直流微电网内DC/DC变换器非线性控制策略研究

针对直流微电网内储能DC/DC变换器的非线性特性和输出电压扰动较大等问题。基于精确反馈线性化理论提出一种新颖的非线性级联控制器。在所提出的控制策略中,外部电压采用鲁棒性强的PI控制器,内部电流环采用非线性控制。在此基础上,对所提出的级联控制器策略进行Matlab/Simulink仿真,实验结果表明,所提方法具有良好的动态响应和鲁棒特性,在负载出现波动的情况下输出母线电压仍能保持恒定运行,并极大地提高了直流微电网内储能变换器的抗干扰能力。

泛在电力物联网环境下考虑碳排放权约束的VPP理性调峰模型

建设泛在电力物联网的目标之一是促进清洁能源的消纳,应对能源消费清洁低碳转型的需求。泛在电力物联网环境下,以虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)作为分布式可再生能源管理的手段,提出一种考虑碳排放权约束的VPP理性调峰模型。依据碳排放权配额制原则,建立三种不同碳排放权约束场景,并利用基于分布估计的膜算法分析三种场景下系统的调峰成本和环境效益。结果表明,碳排放权约束会导致调峰系统出力变化来减少碳排放量,但在一定范围内系统的碳排放量不随约束的变动而改变,具有一定的自由碳排放权约束空间。碳排放权约束水平会影响VPP调峰系统的经济成本,碳排放权的分配应遵循公平性和效率性原则。

孤岛模式下直流微电网稳定域估计方法研究

针对直流微电网内具有负阻抗特性的恒功率负载存在系统的稳定域问题,提出一种大信号稳定性分析方法。以孤岛运行模式下的直流微电网为研究对象,建立系统的等效非线性电路模型,利用混合势函数构造系统的李雅普诺夫函数,借助渐进稳定域定理求得系统的渐进稳定域,进而分析恒功率负载功率对系统渐进稳定域的影响。在Matlab/Simulink中搭建直流微电网仿真模型,验证该稳定性分析方法的可行性和有效性。

孤岛直流微电网DC-DC变换器的非线性控制技术

孤岛直流微电网中的电源一般为各分布式电源和储能设备,但是它们为直流微电网系统提供能量时都会存在波动性,从而影响系统母线电压的稳定性。以含有储能变换器的直流微电网为参考对象,设计一种非线性Backstepping控制器,用于控制母线电压的稳定性。控制器采用非线性设计方法,通过在设计过程中的不同阶段选择相应的李雅普诺夫函数,保证系统的稳定性。在Matlab/Simulink中搭建直流微电网仿真模型,验证直流微电网系统输入端存在波动时,所设计的控制器对维持母线电压稳定的有效性。

基于DBS技术的直流微电网分层协调控制策略

新能源和新负荷在现代电力系统中的渗透率日益提高,直流微电网在整合新能源和新负荷方面具有诸多优势,是未来智能配用电系统的重要组成部分。直流微电网系统内不存在无功控制与频率稳定等问题,母线电压是衡量系统供需功率是否平衡的首要指标。依据母线电压信号将系统运行划分为四个层级,在不同层级下母线电压由不同的电源维持稳定。母线电压在第一层至第三层时,电压波动范围较小由分布式电源维持母线电压稳定;电压在第四层级时,系统供需功率严重不平衡由交流电网维持母线电压稳定。依据各个分布式电源的发电特性,采用不同的控制技术实现分布式电源的合理出力。最后,建立直流微电网的MATLAB/Simulink仿真模型,仿真结果表明所提出的策略具有有效性和可行性。