直流微网群分层对等控制及功率管理策略研究

直流微电网运行不须考虑频率、相位等因素,并且比交流微电网控制简单,因此具有广阔的发展前景。微网群系统是含有多个微电网、储能及负载的互联系统,微网群系统能够利用各个子网间的能量互济作用来解决单一子网由于出力的随机性和不可预测性给微网带来的冲击。文章针对一种含多个子网的微网群结构,提出了一种分层对等控制策略,在微网群中将各个子网看作储能设备,控制其与微网群系统之间的能量流动。基于MATLAB/SIMULINK进行直流微网群系统仿真,通过设置不同场景验证了该系统的稳定性和自治能力。

对等控制孤岛微电网的静态安全风险评估

间歇性可再生能源发电出力的随机性、波动性及缺乏主网的支撑,增大了孤岛微电网系统的安全稳定运行风险,由此有必要对其进行静态安全性评估。安全分析准则和潮流计算是电力系统静态安全风险评估的基础。针对对等控制孤岛微电网的特性,提出结合N-1事故与解列方案的静态安全分析准则;并计及故障解列后孤岛系统的无平衡节点特性及存在的不确定性因素,提出基于LMIL(Levenberg Marquardt method with inexact line-search)算法的随机潮流模拟法,计算解列孤岛系统的随机潮流,进而得到考虑频率越限风险的静态安全风险指标的概率分布,以更全面地评估系统的静态安全水平。以17节点孤岛微电网测试系统为算例,验证了所提评估方法的正确性和有效性。

基于改进功率环的微电网对等控制策略研究

基于传统下垂控制方法存在的不足,同时考虑减小微电网依赖于通信系统,使负荷和分布式电源能够即插即用,提出一种基于改进功率环的微电网对等控制策略。传统的下垂控制方法会造成系统频率和交流母线电压的偏差,针对该问题,引入电压补偿环节和频率补偿环节,构建改进的功率环反馈控制器。利用该控制策略对由2台同容量分布式电源构成的微电网进行仿真分析,并和采用传统下垂控制方法所得结果进行比较,此外,在并网/孤网切换模式和负荷投切模式下,分析该控制策略下的微电网运行特性,仿真结果表明了基于改进功率环的微电网对等控制策略能够有效降低系统频率和交流母线电压的偏差。

基于对等控制策略的微电网运行

为减小微电网对通信系统的依赖性,实现分布式电源和负荷的即插即用,结合微电网不同运行模式,研究了微电网对等控制策略。在对等控制策略中,分布式电源采用下垂控制,调节分布式电源的输出电压和频率;下垂控制器中的P-f和Q-U具有线性的下垂特性。建立了对等控制策略下的微电网运行模型,分析了并网和孤岛运行模式之间切换、孤岛模式下切/增负荷及孤岛模式下切/增微电源三种运行状况下的微电网运行特性,基于Matlab/Simulink仿真结果,研究了微电网母线电压、DG频率和功率的变化规律,验证了控制策略的正确性和可行性。

基于VSC控制的微电网对等控制策略

微电网是在电力系统智能化背景下提出的概念。进行微电网的发展与组成介绍,基于微电源的两种控制策略构建对等控制方案,推导微电网的电路与控制模型。通过实验搭建出基于对等控制的微电网结构,进行负荷接入与并离网切换等多重目标实现,对于仿真结果进行分析,在参数优化的基础上使得实验结果满足一定的质量要求。并阐述进一步需要解决的问题方向。

多微源配电线路对等控制策略研究

在含多微源的配电线路系统中,对等控制是使各微源有效协调、系统安全稳定运行的控制策略之一。在对等控制策略中,各微源均采用下垂控制方法。针对传统的下垂控制存在输出阻抗性质与配电线路不符和线路阻抗不平衡影响功率合理分配的问题,提出引入了线路阻抗压降补偿反馈的反下垂控制方法。在PSCAD/EMTDC平台上搭建含有六个具体微源的配电线路系统进行多种工况的仿真分析,仿真结果验证了所提控制方法的正确性并反映了对等控制策略在孤岛/并网模式下的运行机制及其特点。

