无差调频过程中微电源功率分配策略设计

微电网孤网运行时不同的微电源具有不同的调频特性,基于下垂控制的逆变器接口型微电源能根据运行要求自动分配扰动功率,但稳态时频率存在静态偏差。在下垂控制中加入积分控制可实现逆变器的无差调频,维持微电网的稳态频率恒定,但扰动功率全部由含积分控制环节的逆变器承担。针对这种无差调频控制策略,设计了逆变器的传递函数,通过数学推导验证了无差调频的有效性,并进一步得到了无差调频型微电源的功率分配策略。基于MATLAB/Simulink仿真平台,验证了理论分析的正确性和有效性。

微电网的新型无差调频控制方法研究

为了提高微网孤岛模式下的频率质量,提出了一种基于一致性算法的分布式无差调频控制方法。每台逆变器利用其本地及相邻逆变器的有功功率信息,结合带权值的平均一致迭代算法实现有功—频率的控制,其中权值矩阵根据局部度分配权值法确定。该方案可以实现频率的无差调节,同时保证各逆变器输出的有功功率按照其额定容量成比例分配。利用Matlab/Simulink搭建了包含五台逆变器的微网仿真模型,并对该方案进行了仿真验证,仿真结果表明了该方案的正确性与有效性。

基于虚拟同步发电机双模式切换的柴储微电网无差调频控制策略

近年来,微电网中的新能源渗透率逐渐增高,但部分系统仍保留了柴油发电机来保障供电。在同时含有储能逆变器和柴油发电机的孤岛交流微电网中,两者在控制策略和响应特性上的不同使系统的频率、功率在负荷波动和电源投切后易出现过大振荡乃至越限的现象。本文以地下防护工程为应用场景,针对应急供电工况下的柴储孤岛微电网进行研究,设计储能逆变器的外环控制策略,并用PSCAD软件进行仿真,实现在多种供电模式下系统的无差调频及功率稳定,并使柴储联合供电时两者的有功功率按目标比例分配。

参与无源网络虚拟调频的VSC-MTDC策略研究

多端柔性直流输电系统中,采用柔直内外环控制无法为受端无源网络提供惯性支撑。传统的虚拟同步发电机(TVSG)控制,可以为无源网络提供惯性支撑,但只能实现无源网络的一次调频。针对此问题,提出一种虚拟调频器(virtual frequency regulator,VFR)控制。VFR控制引入角频率和直流电压偏差到TVSG控制中,使连接无源网络的换流站具备无差调频性能,且依据直流电压的变化调节功率变化,实现功率平衡。在PSCAD/EMTDC中搭建含有无源网络的多端柔性直流系统模型,验证了VFR控制策略的有效性。

基于自适应逆控制的微电网有功频率调节方法

针对微电网孤岛运行时配有储能装置的微电源的运行特性,提出一种基于自适应逆控制的有功频率调节方法。其核心思想在于将微电源有功-频率下垂特性视为受控对象,通过一个权系数可变的数字滤波器建立受控对象的"逆",并将其作为前置控制器来产生一个有功-频率下垂系数,以控制下垂特性。当微电网内存在不平衡有功功率时,该方法沿均方误差梯度负方向迅速找到最佳下垂系数,完成不平衡有功功率在不同微电源间的动态分配,同时保证微电网频率维持在额定频率。以2台微电源互联系统为例,仿真验证了所提方法的有效性和可行性。

火电机组多机微网多工况控制策略及仿真建模研究

为解决现有火电机组控制策略在微网运行下不能完全适用的问题,本文以3台350MW火电机组在微网中运行为例,对微网运行进行分析建模。结合机组微网运行特性,提出了放开一次调频上下限、增加无差调频回路以及OPC动作逻辑改进等措施,并进行了模拟仿真。仿真结果表明,当火电机组在微网运行时,与现有控制逻辑相比,上述改进措施在机组负荷发生较大波动时可有效保持网频的稳定。本文可以为火电机组微网运行控制策略优化提供参考。

用于改善VSG频率响应的模型预测控制方法

针对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略存在二次调频能力不足的问题,提出一种基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的VSG反馈控制方法。该方法首先通过转子运动方程和下垂控制方程建立了VSG的可优化模型,并对该模型进行离散化;再利用MPC得到转子角频率的运动轨迹,取最优的预测控制输入向量的第1项作为下一时刻控制器的反馈输入;然后通过构建的转子角频率增量与转矩增量间的反馈通道,对频率偏差进行实时预测补偿;同时通过分析反馈控制器参数对系统稳定性的影响,给出参数选取的基本原则;最后,基于MATLAB/Simulink构建的含所提反馈控制器的逆变器离/并网的仿真模型。与3种现有的方法进行仿真对比分析,结果表明所提出的方法能更有效地抑制频率越限,减少频率的恢复时间,验证了该方法的有效性和可行性。