基于改进V/f控制和虚拟振荡器的光储微网黑启动控制策略

针对光储电站黑启动过程中存在的母线电压冲击过大、多光伏逆变器相位不同步等问题,研究光储微电网结构和微源控制方式,提出变d轴母线电压参考值的改进V/f控制策略。基于构网型虚拟振荡器,设计三相电路多并联逆变器并网自同步控制拓扑和策略。建立微电网仿真模型,提出不同工况下黑启动过程母线升压、光伏逆变器相位同步、微电网功率平衡实验方案。结果表明,基于提出的控制策略和拓扑,不同工况下弱电网黑启动过程的母线电压冲击减低,冲击电压由额定电压的5%降至2%以内;并联逆变器相位不同步程度减少,多逆变器最大相位差降至1%以内;储能单元0.03 s内可快速响应光伏功率和负载变化,黑启动过程平稳实现。

孤岛微电网分布式P-V协调控制策略

为提升有功功率分配精度和降低线路损耗,研究了一种孤岛微电网分布式有功-电压(P-V)协调控制策略。重点提出了考虑线损系数及节点电压优化量的有功分配因子设计方法,并研究了基于有功分配因子一致原则的功率分配方法。采用分布式稀疏通信网络进行信息交互,利用一致性算法得到二级控制所需的有功分配因子平均估计值和系统平均电压估计值,产生综合电压优化量完成下垂控制优化,实现孤岛微电网分布式P-V协调控制。该策略可有效兼顾线路损耗降低以及有功功率分配精度提升,控制各节点电压在合理范围内,并调节系统平均电压至额定值。最后通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提控制策略的有效性。

基于HMFC的交直流混合微电网控制策略研究

混合微电网潮流控制器(hybrid microgrid flow controller,HMFC)作为交直流混合微电网中的接口变换器,其控制策略的优劣直接影响整个交直流混合微电网能否安全稳定运行。文章提出一种同时存在交直流大电网的新型交直流混合微电网结构,同时为了使在交流大电网断开时交直流混合微电网能够安全稳定运行,提出一种适用于该种情况下的HMFC控制策略,并分析了不同交流负荷投切、不同交流光伏出力转换以及不同交流储能充放电转换下HMFC对交流母线电压及交流母线频率的稳定能力。通过所搭建的仿真实验模型,对不同情况下的交直流微电网运行情况进行了仿真实验。结果表明,所提出的HMFC控制策略能够良好地稳定交流母线电压及交流母线频率,且有较高的响应速度。

电池储能系统并网控制策略及频率调节研究综述

随着可再生能源在新型电力系统中的比例不断上升,可再生能源的随机性与波动性以及因电力电子器件的大规模接入所造成的电力系统阻尼与惯性缺失,都严重影响着电力系统的安全稳定。传统的调频机组因其启动时间长、频率响应慢等缺点,已无法满足新型电力系统对频率调节的需求。因此,具有频率支撑能力且响应速率快的电池储能系统受到了广泛关注。为了对电池储能系统参与调频辅助服务进行深入研究,首先,分析了现有电池储能系统的并网控制策略和所受限制;然后,浅析了电池储能系统辅助电力系统实现一次频率调节与二次频率调节的研究现状及改进方向。

微电网主/从控制策略的分析研究

在考虑微电源类型差异性和负荷分散性的基础上,结合微电源的两种不同运行模式,采用主/从控制策略,即将恒功率控制(PQ控制)和恒压、恒频控制(V/f控制)结合起来对微电网进行控制。在并网模式下,采用PQ控制,实现微电源对参考有功和无功的控制;在孤岛模式下,采用V/f控制,为微电网运行提供稳定的频率支撑。为了验证所设计的主/从控制策略能使微电网可靠运行,对微电网在联网运行模式和孤岛运行模式之间切换,以及孤岛模式下切/增负荷两种运行状况下的运行特性进行分析。通过Matlab仿真,对微电网母线电压、系统频率和功率的变化规律进行分析,证明了本文所设计的主/从控制策略的正确性和可行性。

