基于改进下垂曲线的柔性直流配电网电压控制方法研究

针对传统直流配电网电压控制方法中有功功率波动过大导致直流电压波动大的问题,基于直流配电网结构,提出了一种结合变斜率下垂曲线和平移下垂曲线的新型直流配电网电压控制方法。建立了新型直流电压控制方法下变流器的直流电压控制模型,并对模型的稳定性进行了分析。通过仿真对文中所提控制方法在稳态和暂态的控制效果进行分析,验证了该方法的优越性。结果表明,相比于传统控制方法,所提控制方法在负载波动和故障时能更有效地调节系统电压,防止电压超过额定值,改善系统的电压质量。该研究为直流配电网的发展提供了一定的参考。

基于动态调节下垂曲线的光伏逆变器两阶段协调控制策略

在分布式光伏高渗透的有源配电网中,常规集中、局部电压控制已无法经济有效地解决电压越限、波动问题。为此提出光伏逆变器集中-局部电压两阶段控制策略,局部控制曲线采用多曲线节点灵活可调的改进无功-电压(Q-V)下垂曲线。集中控制阶段以电压控制成本与电压越限条件风险价值的加权和最小为目标函数,利用分布鲁棒优化算法和模型预测控制算法考虑光伏出力预测不确定性,对各光伏逆变器的有功功率削减量参考值和Q-V下垂曲线进行分钟级全局优化设置和调节;局部控制阶段根据Q-V下垂曲线和实时测量的节点电压,动态调整光伏逆变器无功出力。采用改进的IEEE 37节点配电系统进行仿真,结果表明:所提控制策略不仅能够集中、最优地协调各光伏逆变器的有功功率削减量和无功出力,避免电压越限,还能在局部控制阶段利用集中优化后的Q-V下垂曲线使电压波动降低40.56%,满足配电网运营商对电压控制经济性和鲁棒性的不同需求。

分布式光伏集群分层多模式无功控制策略

为应对光伏集群接入所引起的电压质量问题,提出了一种分布式光伏集群分层多模式无功控制策略。该策略包含执行层和智能控制层,执行层中各逆变器可根据并网点电压信息自主地切换控制模式,并按照本地控制器中各模式下的无功曲线输出或者吸收合适的无功功率。同时智能控制层中的模糊控制器动态调整相应模式下无功曲线的设定值,使并网点电压运行在合理的范围内。该策略还设计了两种控制模式,充分利用了光伏逆变器无功的双向调节能力,增加了逆变器无功调节的智能性和灵活性,实现了光伏集群的快速无功调节。最后通过算例,在matlab/simulink中验证了所提光伏集群无功控制策略可适用于不同的光伏出力情况,并且在通讯中断的情况下也可实现良好的控制效果。

基于改进非线性下垂控制的微电网并/离网切换技术研究

双模式并/离网切换过程中由于控制指令突变产生电压、电流畸变现象,对电网造成不良影响。而传统的下垂控制虽然避免了双模式出现的问题,但它是一种有差调节,也会产生一定的功率波动,影响电网的稳定。因此本文在分析上述问题的基础上提出一种改进的并/离网下垂单模式切换控制策略,即在切换前对逆变器输出电压幅值、频率和功率进行预同步,在切换过程中利用改进的非线性下垂曲线进行控制。实现了并/离网平滑无缝切换。实验仿真结果验证了所提策略的可行性。

S形下垂控制方法在微电网对等控制中的应用

逆变器下垂控制策略的应用对于微电网"即插即用"功能的实现至关重要。针对逆变器传统下垂控制在面对大的负荷增量时存在频率偏差越限问题,结合传统发电机在二次调频操作下频率移动轨迹,设计出新型的S形下垂特性曲线,完成了数学建模,并对S形控制与传统下垂控制的兼容性进行了分析。利用Matlab/Simulink工具进行了仿真,结果表明S形下垂控制能有效缓解下垂控制所固有的频率偏移较大的问题。能够完整保持下垂控制特有的负荷功率自动分配特性,能够较好的与传统下垂控制的逆变器兼容并协调运行。

