新能源储能微电网惯量支撑性能研究

针对传统虚拟惯量控制无法在频率恢复阶段使直流母线电压恢复至额定的问题,提出1种采用高通滤波器的虚拟惯量控制方法。MATLAB/Simulink仿真结果表明,直流母线电压变化可以反应微电网实时频率,新型虚拟惯量控制策略可以保证频率变化全过程稳定,在频率恢复阶段减小虚拟惯量加快频率恢复,为后续频率调节提供充足时间裕度。高通滤波器虚拟惯量控制方法可以使直流母线电压恢复至初值,在不改变超级电容储能惯量支撑的基础上,使新能源储能微电网保持直流母线电压稳定。

基于AVR单片机的直流储能微电网充放电控制系统

在直流储能微电网充放电控制中,动态响应往往较慢,需要花费大量时间,为此设计一种基于AVR单片机的直流储能微电网充放电控制系统。基于AVR单片机设计充放电控制器,将其作为控制器的微控制芯片;将控制器局域网络协议作为通信协议,选择的数据通信芯片为PCA82C250通信芯片,实现数据通信模块设计;搭建上位机单元与存储器单元,通过DC-DC全桥双向变换器实现回路的调控,利用离散化模块实现充放电控制器的离散化处理;设计回路调控模块,给出直流储能微电网的充电流程与放电流程,完成基于AVR单片机的直流储能微电网充放电控制系统设计。在实际微电网中测试系统的充放电控制性能,结果表明设计系统的动态响应较快,能够实现稳定的充电与放电控制。

光伏-混合储能微电网多目标优化调度方法

针对传统方法在光伏-混合储能微电网多目标优化调度效果不佳的问题,本文提出了光伏-混合储能微电网多目标优化调度方法。实验证明,应用设计方法后,光伏-混合储能微电网失负荷率低于1%,运行成本节约1 400元左右。

基于多智能体算法的分布式储能微电网在线优化模型与算例分析

文章以分布式储能微电网为研究对象,探讨了其管理策略的优化。具体基于Soft Actor Critic多智能体算法,设计多智能体算法在线优化策略,构建分布式储能微电网在线优化模型,并通过算例分析验证优化模型的科学性。研究和算例分析表明,SAC多智能体算法能科学兼顾观测数据与经验数据,在有效克服外部因素对算法稳定性影响的同时得到了更好的收敛结果,能降低分布式储能微电网运行模型的经济成本。

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏发电的高成本以及不稳定性制约着光伏储能微电网的进一步发展,再加上用户对高品质电能的需求日益增长,使光伏储能微电网的发展面临着巨大的挑战。因此,当前光伏储能微电网经济运行成为相关学者的研究热点。本文主要就光伏储能微电网经济运行的优化设计进行探讨。

混合储能微电网并网调度多目标灰熵烟花算法

针对混合储能微电网调度优化问题,建立并网状态下经济收益、污染处理费用的混合储能微电网多目标优化模型.以基本烟花算法为框架,结合灰熵并行分析理论,提出一种多目标灰熵烟花算法.所提算法通过分配给模型的两个目标不同的熵值权重,有效处理不同目标间的冲突性.以灰熵并行关联度作为烟花算法的适应度选择优秀烟花个体,引导其向更优区域进化搜索.仿真结果表明,所提多目标灰熵烟花算法的性能要优于基于随机权重和基于Pareto支配的烟花算法,且优于经典的NSGA-Ⅱ多目标算法,验证了所建多目标模型及所提多目标算法的有效性.

并网型光伏-储能微电网优化配置研究

针对并网型光伏-储能微电网,以平准化度电成本最小为目标,考虑孤网运行时间、年最低发电量和年电量交换率等约束条件,建立了电源容量优化配置模型,分别对办公型、酒店型、住宅型等不同场景进行仿真模拟,以研究光伏和储能容量配置与系统成本的关系;并对不同储能策略下,光伏-储能微电网接入3类建筑时的经济性和可靠性进行了对比分析。

基于神经网络的微电网交错并联变换器的改进自抗扰控制

针对混合储能微电网在负载突变、扰动加入等多种复杂工况下引起的用电端降压接口的电压质量降低的问题,文章设计了一种以改进线性自抗扰为主要控制器,以BP神经网络为辅助参数优化算法的闭环控制策略。首先,根据六路交错并联变换器的电路拓扑建立时域下的数学模型,并对系统总扰动进行重构,将总扰动分解为模型未知扰动和外界扰动,分别利用观测器进行估计,形成了改进线性自抗扰控制,提高系统的扰动观测能力和观测精度;其次,为使系统获得控制参数的实时优化能力,引入BP神经网络,对控制器参数进行实时整定;最后,搭建了混合微电网六路交错并联变换器的数字仿真模型和半实物仿真模型进行验证,并与PI,LADRC进行了比较。结果显示,所提控制策略不仅具备优异的输出电压质量,而且使系统获得了更好的稳定性与鲁棒性。

微电网负载端接口变换器的自抗扰稳压控制

混合储能微电网具有非线性、强耦合、负载扰动强、并/离网模式切换灵活等特性,针对传统控制难以取得理想效果的问题,该文将二阶线性自抗扰控制(2^(nd)-LADRC)技术引入微电网负载端接口变换器的控制中。首先,根据状态空间平均法对被控对象进行分析并提取模型信息,根据状态方程与传递函数从系统层面设计2^(nd)-LADRC控制器;然后,通过频域分析,验证2^(nd)-LADRC控制器的收敛性和抗扰性,探讨观测器带宽与抗扰性能之间的关联,并运用Lyapunov理论分析应用2^(nd)-LADRC控制器时的系统稳定性,得出系统在工程意义上是稳定的;最后,设计一台40kW实验样机,模拟在微电网和负载功率波动时不同控制策略的实验场景。实验结果验证了2^(nd)-LADRC控制方法的可行性和有效性。

基于虚拟阻抗的储能微网VSG控制策略研究

[目的]为了使储能微网并网变流器(Power Conversion System,PCS)具备同步发电机一样的旋转、励磁特性,提出一种在储能微网并网PCS控制系统中采用虚拟同步机(Virtual Synchronous Generation,VSG)控制策略。[方法]针对传统VSG不具备低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)能力,文章构建VSG虚拟阻抗无功控制环节,实时修正电压控制输入信号,提高系统暂态压降支撑能力;为了得到虚拟阻抗的幅值及阻感比,将LVRT工况分为线路对称和不对称短路障,研究正、负序电压、电流,得出虚拟阻抗参数。[结果]为了验证所提控制策略的性能,通过Matlab/Simulink进行仿真,设置仿真工况为:储能微网外接输电线路分别发生三相接地和单相接地故障。[结论]仿真结果表明:将虚拟阻抗引入VSG控制系统中,可以提高短路情况下储能微网并网PCS输出电压,起到LVRT期间电压暂态支撑作用,使储能微网具备LVRT能力,可为实际应用提供指导。