考虑通信延时的直流微网分组一致性控制策略研究

由于线路阻抗的存在,传统的阻性下垂控制策略并不能很好地协调各母线电压的稳定和功率精分的要求。为解决该问题,提出了一种考虑通信延迟的适用于多母线结构直流微电网的分组一致性自适应下垂控制策略。以双母线结构直流微电网为例,将原本独立的高、低母线上的功率单元分组互联,并通过推导得出系统能够收敛的最大通信延时,同时加入抗干扰状态观测器,减小电压和电流观测器受到扰动带来的影响,提高一致性算法的收敛精度,实现功率精分和母线电压稳定。最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证所提出的适用于多母线结构的直流微电网的分组一致性控制策略的有效性和优越性。

基于离散分组一致性算法的双母线孤岛直流微电网自适应下垂控制

双母线结构直流微电网的主要控制目标是稳定各级母线电压、维持整体系统的功率平衡,传统的阻性下垂控制不能很好地协调这2个控制目标。提出一种基于离散分组一致性算法的双母线直流微电网自适应下垂控制策略。所提策略基于Java Agent开发框架(JADE)平台多代理系统,通过网内以及网间的互通协议,在弱通信网络条件下根据分组一致性协议使各级母线实现区域功率自治。搭建由JADE、Mac Sim JX、Simulink组成的混合仿真平台,仿真验证了所提控制策略的有效性。

考虑网络损耗的基于模型预测直流微电网群能量优化策略

直流微电网群实现了多个直流微电网的互联与能量互济,提高了单一直流微电网供电效率和可靠性,但多个直流子网的接入使得直流微电网拓扑更加复杂,增加了网络传输损耗和协调控制难度。文中提出一种以最小损耗为目标,具有自适应分配系数的优化策略。通过对各子网预测功率的修正,实现直流微电网群功率的协调与优化。为预测各子网功率变化情况,提出基于脉宽调制的模型预测控制,降低了在线运算量。最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。

基于混合势函数的直流微电网群稳定性分析

直流微电网群中的恒功率负载呈现负阻抗特性,会对直流微电网群稳定性造成不利影响,因此需对直流微网群稳定性功率界限进行分析。针对此类问题,文中采用混合势函数,对含恒功率负载的直流微电网群进行大信号稳定性分析。根据子微网间连接的DC-DC变换器特性,将直流微电网群等效成子微网与受控电流源并联的形式,以此建立直流微电网群大信号等效电路图。由混合势函数理论推导出直流微电网群大信号稳定性判据,并依据判据进行稳定性分析。通过MATLAB/Simulink进行验证,证明直流微电网群经恒功率负载突增后,若满足稳定性判据,则该直流微网群可保持稳定运行。

直流互联群微网系统的协调控制策略

针对群微网系统网间实时交换功率不稳定、公共交流母线电压易波动等问题,提出一种基于直流互联的群微网协调控制策略。该策略将子网电源与互联换流器进行联合调度。互联换流器的有功功率与所在子网电源的有功功率同步调节,在群微网系统内实现有功平衡;互联换流器的无功输出与所在子网电源的无功功率同步调节,在子网内实现局部的无功平衡。以双网及三网系统为例,采用所提策略在阻感负荷波动、无功负荷扰动、电源故障等情形下进行仿真验证。研究表明,采用所提策略可充分利用互联换流器参与子网的功率平衡控制,实现网间交换功率按指定值输送,维持子网公共交流母线电压稳定。