基于电压下垂特性的MMC-MTDC协调控制策略

基于模块化多电平换流器的多端高压直流输电(modular multilevel converter based multi-terminal high voltage direct current,MMC-MTDC)系统中各个换流站的控制对整个系统电压和功率的稳定是至关重要的。基于电压与功率的关系进行设计的传统下垂控制器无法实现受端换流站之间的功率分配。针对这一问题,提出了一种基于电压下垂特性的多端组网协调控制策略。对MMC型换流站数学模型进行了详细地分析并根据多端直流组网结构的特点,推导出各换流站之间电压和电流关系。基于换流站U-I特性曲线,设计了电压外环控制器,通过改变U-I特性曲线的斜率即可实现换流站之间的功率分配。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了四端模型,仿真结果显示,通过调整U-I特性曲线斜率即可实现受端换流站功率按既定要求分配,验证了该控制策略的正确性和有效性。

MMC-MTDC输电系统新型直流电压斜率控制策略

针对模块化多电平变流器多端直流(MMC-MTDC)输电系统,考虑到实际工程中系统对直流电压、有功功率调节的准确性和快速性的要求,本文提出了一种新型的直流电压协调控制策略。基于直流电压斜率控制策略,本文将平移直流电压-有功功率(U-P)下垂曲线和改变U-P下垂曲线斜率相结合,提高了直流网络在功率发生不同程度变化时的动态响应速度,消除静态偏差,保证了MMC-MTDC直流电压稳定以及站间功率平衡。最后,在RT-lab实时仿真器中搭建了一个并联型四端直流输电系统,并对所提出的控制策略进行了稳态及暂态仿真分析,验证了其有效性。

逆变型分布式电源并网运行暂态稳定机理与评估方法

逆变型分布式电源(IIDG)是可再生能源在配电网中的重要应用方式,其稳定运行依赖于控制策略及其所接入的配电网系统。在配电网发生暂态事件时,IIDG暂态响应复杂,易出现输出功率、功角等波动或振荡。该文以IIDG控制系统及其接入电网的数学模型为基础,分析功角特性曲线,以功角曲线簇提出其暂态稳定性判据。对影响IIDG暂态稳定性的并网参数、额定功率进行系统性分析,比较不同参数对暂态稳定性的影响。通过刻画暂态过程,提出了暂稳迭代判定法,迭代计算暂态事件下IIDG的功角变化并对其暂态稳定性进行判断。在PSCAD/EMTDC中建立仿真算例,验证了IIDG暂态稳定性机理,并通过改变并网的网络参数,证明了暂稳迭代判定法的有效性与准确性。

一种MMC-MTDC系统新型协调控制策略

针对模块化多电平变流器多端直流输电系统,提出了一种基于U-I下垂控制的新型协调控制策略。该控制策略将平移下垂曲线和改变下垂曲线斜率相结合,消除静态偏差,避免了直流网络在功率发生较大程度变化时出现过电压。然后,对所提出的新型协调控制策略进行了稳定性分析,采用计算输电系统根轨迹的方法得到了控制器参数的取值范围。最后,在RT-lab实时仿真器中搭建了一个并联型四端直流输电系统,并对所提出的控制策略进行了时域仿真分析,验证了上述控制策略的有效性。

灵活裕度控制策略的功率–电压特性曲线分析

随着多端柔性直流输电系统中换流站数量的不断增多,为了分配多个换流站的直流电压控制权,提出了一种新型的灵活裕度控制策略。其通过采集直流电压差值实时计算权衡系数,确定直流电压控制与有功功率控制所占比例;该控制策略能够实现有功功率裕度控制模式和直流电压裕度控制模式,分析了2种模式下的功率电压特性曲线;最后在MATLAB/SIMULINK中搭建了4端柔性直流输电系统进行仿真。结果表明,该控制策略的2种控制模式实现了直流电压控制权的多级交接,能够较快地控制直流母线电压,适用于较复杂的多端柔性直流输电系统。