基于虚拟领导者一致性的大规模微电网智能协同分层控制

针对微电网布局分散、难以集中协调控制,且运行期间母线电压存在严重脆弱性的问题,以微源并网逆变控制器作为智能体,以电能质量指标为一致性目标,构建微电网协同分层控制结构,底层采用下垂控制调节负荷变化引起的电压偏差,上层以逆变器输出电压为一致性目标,动态优化各微源的电压给定值,提高系统稳定性及母线电压控制精度。针对弱电网状态下的电压波动与畸变问题,采用基于虚拟领导者的误差迭代一致性跟踪控制策略,提高弱电网状态下系统对非线性参数的自适应能力,实现并网电压的鲁棒控制。最后,通过Matlab/Simulink仿真平台验证方法的有效性。

基于电压一致性的能源互联微网无功功率分配

为了更高效地利用能源,文章提出一种能够独立运行的区域性能源互联微网结构,其针对微网内交流线路阻抗不一致导致的微源输出电压偏差问题,采用分布式平均电压一致性算法提高无功功率分配精度;通过对并网逆变器下垂控制电压给定值进行二次调节,使各微源无功功率按容量比例分配且输出电压趋向一致。相比于集中式控制,分布式控制不使用中央控制器,可提高系统的协调性和可靠性。通过建立Matlab/Simulink仿真模型对能源互联微网运行性能进行验证,结果证明了该分布式控制策略的有效性。

含谐波抑制环节的虚拟同步机控制系统仿真研究

虚拟同步机控制策略是解决新能源并网惯性缺失问题的有效手段,但其控制系统中存在的振荡环节使分布式电源并网过程中的谐波含量更高、成分更加复杂。针对虚拟同步机控制系统的谐波抑制问题,文章首先从虚拟同步机控制机理出发,仿真分析非线性负载条件下系统的谐波特点;在此基础上,提出一种基于虚拟同步机控制的分频下垂谐波抑制策略,其通过分频谐波提取技术提取主要谐波成分,分别对各次主要谐波成分进行高斜率下垂控制,快速清理并网逆变器输出的谐波,让逆变器在传输功率的同时具有抑制特定次谐波的能力。本研究在Matlab/Simulink仿真平台构建了虚拟同步机控制系统仿真模型,分别提取系统中的3次和5次谐波进行谐波下垂控制,将各次谐波下垂控制的输出与基波域虚拟同步机控制的输出相叠加以获得逆变器的输入,并对系统进行稳定性分析,选取满足系统稳定运行的下垂系数。仿真结果表明,采用该策略后,系统在分布式电源并网过程中没有功率突变行为,很好地实现了虚拟同步机控制系统并网惯性;同时,相比传统逆变器控制策略,该策略能更好地抑制谐波,电压谐波含量从31.36%下降到3.91%,电流谐波含量从50.24%下降到7.04%。