微电网中典型分布式电源建模及控制策略研究

为了实现对微电网的电压与功率的控制,针对微电源类型的差异性,通过对光伏及燃料电池等分布式电源建立数学模型并进行仿真分析,研究其对微电网的影响。提出了基于电压外环、电流内环和功率环等反馈控制器和改进的下垂控制方法的微电网分布式电源分层控制策略。利用 Matlab/simulink 仿真系统,通过在并网和孤岛两种模式中微电网的运行特性及各分布式电源在不同工作环境下微电网的功率、频率和电压曲线的变化规律的分析,验证了分层控制策略的有效性。结果表明:分层控制策略能够使各分布式电源之间较好地协调,满足微电网对其运行稳定性和电能质量的要求。     

改善微电网电能质量的分层控制策略研究

微电网技术具有许多优点,但分布式电源的不稳定性将导致微电网不易运行控制,对微电网的电能质量产生不利影响。针对此问题,提出了分层控制策略,以改善和提高微电网的电能质量。分层控制包含上下 2 层,通过上层将控制信息发送到下层实现。其中,初级控制采用下垂控制方法,提出了基于电压外环、电流内环和功率环的反馈控制器。二级控制(secondarycontrol)通过向初级控制(primary control)反馈二级控制后控制逆变器的输出电压幅值和频率,使之重新达到平衡,实现系统运行的稳定性。利用 Matlab/simulink 仿真结果表明:该分层控制策略对改善微电网电能质量是有效的。     

基于虚拟同步发电机的微电网控制策略研究

针对微电网中的分布式电源出力的间歇性导致微电网频率及电压不稳定的问题,通过建立虚拟同步发电机(V irtual Synchronous Generator, VSG)控制系统的数学模型,设计了一种基于频率控制、电压控制和功率控制的反馈控制器,并给出了相应的控制方法;通过理论分析分布式电源的频率、电压特性及其对微电网频率、电压稳定性的影响,提出了能够有效抑制分布式电.源功率波动,提高微电网电能质量的控制策略。仿真结果表明:VSG能稳定地控制微电网频率、电压,具有很好的稳态性。     

基于VSG的微电网逆变器控制策略研究

针对微电网中的分布式电源出力的间歇性导致微电网功率不稳定的问题,基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术的控制方法,建立VSG的数学模型,设计了一种基于电流、电压和功率控制的反馈控制器,提出了一种全新的VSG控制策略,实现分布式电源动态特性对微电网中有功功率和无功功率的均分控制。并通过Matlab/Simulink仿真,验证了所提控制算法的有效性。结果表明:该控制策略对抑制因新能源发电并网导致的电网波动、提高电能质量具有重要意义。     

基于下垂特性的微电网逆变电源控制方法研究

针对微电网对分布式电源的控制要求,提出了一种基于下垂特性的 PQ 控制和 V/f 控制的新型逆变电源控制方法。利用 PSIM 软件对微电网从联网到孤岛的过渡过程、孤岛到联网的过渡过程以及孤岛运行时切增负荷和电源 3 种情况下的分布式电源的频率、有功功率、无功功率、电压、电流变化规律进行分析。仿真结果验证了所提出基于下垂特性的 PQ 控制和 V/f 控制方法的正确性和有效性。     

微电网电压分层控制与补偿机制研究

微电网技术具有许多优点,然而微电网中的分布式电源自身的不稳定性会导致微电网的运行控制困难,特别是公共连接点处会出现电压不平衡。为了补偿此不平衡电压,提出了分层控制方法。该方法将电网运行控制分为.上下2层,由.上层控制发送控制信号,并由下层控制来实施,此控制信号与正序电压分量和负序电压分量有关;在dq旋转坐标下,依靠同步坐标系锁相环( SRF-PLL)和解耦的双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)等并网同步技术将微电网同步地接入电网,并通过控制逆变器得到电压幅值。仿真结果表明:分层控制方法能够较好地实现对微电网的控制。     

含多种分布式电源的微电网经济调度

针对含多种分布式电源的微电网经济调度问题,以微电网各机组的出力和蓄电池、电动汽车的电量为约束条件,考虑微电网中设备的投资费用、运行维护费用、燃料消耗费用和能量交易费用,以微电网在一个完整的调度周期的总运行费用最小为目标函数,建立微电网经济调度模型,采用粒子群优化算法对燃气轮机的每小时输出功率进行优化。仿真结果表明:该模型能有效降低微电网的运行成本,其粒子群优化算法与其他算法相比具有简单、易实现、精度高等优点。     

