基于储能变流器的微电网稳定控制策略

微电网是一种将分布式电源、储能装置、变流器、负荷以及监控保护装置有机整合在一起的小型发、配、用电系统。微电网运行方式复杂,为维持微电网电压和频率的稳定,提出一种基于储能变流器的下垂控制与恒频恒压(Vf)控制相结合的微电网稳定控制策略。微电网并网运行时,储能变流器采用下垂控制;微电网离网运行时,若电压和频率在设定的范围内,储能变流器仍然采用下垂控制,若超出设定范围,储能变流器采用V-f控制。仿真结果表明,提出的控制策略在微电网并网运行、离网运行、以及并/离网切换过程中均能维持微电网电压和频率的稳定。

微电网孤岛运行的主从控制策略研究

为实现微电网孤岛运行时多个分布式电源的协调控制,提出主从控制策略,即主分布式电源采用V-f控制,为微电网提供稳定的电压和频率;从分布式电源采用P-Q控制,使可再生能源得到充分应用,从而使微电网孤岛运行具有良好的稳态和动态性能.MATLAB仿真结果表明,主从控制策略能使各分布式电源之间较好地协调,满足了系统电压和频率的要求.

微网运行控制策略的研究

主要研究了微网运行的3种控制方法。根据功率型电源发电功率受环境影响的特点,在并网时对其采用P-Q控制;对主控型电源,在孤岛运行时对其采用V-f控制;同时对同种多个并联电源采用Droop下垂控制。综合3种方法建立一个比较理想的控制策略来实现最终的控制效果,并建立简单微网模型,在Matlab/Simulink环境下进行微网并网、孤岛状态转换、负荷切投等不同工况的仿真,验证控制策略的有效性。

微型燃气轮机发电系统并网运行和孤网运行仿真

在微型燃气轮机和永磁同步发电机基础上建立了微型燃气轮机系统模型,在整流器侧采用电压外环-电流内环双环控制方式对整流部分进行控制,在逆变器侧提出了P-Q控制策略和V-f控制策略,分别运用于微电网并网运行和孤网运行的两种模式,设计出了相应的控制系统。利用电力系统分析软件PSCAD/EMTDC分别对两种运行模式进行仿真,仿真结果表明:在并网运行时,微型燃气轮机并网逆变系统能够快速跟踪给定参考功率,实现了系统的并网P-Q解耦控制;在孤网运行时,微型燃气轮机能够快速响应负荷功率的变化,维持负荷电压稳定,说明了该模型具有较好的负荷跟随能力,能够承受负荷变化时的电压冲击。

基于模糊下垂的微网系统频率及平滑切换控制研究

微电网并网和孤岛2种运行模式之间的平滑切换及系统频率的稳定是主从结构微电网系统安全稳定运行的重要保障。结合微电网系统的运行特征,提出基于相位角切换的并离网切换方式,增加预同步控制模块使得在孤岛转并网时更快跟踪电网相位并加以补偿,解决切换中主从逆变器输出电压和电流的冲击问题;为保证微电网系统频率的稳定,提出基于模糊下垂控制的V-F控制策略并将其应用于基于相位角切换方式的平滑切换中,使得系统频率基本保持在50Hz,避免电压电流在切换中有过大的振荡及频率出现冲击等问题;最后搭建实验平台验证所提方法的有效性和稳定性。

铸铜转子对压缩机电机性能影响研究

空调压缩机电机在高温环境下运行,导致铸铝转子性能衰减明显。本文针对一款5 PH工频压缩机和一款20 PH变频压缩机,其对应的3.5 kW和15 kW两款2极三相异步电动机,对比分析铸铜转子和铸铝转子性能。分析表明:在高温运行下,铸铜转子效率和转速衰小、效率提升明显。结合变频技术铸铜转子三相异步电动机在高转速下性能得到充分发挥,对铸铜转子在压缩机电机的研究和运用具有一定的参考价值。

交直流混合微电网电压稳定的协调控制研究

针对分布式发电系统含有储能环节的直流母线电压难以准确控制,本文研究在无储能环节下的直流子网的直流母线电压趋于稳定。采用电压下垂控制的方法控制直流母线电压的稳定;对于整个交直流混合微电网的稳定性,在直流子网切负荷瞬间交流子网的电压和频率会偏离正常值,对此本文采用改进的V-f逆变控制策略调节交流子网的电压和频率能够达到正常运行要求。通过电压下垂控制及改进V-f逆变控制策略提高整个交直流混合微电网的抗扰动能力。

微电网运行模式转换分析

为了实现微电网的两种典型的运行模式(并网模式和孤网模式)间的转换,提出了一种在微网中设置模式控制器以及对主电源的控制逻辑进行优化的方法,并阐述了模式控制器和主电源变流器的具体控制策略,对并网有计划转为孤网、并网无计划转为孤网、孤网有计划转为并网这3种情况进行的仿真分析,证明了模式控制器以及主电源变流器控制策略的可行性。