三端口直流能量路由器在TCM调制下的优化控制策略

针对应用于直流微电网的三端口直流能量路由器,分析了传统移相调制（conventional phase shift modulation,CPM）下各端口之间的能量路由情况。在此基础上,定量分析了CPM调制方式下电流有效值和系统通态损耗间的关系,揭示了较大的无功功率和电压不匹配时失去零电压开关（zero voltage switching,ZVS）是造成三有源桥（triple activebridge,TAB）轻载效率较低的主要原因;为此提出基于三角波电流模式调制（triangular current mode modulation,TCM）优化的控制策略,并分析其运行机理;推导了TAB变换器中各元件电压电流特性和功率传输特性,得出了通过使电感电流断续消除环流或非有功电流分量,从而减小通态损耗的方法;再者,探讨了负载功率波动或功率流向切换情况下直流端口电压的稳定控制方法。仿真和实验结果表明了TCM调制应用于TAB变换器的正确性和可行性。

基于下垂移相的三端口直流能量路由器功率协调控制策略

针对应用于多个直流微网间互联的三端口直流能量路由器,分析了三端口直流微网的运行状态和能量路由器各端口的工作模式。在此基础上,分析了单母线直流微网传统下垂控制存在的问题和局限性;为此提出基于标幺化下垂移相的三端口直流能量路由器功率协调控制策略,实现能量在多个直流微网间的合理分配和减小各直流微网中的母线电压偏差;通过将单母线直流微网的电压-有功功率下垂特性标幺化,从而得到不同电压等级直流子微网间需交换的能量,无需切换三端口直流能量路由器端口工作模式便可确保各直流子微网在正常、不正常和功率故障状态下的功率支撑。仿真结果验证了所提下垂移相功率协调控制策略的正确性和可行性。

考虑隐私保护的工业园区微网贝叶斯博弈优化调度方案

随着工业园区微网主体数量逐步增加,为解决工业园区多个微电网主体间的相互竞争关系以及产生的隐私保护问题给系统经济运行带来的挑战,本文以系统运营成本最低为目标,建立微网群经济运行模型;将不完全信息博弈理论(隐私保护)引入微网群优化调度问题,对应构建了工业园区微网群贝叶斯博弈模型,综合不完全信息博弈的一般求解方法,通过贝叶斯纳什均衡求解流程,获得工业园区微网群多主体间贝叶斯博弈优化调度方案.分析各主体间能量交互关系,揭示隐私信息保护下工业园区多主体微网互动决策的博弈机理.

适应于直流新能源/储能接入的三电平Buck-Boost变换器建模及控制器设计

为实现大功率直流新能源/储能系统的接入,以一种级联同相三电平Buck-Boost变换器为研究对象,该拓扑可在宽电压波动范围内可升、可降,能适应大功率、宽范围电压的直流新能源/储能的接入和变换。首先,对级联同相三电平Buck-Boost变换器的工作原理进行分析,基于储能充放电控制均存在Buck模态和Boost模态2种工作模式,分别推导级联三电平BuckBoost变换器的小信号平均模型,其次,考虑到中点电压平衡问题,分析占空比差值ΔD对系统的影响,并通过Bode图,得出ΔD只对Boost模式低频段时影响较大,而对Buck模式和Boost模式高频段影响不大。然后,根据系统的小信号模型,对控制器进行设计,对比了传统控制器与TypeⅢ控制器的差异,得出TypeⅢ控制器有更大的控制带宽及稳定性。最后,通过仿真验证2种控制器的效果及特性。

新型电力系统光储有源配电网运行适应性研究

为了提高配电网对分布式光伏的消纳能力,在DIgSILETN平台中建立了含分布式光伏和集中式储能的配电系统,从配电网电压分布、协调控制等方面开展了分布式光伏接入配电网的运行适应性分析。并选取云南大理某配电网的一条10 kV馈线数据建模,仿真计算了稳态运行模式下的电压分布特性和暂态运行模式下的电压、电流、有功和无功特性,验证了所提有源配电网运行策略的正确性和有效性。

一种基于级联Buck-Boost变换器的多储能并联系统及其控制策略设计

储能单元是直流微电网可靠运行需要解决的关键环节,传统的双向Buck-Boost变换器在电压增益及成本等方面不具有优势,因此需要新的设计方案。首先,以基于级联型Buck-Boost变换器的储能系统为研究对象,提出级联Buck-Boost变换器作为子模块的系统设计方案;然后,通过对级联Buck-Boost变换器的工作模态分析,确定其在Buck和Boost模式下的电压增益,并给出调制策略,同时结合直流微网运行模式,进一步提出储能系统的整体运行方案,在不同的工况下采用合适的控制策略来维持微网的可靠运行;最后,搭建相关仿真验证了所设计的储能系统和控制方案的有效性。