基于功率分层的微电网母线电压稳定自动化控制方法

为解决微电网母线电量过度损耗的问题,实现电压传输信号的合理分布,提出基于功率分层的微电网母线电压稳定自动化控制方法。根据功率分层标准,实施对电流环的解耦处理,推导部分微电源约束条件,确定微电源V/f估值参量的具体数值,实现基于功率分层的微电网母线电压估算。建立微电网配电模型,分析电压功率谱的波动特性,按照电压信号赋值结果,求解自动化校正系数,实现微电网母线电压稳定自动化控制方法的设计。对比实验结果:功率分层算法作用下,微电网母线电量损耗数值得到较好控制,解决了电量信号的过度损耗问题,能够实现对电压传输信号的合理分布。

基于观测器的有向通信下多母线直流微电网分布式自触发二次调节

基于动态一致性的均值观测是多母线微电网分布式二次调节的常用方法,然而,当前该方法通信和计算频率高,而现有针对静态一致性的自触发方法难以直接应用于动态一致性上,且并未考虑有向通信网络平衡性可能引起的观测误差和二次调节误差等问题。因此,该文提出有向通信下基于观测器的分布式自触发二次调节策略。首先,为直流微电网设计基于动态一致性的分布式平均状态观测器,定量证明在权重平衡有向通信网络下的收敛特性。基于观测器设计分散式二次调节器,并证明该二次调节结构可等效为虚拟全连接通信拓扑,具有良好的动态性能。然后,设计基于分布式自触发的通信和更新机制,实现微源-微源间、微源-远端母线电压采集器间的间歇式通信以及触发式电流和平均母线电压二次调节,并证明李雅普诺夫稳定性。最后,设计触发时间修正方法,提高自触发响应速度。MATLAB/Simulink仿真表明,相比无触发二次调节,准稳态时,可降低二次调节系统通信频率95%、计算频率75%;相比现有自触发方法,可降低平均触发频率54.6%,进而更加有效地降低系统通信和网络负载,提高二次调节系统的实用性和可靠性。

多母线直流微电网分布式电压电流协同控制研究

研究的主要目的是为提升多母线直流微电网的稳定性和可靠性。采用信息–能量复合调制策略、多智能体协同控制、动态事件触发通信协议等方式,通过对多母线直流微电网的结构和运行特性进行分析,建立更为有效的控制策略。实际情况表明,该控制策略能够有效提高系统的动态响应能力,减小电压波动范围,进一步增强系统的稳定性和可靠性。该控制策略还具有较好的鲁棒性和适应性,能够应对不同的系统参数变化和外部扰动。因此,该控制策略可实现对多母线直流微电网中各分布式电源的电压和电流的协同控制,在此基础上,还可提高系统的动态响应能力,减小电压波动范围。

多母线微电网稳态谐波电压间接分析方法

随着电力电子装置的广泛应用和非线性电气设备的增加,大量谐波注入微电网,对微电网的安全、稳定和经济运行造成严重影响。针对以上问题,以微电源出口处检测到的电压和电流数据为参考,根据快速傅里叶分析方法得到各次电压谐波参数,结合微电网网络方程,提出了适合稳态情况下多母线微电网中微电源相邻母线谐波电压的间接分析方法。基于Matlab的仿真结果和实验结果有效验证了所提计算方法的正确性。

双母线直流微电网的级联稳定性分析

双母线直流微电网因具有供电可靠、负载匹配性高、接入中低压配电网系统灵活方便等特点,逐渐成为未来家庭和楼宇的主要供电架构之一,而级联稳定性分析是其设计中的重要问题。对双母线直流微电网在不同稳态运行模式下的级联小信号稳定性进行分析,利用广义状态空间建模法、传统状态空间平均建模法建立变换器的阻抗模型,根据系统各单元稳态运行模式的源荷属性提出4种模式,并利用阻抗比判据判定系统的小信号稳定性。仿真结果表明,在轻载模式下系统的稳定裕度最小,其中双有源桥、光伏变换器的阻抗特性不受功率交互的影响且一直具有负阻抗特性,而储能单元仅在作为负荷时具有负阻抗特性。对比3种无源阻抗方案以改善负载阻抗特性,提高系统的稳定裕度。实验结果表明:加入无源阻抗后轻载模式的负载电流纹波系数从14.3%下降至1.9%,可见无源阻抗可以改善负载阻抗特性,提高系统的稳定性和抗扰性能。

微网中可维持母线电压恒定的下垂控制

由于传统下垂控制会使电压幅值和频率产生偏移,瞬时响应速度受限,以及由于线路阻抗不匹配所造成的环流等问题,提出了基于线路压降补偿的可减小微网母线电压幅值偏移的下垂控制理论,并且该方法可维持逆变电源本地输出电压幅值和频率的稳定。针对实际低压微网系统中线路阻抗为阻性,首先忽略线路阻抗中感抗成分,修正传统下垂控制模型,改进系统稳定性和瞬态响应;其次基于传统电网中二次调频理论,控制器增加电压幅值和频率的无差调节,维持逆变电源本地输出电压幅值和频率的稳定;再次,考虑逆变器到微网母线之间传输线上的电压降,控制器再加入传输线路压降补偿。最后通过仿真验证了所提出方法的正确性。

基于改进无源控制的含不平衡负载微电网电压控制策略

为解决微电网中由不平衡负载引起的三相电压不平衡问题,设计了一种基于改进的互联与阻尼配置(IDA)的无源控制(PBC)策略,考虑微电网中分布式电源之间的互联关系,建立了含不平衡负载多母线微电网并网逆变器的端口受控哈密顿模型,从系统全局能量的角度出发,通过互联与阻尼配置消除不平衡负载导致的二次谐波分量,选择合适的能量函数,保证了闭环的稳定性,实现并网输出电压电流正弦化。仿真验证结果表明,所提控制策略无需将电压/电流的正负序进行分离,使系统的控制结构简化,且与传统无源控制策略相比,所提控制策略能快速准确地控制输出电压和频率,有效降低了谐波干扰,实现了更好的动态响应。