基于双重移相控制的直流微电网双主动全桥DC/DC变换器

针对直流微电网直流母线电压波动的问题,研究基于双重移相控制的直流微电网双主动全桥DC/DC变换器及其控制策略。首先,搭建含光伏、储能单元的直流微电网模型,根据直流母线电压分析直流微电网的运行方式。其次,在储能单元中采用双主动全桥DC/DC变换器替代Buck-Boost双向变换器,分析双主动全桥变换器常规移相控制中的功率回流和软开关控制问题,改进变换器控制方式,提出基于双重移相控制的储能单元变换器控制策略。最后,基于MATLAB/Simulink搭建了仿真模型,仿真结果验证了所提策略的可行性和有效性。

基于APF电动汽车充电站谐波放大效应及抑制措施

为提高电动汽车充电站并联有源滤波器的治理效果,文章研究有源滤波器在检测系统侧电流和负载侧电流两种控制方式下产生的谐波电流放大效应。搭建电动汽车充电机(站)的结构模型,分析充电站补偿系统等效电路,得到两种控制方式下充电站补偿系统谐波放大关系式和补偿效果。定义谐波放大程度系数、负载与系统间的阻抗比、APF治理因子等参数,提出抑制谐波放大效应措施。理论分析和算例仿真结果表明,所提方法能有效抑制谐波放大效应,提高APF补偿效率。

计及电动汽车的并网运行微电网容量优化配置

配置光伏、风机、储能等微电源的容量是微电网设计规划阶段的主要任务。针对电动汽车大规模接入后的并网型微电网优化配置,以经济性为目标,提出了一种并网型微电网的商业运营模式。结合电动汽车不同的管理模式,设计了一种分级式能量调度策略。在此基础上建立了综合考虑微电网经济性和可靠性的风/光/储容量优化配置模型,采用带有精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行求解。通过算例分析,得出电动汽车不同管理模式下的微电源容量配置结果。对比两种结果,得出考虑有序充放电的电动汽车入网,减少了微电网的储能配置,降低了微电网整体的投资效益,提高了微电网用户的利益与供电可靠性。

孤网模式下交直流混合微电网互联变换器综合下垂控制

互联变换器的控制方式直接影响交直流微网的稳定运行。分析研究了交直流互联变换器在孤网运行下基于下垂理论的控制方式,包括双下垂控制、下垂特性单位化控制、基于单位化混合下垂控制,针对其在功率流动方向判定和功率参考值选取的不足,提出了一种基于综合下垂系数的控制策略,具体论述了综合下垂系数的求取过程,定义了交直流混合微电网系统下垂系数比,比较混合微网功率盈余与缺额值,将较小值作为互联变换器的功率参考值,最大程度地减小了单个子网偏离额定运行条件下对联络子网的影响。最后利用Matlab/Simulink仿真软件,搭建交直流混合微电网仿真模型,验证了所提控制策略的可行性和有效性。

多功能逆变器在微电网储能系统中的应用

针对规模化电动汽车接入微电网所带来的严重谐波问题,提出将多功能逆变器应用于微电网储能系统(energy storage system,ESS),实现网络波动功率和谐波电流同步治理。搭建含多台电动汽车的微电网模型,分析ESS多功能逆变器拓扑结构。利用离散傅立叶分解和切比雪夫带通滤波器确定储能系统典型波动功率,采用CPT控制检测负载谐波分量确定储能系统谐波补偿功率,二者实时叠加,结合ESS运行效率、荷电约束来确定ESS额定容量。系统采用前馈重复控制提高储能系统多功能逆变器的动态响应特性。以山西忻州实际采集风/光数据为算例,采用MATLAB和PSCAD仿真软件搭建仿真模型。仿真结果表明,多功能逆变器用于储能系统不仅对典型波动功率可达到良好的调整特性,而且合理补偿了网内负载谐波。

一种适用于微电网黑启动的改进微源电压控制策略

孤岛运行的微电网故障后,系统的重新恢复供电关系到微网能否安全稳定运行。文章根据光储微电网中各微源的特性以及黑启动微源的选取原则,选取合适的黑启动电源。为了让黑启动电源在系统恢复初期更好地为微网交流母线提供电压频率支撑,提出一种适用于微电网黑启动的微源电压控制策略,通过改进微源下垂特性,实现微电源输出电压从零开始上升建立电压的过程,确保配电变压器的零起升压功能。最后,在PSCAD仿真平台上搭建了相应模型进行仿真,结果表明,所提电压控制策略有效支撑了微网孤岛运行的电压频率,提高了微网的安全稳定性。

基于扩展移相的双向全桥DC-DC变换器虚拟惯性控制策略

在直流微电网中,由于受功率波动和负荷突然投切的影响,直流母线电压容易波动。为维持直流母线电压稳定,提出一种双向全桥DC-DC变换器的虚拟惯性控制方法。双向DC-DC变换器在采用扩展移相方法的基础上增加虚拟惯性环节,通过增加一阶滤波器提高系统惯性功率基准,当直流微电网中功率发生波动时,储能单元将提供惯性功率支持。最后,通过Matlab/Simulink搭建仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略的有效性与可行性,有效抑制了直流母线电压的波动。