基于模型预测的直流微网多电力弹簧协同控制策略研究

针对新能源接入、负荷投切所导致的直流微电网电压质量下降与系统呈现低惯性的问题,传统惯性控制随着电网规模的扩大适应性降低,因此提出一种多直流电力弹簧(DC electric springs,DCESs)单元下的直流微网电压协同控制策略,首先采用分布式一致性算法通过稀疏通信网络交换本地信息与相邻信息,求解全局母线电压平均值,并引入积分环节提高传统通信方式的收敛性。接着考虑系统负荷投切以及源侧功率波动导致的电压突变,基于DCES中的双向全桥DC/DC变换器构建预测模型,令各DCES根据系统功率波动状态自适应求解最佳虚拟电容值,平滑直流母线电压,提升了动态响应速度,同时分析了系统电压的收敛性与稳定性。最后通过MATLAB/Simulink在随机波动负荷、实际光伏场景下从电压质量、即插即用性能、系统惯性3个方面验证了模型的有效性,所提出的控制策略在保证系统电压平稳的同时,具有更优的动态响应能力。

交直流混合微电网潮流控制器功能规范研究

交直流混合微电网是交流微电网与直流微电网的有机融合体,兼具交流微电网和直流微电网的优点,并为解决高密度分布式发电接入配电网的有效途径,交直流混合微电网潮流控制器(hybrid microgrid flow conditioner,HMFC)是其中的关键设备,用于连接交直流混合微电网的交流母线和直流母线,实现交流微电网和直流微电网的电能双向变换与潮流控制。该文分析了交直流混合微电网的运行特征,明确了交直流混合微电网体系结构,提出并网和离网2种模式下HMFC以不同母线占优运行的功能规范,并采用DIgSILENT/Power Factory仿真验证其功能的稳定性。

直流微网中光伏并离网储能系统研究

研究一种直流微网中光伏并离网储能系统,它能够判断光伏阵列、本地负载和蓄电池等的状态,实现包括并网在内的多种工作模式。而双向DC-DC连接蓄电池和直流母线,是一个高变比的DC-DC变换器,它能够实现光伏阵列、电网和蓄电池之间的能量交换,调节母线电压,是直流微网中光伏并离网储能系统的关键部分。首先研究直流微网中光伏并离网储能系统的各种运行模式,并针对该系统的储能模块提出一种解决方案,实现光伏并离网系统的多模式运行。研制一台3 k W直流微网中光伏离并网储能系统样机。

基于母线占优的交直流混合微电网协调控制技术研究

交直流混合微电网是解决高密度分布式发电接入配电网的有效途径。为了提高交直流混合微电网在分布式电源频繁投切下的稳定运行能力,文章提出了基于母线占优的协调控制策略,研制了50k W交直流混合微电网潮流控制器(HMFC),搭建了交直流混合微电网物模系统,通过投切交流微电网的负载测试了HMFC对交流母线电压及频率的控制效果,验证了母线占优的协调控制策略的有效性。