基于主从结构微网控制策略运行分析

由于针对主从结构微网控制策略问题,利用国际通用大型电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC软件搭建三微源低电压微网仿真模型,在并网运行时,采用PQ控制,实现微源最大功率输出;当孤岛运行时,主控微源通过状态跟随器切换至V/F控制,为微网稳定运行提供电压和频率支撑。通过电磁暂态PSCAD/EMTDC软件分析了主从结构微网系统分别在并网运行与孤岛运行时的动态特性。仿真结果验证了所构建的主从结构微网控制策略的有效性和可行性。为进一步研究主从结构微网控制策略奠定基础。

基于光储控制的微电网改进预同步控制及离并网切换策略研究

光储配合的微电网预同步控制和离并网切换策略是保证电网平滑运行的重要支撑。针对微电网和大电网之间存在的电压幅值、相位和频率偏差等问题,基于储能逆变器的V/f控制,引入大电网电压作为控制器参考量,简化预同步控制环节结构,提出一种改进的预同步方法。基于离网到并网负序电流变化,提出孤岛检测方法,确定离网信号的发出。考虑光储电源输出随机性和离并网切换特点,提出两储能单元分时转换V/f控制模式和P/Q控制模式的离-并网切换策略,分时控制降低系统切换冲击。设计离-并网切换试验、并-离网切换试验、三组光储出力并网策略对比实验,仿真运行结果表明,改进预同步方法在保证离-并网电压幅值、频率、相角偏差分别小于1%、±0.1 Hz、5°的同时,结构简单;基于两储能单元切换策略的并-离网切换时间缩短、冲击降低,验证了改进预同步方法和基于两储能单元切换策略的有效性。

基于功率平衡的微电网稳定性控制策略

针对含有储能元件的分布式发电系统存在直流母线电压难以准确控制,直流子网切负荷瞬间交流子网电压及频率会偏离正常值的缺点,提出了基于功率平衡带负载前馈的蓄电池控制策略和改进的V/f逆变控制方法对其进行改进。仿真结果表明:交直流混合微电网在孤岛模式下和受扰动时,该方法均能使直流母线电压实现稳定且电压和频率都能够满足正常运行的要求,同时提高了整个系统的抗扰动能力。

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.

主动配电网供电恢复过程中的孤岛划分及并网方法

制定主动配电网供电恢复策略时,充分利用分布式电源(DG)的发电能力,对于扩大恢复面积、提高供电可靠性具有重要意义。本文提出了基于广度优先算法、考虑DG运行特性和备用容量的动态孤岛划分策略,设计了馈线自动化终端(FTU)并网功能模块校验并网条件,并利用改进恒压、恒频控制策略(V/f)快速调节不满足并网条件的DG,使其重新并网。仿真验证表明,综合DG运行特性和备用容量的孤岛划分策略能更有效地保证孤岛运行的稳定性和电压、频率等调节的实现。FTU同期并网控制功能和改进V/f控制策略的协调配合,有助于实现DG孤岛快速、稳定并网运行。

逆变器带脉冲负载运行特性及改进措施

为研究逆变器带脉冲负载运行规律,提升逆变器带脉冲负载性能,首先针对逆变器带脉冲负载系统进行了仿真建模和实验平台的搭建,在仿真和实验的基础上,详细分析了脉冲负载占空比、峰值功率以及开关周期对数字控制PWM逆变器运行规律的影响;针对带脉冲负载时逆变器输出电压波形质量和各运行指标均较差的情况,深入分析得到逆变器数字化离散过程造成的时间延迟和逆变控制器响应速度是影响逆变器带脉冲负载性能的主要因素;在此基础上提出了一种基于多次采样和解耦控制的逆变器改进恒压/恒频(voltage/frequency,V/f)控制,并利用MATLAB/Simuilink仿真进行了验证。

孤立微电网控制策略研究

以孤立微电网为主要研究目标，主要归纳总结了电源逆变器的三种基本控制方法。同时还把微电网综合控制策略的发展历程归纳为四个阶段，并分析了各自的优缺点。

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。