基于动态电压恢复器的控制策略与仿真研究

针对用户侧因电压暂降引起的电能质量问题,采用动态电压恢复器(Dynamic VoltageRestorer,DVR)进行电压恢复,为提高补偿效果,提出了基于动态电压恢复器的瞬时无功功率 dq变换检测算法的 PID 控制策略,并在 matlab 上进行仿真验证。结果表明:该控制策略原理清晰, 计算量小,提高了 DVR 动态特性,对电压暂降能有效补偿。     

户用微能源网并网策略

结合智能配电网需求侧多能互补的发展现状,提出并定义了户用微能源网的概念;在分析国内外分布式发电及微网并网约束的基础上,提出了对等控制、时间配合的户用微能源网并网控制策略,介绍了实际开发运行的户用微能源网并网装置的功能、结构及运行示例。     

双馈风力发电机PWM变流器控制策略优化研究

为了提升脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)变流器在电网发生不平衡故障时的控制能力,对变流器控制策略进行优化,设计了基于电流平衡和基于功率平衡的功率外环控制策略,并在仿真实验系统中进行了模拟、分析与验证。结果表明:该方法能够更有效地实现对机组的控制,故障期间对直流电压纹波的抑制效果很好,可稳定控制直流电压,有效降低有功功率波动,提升电网稳定水平。     

基于源网荷互动的分布式能源消纳方法

分布式能源发电的不确定性给电网公司消纳新能源带来了极大的挑战，电力物联网全域感知技术为分布式能源消纳提供了有效的数据支撑，故提出了一种基于源网荷互动的分布式能源消纳方法，构建了分布式能源总功率预测方法，采用自回归移动平均算法对新能源发电功率进行预测，并建立分布式能源发电波动影响因子，分析新能源发电波动对电网带来的影响。根据源网荷的互动情况，采用离群点自趋优算法，实现新能源机组有功功率精准控制，有效推动分布式能源的消纳。仿真验证表明：采用离群点自趋优的新能源机组控制算法能根据电网运行情况，自动调控分布式能源、电网资源，实现分布式能源最大化消纳，有效提高了园区分布式能源的经济运行水平。     

新能源场群连锁故障路径的仿真预测方法

新能源场站的大规模集群化接入不仅增加了连锁故障的发生概率,也恶化了故障发生后的电网运行状态。为适应电网运行分析的新要求,以新能源机组和无功补偿装置实际运行工况为依据,研究了一种用于预测新能源场群连锁故障路径的仿真计算方法。通过基于大电网数据的仿真算例分析,得到了某新能源场群在典型约束条件下的详细连锁故障路径。结果表明:基于新能源场站机组实际情况建立的仿真模型更适宜于连锁脱网路径的仿真预测。     

配电网分布式多源业务流即时处理技术研究

智能配电网通信系统承载了电网终端海量的业务数据。随着新能源电力广泛接入,配网系统的调度、控制、管理等业务所必须的数据业务需要通过通信网络传输。配电网中数据流动态传输与业务有序协同运行,是配电网智能化分布式数据处理关键,因此,提出了一种并行化数据流处理手段,通过流密度来有效融合不同源的数据源,并利用通道复用技术分时隙传输不同等级的数据流,采用基于容器的调控手段和系列数据预处理技术,保障数据的可靠性。本研究成果对配电网自动化控制系统提供有效的理论及实验依据。     

大规模风电并网与直流运行交互影响仿真分析

为了研究大规模风电集中接入,高比例风火、电打捆外送给交直流混合电网稳定运行带来的风险,通过建立典型风、火电打捆交直流外送系统模型,从风机无功控制模式,风电场动态无功补偿,风、火电打捆比例以及直流闭锁故障等方面仿真分析了交直流混合电网中风电与直流运行的交互影响。仿真结果表明:风、火电打捆外送的交直流混合电网需要配备一定比例的常规电源,常规电源的强惯量和优良的无功电压支撑能较好地支持新能源发电并网运行,有利于降低电网系统电压的波动,减缓新能源发电波动性对电网直流运行的影响,提升电网直流运行的可靠性。     

风电接入对宁夏电网静态电压的影响研究

针对风电接入点的电网电压稳定性问题,根据宁夏局部电网的特点,对风电接入点的电网电压波动进行研究,结合实际情况通过仿真软件进行模拟潮流计算,验证包含风力发电的不同因素对电力系统电压性能的影响。结果表明:受风电场无功补偿水平、风电有功出力以及接入方式的影响,风电接入点的电网电压随着风电有功出力的变化呈现先上升后加速下降的波动趋势,该结果可为控制风电场接入点的电压稳定水平提供参考。