔性直流输电是解决多个微网集成聚合问题的最佳选择之一,但传统控制下,直流输电会导致微网间频率解耦,使微网间无法形成频率支撑。为此,以一致性理论为基础,提出一种全新的分布式频率控制结构,并设计了与之匹配的协同控制策略。在该策略中,通过微网间的接口换流站来实现微网间频率调控目标,并利用微网内分布式单元间的协作解决微网内频率恢复、备用容量精确分配等调控问题。控制策略在系统中的稳定性通过Lyapunov直接法进行了论证。最后,通过仿真验证了所提策略的有效性和“即插即用”性能。     

双馈风电机组参与微网调频的分段控制研究

为了充分发挥微网中双馈风电机组的调频能力,提出以惯性控制、超速控制、变桨距控制为基础的风电分段调频控制策略。低风速时风电不参与微网调频、中风速时将超速调频控制与惯性调频控制相结合、高风速时采用变桨距进行调频控制,该控制策略以风机运行特性和各调频方法特点作为分段依据,兼顾了调频控制策略的有效性和经济性。通过仿真验证了所提分段调频控制策略的可行性。     

孤岛微网分层分布式频率调节及功率优化控制

为提高微网频率调节和功率优化性能,提出一种两层控制结构。为适应这一结构,初级控制由传统的功率-频率下垂改进为功率-增量因子下垂。第2层控制采用一致性协议以分布式方式实现频率同步、频率无差、功率优化目标。此外,针对功率约束问题,分析发现只采用饱和器会导致频率无差和功率优化目标间的冲突,为解决这一冲突,提出相应的功率约束控制方法。通过Lyapunov直接法论证了所提控制策略在系统中的稳定性。最后,采用5节点孤岛微网仿真算例验证了所提策略的有效性。