基于DQN算法的多微网非计划孤岛切换策略

配电网发生故障时,多微网会发生非计划孤岛对内部负荷供电产生较大冲击。针对这一问题,提出一种基于深度Q网络(deep Q network,DQN)算法的多微网非计划孤岛切换策略。首先,利用多微网非计划孤岛过程中的源荷储信息进行马尔科夫决策过程建模,并利用DQN算法对多微网的运行环境进行探索式学习,以找到最佳的减载策略。其次,执行该减载策略弥补由于非计划孤岛造成的多微网系统内部功率缺额,以保证多微网频率恢复正常并使减载损失最小。最后,基于改进IEEE-33节点的多微网模型对所提策略性能进行测试,测试结果表明了该策略的可行性和有效性。

考虑非计划孤岛的分布式电源无缝切换控制策略

为提高本地负载的供电安全,分布式发电(DG)并网逆变器需要工作在并网和离网两种状态,且能无缝切换。提出一种综合的DG无缝控制策略。针对非计划孤岛DG从并网切换离网状态存在失控区域,易引起本地负载电压和频率越限问题,提出采用P-σ、Q-v解耦的非线性控制,实现失控期间的直接电压限幅;提出结合锁频环和去除积分前向通道的锁相环,在不影响锁相环动态特性基础上,实现失控区域的频率限幅。另外,在该控制结构基础上提出一种虚拟并网的预同步方法,避免并网开关闭合时内外环失配,改善并网过渡过程。基于RT-LAB的硬件在环仿真验证了该策略的有效性。

低压并网分布式光伏系统反孤岛装置配置方案

随着低压分布式光伏系统并网容量增大,并网出现非计划孤岛运行的可能性加大,严重影响电网运行安全。文章通过分析现有反孤岛装置的工作原理来配置方案,并针对现有保护方案的不足,提出全新的反孤岛保护方案。新方案从并网逆变器选型,光伏低压并网断路器选型和低压并网断路器与并网点母线进线断路器之间的操作连锁角度出发,通过优化逆变器和并网断路器保护配置,对并网断路器、进线断路器与分段断路器进行电气连锁。在不增加设备投资的情况下,能解决大规模分布式光伏系统发生非计划孤岛运行时快速脱网问题,为分布式光伏系统的安全并网提供可靠保证。

一种智能型反孤岛装置的研究与应用

针对分布式光伏孤岛效应的安全检修自动化水平低的问题,提出了一种孤岛自动检测破坏方法。通过DSP自动检测开关和线路信息识别分布式光伏非计划孤岛,采用自动投切扰动负载方式,触发光伏并网逆变器的欠压保护,从而破坏分布式光伏发电系统的非计划孤岛运行,并开发了基于DSP的智能型反孤岛装置,提高了分布式光伏安全防护自动化程度,提升了分布式光伏接入配电网后的运维管理水平。

光伏电站进孤岛后系统稳定性风险量化评估

光伏电站进入孤岛后可能导致系统的稳定性风险,特别是在电网故障导致光伏电站非计划进孤岛且孤岛检测装置未能及时动作的情况下。为了评估该风险,首先对功率差额、光伏渗透率和电机惯性影响光伏电站非计划进孤岛后系统短时间内稳定特性的机理进行了理论分析。随后,建立了光伏电站的电磁暂态模型,并据此在PSCAD/EMTDC上搭建了含光伏电站的大理电网模型,通过软件仿真验证了理论分析的结论。最后,提出了光伏电站进孤岛后系统稳定性风险量化评估指标和方法,为稳定性风险的评估提供了理论依据。

基于复合储能的微电网运行模式平滑切换控制

针对微电网由并网运行向非计划孤岛切换过程中功率出现不平衡的问题,在不改变分布式电源运行控制模式前提下,将超级电容器和蓄电池组成的复合储能装置作为微电网孤岛运行时的主电源。制定微电网并网转非计划孤岛切换控制策略,确保切换前后重要负荷正常供电和分布式电源正常运行;微电网由孤岛向并网运行切换时,通过对复合储能装置进行预同步控制,有效地减少了孤岛向并网运行切换时的冲击和振荡,确保运行模式切换过程中的平稳过渡。算例结果验证了所提方法的有效性。

微电网系统控制器的研发及实际应用

介绍了微电网概念的出现背景、研究现状和国家电网公司河南微电网示范系统的总体框架。微电网系统控制器在该试点工程中承担微电网和大电网的联结控制作用,结合相应的二次设备完成微电网并网到离网,离网到并网的平滑过渡。该装置主要完成的功能包括:孤岛检测功能、自动同期并网功能和保护测控功能。总结提炼了该装置的实现原理及相关判据。最后,在依托该项目的成果的基础上,提出了今后的研究重点和难点。

主从结构微电网逆变器离网全过程平滑切换控制策略

主从结构微电网系统的主逆变器一般采用PQ-V/F控制方法,在非计划孤岛情况下从并网模式切换到孤岛模式会导致孤岛检测期间电压不可控。为解决以上问题,提出了一种基于附加电流控制器和电压保持器的组合式平滑切换控制策略,并网运行时附加电流环与电感电流环共同调节并网电流;孤岛运行时附加电流环退出,电压控制器作为电压外环与电感电流内环共同调节输出电压。孤岛检测期间电压控制器作为保持器,保持孤岛模式下控制器输出量,附加电流控制器与电压保持器配合,共同维持逆变器输出电压,避免了电压越限。仿真和实验结果验证了所提控制策略能够实现非计划孤岛情况下运行模式的平滑切换。

考虑分布式电源出力间歇性的微电网可靠性评估

微电网在非计划孤网运行时分布式电源出力的间歇性对供电可靠性影响较大。本文基于风机和光伏等分布式电源输出功率的分布特点,运用马尔可夫链蒙特卡洛法获得间歇性分布式电源输出功率多状态概率模型。以微电网内分布式电源输出功率为基础,结合微电网内储能设备的充放电特性和微电网内负荷水平的不确定性,提出一种非计划孤岛情况下的微电网可靠性评估方法,并给出了源荷双侧不确定情况下的微电网可靠性评估流程。最后通过实际微电网运行算例,验证了所提方法的可行性和有效性。