含多分布式电源独立微电网的混合控制策略

针对独立微电网系统中众多的风力发电机组、柴油发电机组和蓄电池储能系统之间的复杂协调控制问题,提出了一种基于对等控制和集中控制相结合的独立微电网混合控制策略。在对等控制方法中,设计了"经济输出功率限制"模块及其算法,改进了柴油发电机组的有功频率特性,提高了多台柴油发电机组并列运行时的经济性和灵活性。基于集中控制的微电网中央控制中心从系统全局的角度对系统中各台风力发电机组和柴油发电机组的解并列、蓄电池储能系统的充放电等离散控制活动进行权衡优化,保证独立微电网系统的经济稳定、灵活高效运行控制。仿真分析了独立微电网系统在不同情况下的运行控制结果,验证了所提方法的有效性。

微电网控制策略分析研究

为了能够对微电网不同运行模式下分布式电源进行协调控制,在分析单个微电源3种控制方式的基础上,研究了微电网的2种综合控制策略:主从控制策略和对等控制策略。为了验证2种不同的控制策略能使微电网可靠运行,对微电网在并网状态和孤岛状态下及二者状态切换的运行特性进行仿真。通过Matlab仿真,对微电网运行中各DG的有功无功功率、母线电压和系统频率曲线的变化规律进行了分析,并对2种不同控制策略的正确性与可行性进行比较。仿真结果表明,2种控制策略都能实现微电网可靠运行,对等控制策略的稳定性高,但其还有许多关键技术问题尚未解决,因而就目前来说,主从控制策略的实用性更强。

故障下含间歇性电源的配电网孤岛协调控制策略

随着可再生分布式电源在中低压配电网中渗透率的增加,将会对故障下传统中低压配电网的电能质量、供电可靠性、稳定性等方面产生影响。文中对故障下含分布式电源的配电网区域进行了孤岛稳定控制,分别研究了主从与对等两种协调控制策略,并对两种协调控制策略下的控制结果进行了对比。最后基于PSCAD搭建相应仿真模型对文中采用的控制策略进行了分析,结果验证了依据调节容量选取主从或对等孤岛控制策略的合理性。

基于分层控制的微电网混合储能协调优化策略研究

复合储能是保障微电网安全稳定的关键技术之一,本文根据储能电源的各自运行优势特点,提出了基于上层下垂-下层倒下垂的分层协调控制策略,上层全钒液流电池储能运用自主下垂控制,超级电容运用倒下垂控制策略,以增加系统稳定性、减少系统建设成本、增加实际工程可行性为优化目标,应用PSCAD专业软件对系统进行模拟仿真,仿真验证本文所采用的控制策略可控制微电网稳定运行,对微电网大容量储能系统的配置与设计提供有价值的参考和帮助。

微电网控制策略研究(英文)

随着能源紧缺、环境污染、电力需求持续增长等问题的日益加剧,微电网已成为加强可再生能源利用和解决电网集中供电方式潜在问题的有效手段。微电网作为一个电力系统,相对于传统的电力系统具有自身结构特点,不能简单地使用传统电力系统的控制。本文旨在阐释微电网概念,重点介绍三种逆变器控制方法,二种微电网基本控制策略以及微电网离并网控制策略。并提出对于今后微电网研究方向的看法。

智能微电网控制策略浅析

随着新能源的发展,智能微电网也成了研究热点.首先介绍了微电网概念提出的背景,及其基本结构和应用.而后对于微电网常见的控制策略进行了分析总结.

基于一致性算法的微网群协调控制

随着分布式电源在中低压配电网中参与率的提高,多个微网共存于一个区域配电网的现象越来越多,包含几个微网的微网群能量互补与协调控制技术开始引起广泛关注。文中微网内各分布式电源间信息单向传递,采用基于无功电流一致设计虚拟阻抗的下垂控制方法,更好地实现微网无功功率按比例分配。微网群采用分组一致性算法对各微网进行协调控制,以实现微网间能量互济,群内电压和频率精确控制以及有功和无功按比例精确分配。下垂控制和一致性算法控制策略都属于需要各分布式电源进行实时同步协调的对等控制,为了避免一个微网中投入负载但并未超载,然而却引起整个群中所有DG的动态联动这一问题,本文提出改进的运行模式,即当各微网未过载时各微网独立运行,而若有微网过载或波动过大时自动切换为多微网并联运行的群模式。最后在MATLAB/Simulink平台上搭建微网群仿真算例来验证所提方法的有效性。仿真结果表明所采用的一致性算法能够实现微网群的电压频率稳定以及功率按比例分配,改进的微网群运行模式能够解决对等控制存在的能量损失问题。

一种微电网分布式电源的下垂控制策略

针对微电网中多个分布式电源之间的复杂协调控制问题,提出了一种微电网分布式电源的下垂控制策略,可实现微电网增切负载、微电网运行模式切换时对分布式电源电压和频率的平滑控制.该方法依据下垂控制原理,研究了P-f和Q-U下垂特性,设计了基于输出滤波器、功率控制器、电压电流双环控制器的下垂控制器,建立了下垂控制器的仿真模型及对等控制策略下的微电网仿真模型.通过Matlab/Simulink仿真结果,分析了微电网在孤岛、并网及运行模式切换时各分布式电源的频率、电压和功率的变化规律,验证了下垂控制策略的正确性和可行性.

