基于自适应控制参数整定的虚拟同步发电机控制策略

以新能源为主体的新型电力系统呈现“低惯量,低阻尼”特性,而虚拟同步发电机(VSG)控制策略可以通过模拟同步发电机机械运动方程和电磁特性,使得分布式逆变电源具备同步发电机的惯性与阻尼特性来增强系统的稳定性,但是也会牺牲一定的动态调节性能。提出了一种基于自适应控制参数整定的虚拟同步发电机控制策略,通过建立的虚拟同步发电机小信号模型,分析转动惯量与阻尼系数对暂态过程中系统频率与输出功率的影响;通过同步发电机功角和频率振荡曲线分析自适应转动惯量和角速度变化率以及角速度偏移量、自适应阻尼系数和角速度偏移量之间的关联性,得到不同区间内转动惯量与阻尼系数的选定原则,基于此设计了自适应转动惯量与阻尼系数的计算式以及触发阈值,进一步,加入基于调频功率上下限的自适应下垂系数,提出了一种基于自适应控制参数整定的VSG控制策略;通过在Matlab/Simulink搭建的离网情况下VSG仿真模型中进行仿真与分析,验证了所提控制策略能减小频率的偏移量,提高系统的频率稳定性和动态调节能力。

考虑出行需求和引导策略的电动汽车充电负荷预测

随着电动汽车逐步替代燃料汽车,电动汽车充电负荷对电网造成的影响也越来越大,为此提出了一种考虑出行需求与引导策略的电动汽车充电负荷时空分布预测方法。首先,基于路段通行时间模型建立划分功能区域的半动态交通网模型;进一步,建立电动汽车能耗模型,在分析电价、气候和季节等因素对车主出行需求影响的同时,对充电需求、半动态交通网模型、能耗模型以及传统出行链进行修正;然后,考虑外部因素影响下车主的有限理性,提出引导策略下私家车和出租车充电负荷预测方法;最后,在半动态交通网模型中用改进的出行链和起讫点(origin-destination,OD)矩阵分别模拟私家车和出租车研究时间内的出行行为,通过在划分区域的半动态交通网仿真,验证了所提出的电动汽车充电负荷时空分布预测方法的有效性。仿真结果也表明电动汽车充电负荷时空分布预测情况与对外部影响因素的分析相符,同时提出的引导策略能提升车主决策的满意程度。

基于充电站调频能力的虚拟同步发电机控制策略

随着大量分布式电源的接入,微电网惯性水平显著降低,易导致频率失稳。而充电站(charging station,CS)内入网的电动汽车(electric vehicle,EV)可为电网提供辅助调频服务,基于此该文提出了一种基于CS调频能力的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略。首先,提出了基于CS调频功率的VSG控制架构,并基于用户充电需求,提出了反映EV调频能力的调频参与度因子计算方法;其次,提出了CS调频功率可控边界评估方法和基于EVs分类方法的功率响应模型;进一步,设计了自适应转动惯量、阻尼系数以及基于CS调频功率边界的频率-调频功率控制器;最后,在MATLAB/Simulink上搭建的CS VSG模型上进行仿真,验证了所提出的控制策略能减小频率的偏移量,提高系统的频率稳定性和动态调节能力,并基于CS调频能力和频率偏移量决定响应调频功率,实现其在CS内EVs间的合理分配。