DFIG在微电网中的电压频率协调控制策略

为了抑制双馈异步风力发电机(DFIG)因自身有功输出波动导致的微电网电压频率波动,提高其对微电网孤岛运行下电压频率支撑的能力,研究分析了DFIG有功虚拟惯量控制以及定子侧无功功率极限,提出了一种基于f-P和V-Q下垂控制的DFIG电压频率协调控制策略.在DFIG V-Q下垂控制中引入逻辑积分环节,在不额外使用补偿装置下有效抑制电压频率的持续波动,并且在微电网电压频率跌落时,能够与其他采用下垂控制的分布式电源(DG)构成对等控制策略,共同为微电网提供电压频率支撑.最后在DIgSILENT仿真软件中搭建了微电网模型,仿真结果验证了控制策略的有效性.

微电网关键技术及研究现状

微电网技术能够解决传统分布式发电分散接入、单独并网所带来的整体不受控的问题;当发生电网扰动时,其可有效解决单个分布式电源上关键负荷面临的电能质量问题,同时有利于提升电网可控性。从能量管理、控制策略、继电保护等方面阐述了微电网技术近年来的研究热点及发展趋势,讨论了需要解决的若干关键技术问题,结合相关试点示范工程介绍了国内微电网应用研究现状,展望了微电网技术今后的发展方向。

基于微电网的高铁AT所配电设备新型供电方法

近年来,高速铁路的迅猛发展使其成为一个重要的电力用户,然而,高铁AT所配电设备的供电存在缺陷和问题。针对高铁AT所配电设备供电的问题,提出利用微电网技术向高铁AT所配电设备供电的构想。根据高铁AT所特性与微电网的特点,分析将两者结合的可行性、必要性及重要性。同时,提出微电网向高铁AT所配电设备供电的方案,给出微电网的结构、控制策略。运用Matlab/Simulink软件仿真基于对等控制的高铁AT所内微电网孤岛负荷变换和运行方式切换的状况,检验供电方案的可行性及控制方法的正确性。最后通过比较微电网配电与传统配电方案,分析微电网供电的众多优势,得出在实际应用中具有重要意义的结论。

基于改进信赖域算法的孤岛交直流混合微电网潮流计算

交直流混合微电网兼备交流微电网和直流微电网的优点,是未来具有发展前景的一种微电网形式。针对对等控制策略下的孤岛交直流混合微电网,考虑分布式电源和分布式储能装置不同的控制方式,基于交直流互联变流器标幺化方法的自治运行控制策略,兼顾交流子系统和直流子系统之间的双向功率交换,建立了对等控制策略下的孤岛交直流混合微电网潮流计算模型。为了提高现有潮流计算方法的收敛性,提出了信赖域半径收敛至0的改进信赖域算法求解上述模型。通过对12节点的孤岛交直流混合微电网的潮流计算,与BFGS(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)信赖域算法及牛顿—拉夫逊法进行了对比,验证了所提算法的有效性和鲁棒性。

微电网在高铁AT所的应用研究

随着微电网技术的日渐成熟,微电网应用领域越来越广泛。以向高铁AT所增设辅助电源为目的,提出了利用微电网技术向AT所所内设备供电的构想。即在设计供电结构图的基础上,根据微电网控制的特点,确定利用对等控制向AT所所内设备供电。由此实现微电网的对等控制可在并网模式和孤岛模式下,向AT所提供高质量电能的目的。最后利用Matlab/Simulink软件验证了所提出方案的可行性。

可信计算在分级保护建设中的应用研究

国家分等级保护系列标准规范中提到,涉密信息系统的建设需要明确安全域边界,实现不同等级的安全域间通信的安全可控,实现身份鉴别、密级标识等信息安全保密要求。针对这些涉密信息系统建设中的安全需求,文章应用基于可信计算的活性标签、安全隔离和不对等访问控制技术,从硬件底层着手,建立用户、平台与网络三者之间的信任关系,实现不同安全等级终端或网络区域之间的可信互连。