孤岛模式

摘要： 在能源互联网高速发展的背景下,如何提高孤岛型多能互补系统(Integrated Energy System,IES)的经济性与稳定性,已成为该领域的重点研究内容。文章构建了计及容量配置与运行调度的孤岛型IES两阶段优化模型。在规划阶段,根据孤岛型IES的能源供给特性,负荷结构特性及设备运行特性,构建了孤岛模式下IES的精细化容量配置约束模型;在运行阶段,基于规划阶段的配置优化结果,进一步引入激励型需求响应,以运行成本最小化为目标构建运行调度模型;通过案例仿真来验证所提模型的有效性,仿真结果表明:P2G设备不适用于孤岛型IES,储能设备的引入可以实现科学性容量配置,并将系统的年经济成本降低了19.7万元,在运行阶段引入需求响应后,进一步提高了IES的经济效益。

摘要： 该文提出一种具有高电能质量且无需远程通信线的微电网平滑切换控制策略。微电网主要由多台并联分布式发电单元和一台预同步单元构成,针对分布式发电单元中的接口逆变器提出一种统一并网电流控制结构,具有如下优点:(1)无需孤岛检测便能实现逆变器并网运行状态电流控制模式和孤岛运行状态电压控制模式的自动切换,以确保负载供电质量;(2)所提统一并网电流控制结构能有效抑制并网电流与电容电压中的谐波;(3)当电网频率发生波动时,逆变器仍能按照指令值输出相应的有功及无功功率,并且在并网运行状态无需锁相环或锁频环即可实现与电网同步。此外,所提出的预同步单元能够在不依赖远程通信线的情况下实现微电网电压与电网电压的预同步控制,减小孤岛运行状态转为并网运行状态时的冲击电流。最后,对控制参数进行优化设计,并通过实验验证所提控制策略的有效性和可行性。

摘要： 微电网中直流母线电压的波动影响着系统的稳定,光伏发电能量过剩造成直流母线电压上升,无法通过下垂控制来维持母线电压稳定,从而影响系统平衡。通过对光伏MPPT的控制,提出一种正弦扰动非线性控制,使得微电网系统在光伏能量过剩时不工作在最大功率点,从而维持直流母线电压的稳定。在psim上搭建仿真模型,验证方法的有效性。

摘要： 针对直流微网在储能控制策略中所采用的传统下垂控制方法,存在功率输出不均、母线电压跌落等问题,提出了微电网在孤岛模式下储能装置稳定直流母线和负荷恒功率运行的分层控制策略,将微电网优化控制过程分为两层:一级控制层下的储能作为微电网主要能量分配的装置,提出了基于双闭环的下垂控制策略,将储能电池变换器通过P-f、Q-u进行双层下垂控制,实现负荷的恒功率运行;二级控制层下的储能作为稳定直流母线电压以及补偿一级储能的装置,提出了同步参考坐标系控制(synchronous reference frame control,SRFC)策略,并在控制中加入自调谐滤波器(self tuning filter,STF),实现对交流信号中谐波的滤除。最后利用Matlab/Simulink进行了仿真验证,仿真结果表明分层优化策略使负荷恒功率运行的同时稳定了直流母线电压。

摘要： 为提高交直流混合微电网在发生功率波动、电源缺失等情况下的动态和鲁棒性能,提出了一种基于微分平坦(flatness-based control,FBC)理论的互联变流器(interlinking converter,ILC)控制策略。首先分析了孤岛模式下子网内分布式电源采用下垂控制策略解决各自网内的功率分配问题;其次建立dq坐标轴下ILC数学模型,并证明了ILC系统满足微分平坦性;接着,根据微分平坦理论设计了ILC的功率控制器,其结构包括前馈控制和误差补偿两部分,系统采用串级控制结构,由功率外环产生平坦输出的参考轨迹,电流内环产生ILC期望输出的dq轴电压分量;最后,在Matlab/Simulink中建立FBC和PI控制的ILC仿真系统,在3种工况下仿真结果验证了FBC控制系统具有更好的动态性与鲁棒性。

摘要： 建设包含风光储燃的综合能源系统能够提高电力系统对可再生能源的消纳能力。采用遗传退火算法,以逐时运行成本最低与可再生能源出力最大为优化目标建立包含风光储燃的综合能源系统优化调度模型并进行算例分析。结果表明:在并网方式下,峰时段,小型燃气轮机应满发以满足电负荷和冷热负荷的需求;平时段,小型燃气轮机功率应维持在200~500 kW,保证系统的经济性;谷时段,小型燃气轮机应该不发或只满足热负荷,电负荷缺口由电网购电或蓄电池满足。在孤岛方式下,当负荷需求无法得到满足时,需要切除部分负荷,在冬季典型日24 h内需要切除负荷249 kW,在夏季典型日24 h内需要切除负荷168 kW。通过敏感度分析发现小型燃气轮机发电量随天然气价格变化较大,新能源发电几乎不受影响。

摘要： 孤岛模式下储能辅助交流微网调频更多是为了减轻同步发电机的稳态功率负担,但是稳态功率的分配无法很好地改善暂态过程中系统的动态性能,且应用储能辅助调频时,集中式处理需要通信手段,分布式处理主要关注的是频率支撑,当同步机故障时无法切换到下垂模式.针对这种问题,提出了一种储能参与调频的就地控制方法,该方法对下垂控制进行改进,当同步机发生故障时能够维持系统频率,提高了系统的稳定性与可靠性.最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证了该方法能够改善微网负荷变化后频率的动态响应特性,且在同步发电机因故障切除后保障系统频率的稳定.

摘要： 为抑制光伏并网逆变器在孤岛模式下的扰动,提高系统的抗扰动态性能,文章设计了一种改进的单相微网逆变器自抗扰控制器.该控制器基于系统扰动模型,设计同步旋转坐标系下逆变器的自抗扰控制参数,并分析逆变器对负载扰动的动态抑制性能.最后利用dSPACE搭建相应的仿真试验系统,仿真和试验结果表明,所提控制策略能有效抑制扰动,提高了系统的抗扰动态性能.

摘要： 虚拟同步发电机受扰时,恒定虚拟惯量无法适应不同运行时段内频率动态响应性能的需求.提出一种自适应虚拟惯量控制策略,采用角速度偏差和角速度偏差与角速度变化率乘积对虚拟转动惯量进行补偿.控制策略可调节不同时段的虚拟惯量从而提高孤岛虚拟同步发电机受扰后的频率稳定性,且平衡了频率响应快速性与抑制频率振荡之间的矛盾.最后通过MATLAB/Simulink仿真对比另两种自适应惯量控制策略,验证了所提控制策略可进一步抑制频率波动和减少调节时间.

摘要： 孤岛模式下储能辅助交流微网调频更多是为了减轻同步发电机的稳态功率负担,但是稳态功率的分配无法很好地改善暂态过程中系统的动态性能,且应用储能辅助调频时,集中式处理需要通信手段,分布式处理主要关注的是频率支撑,当同步机故障时无法切换到下垂模式.针对这种问题,提出了一种储能参与调频的就地控制方法,该方法对下垂控制进行改进,当同步机发生故障时能够维持系统频率,提高了系统的稳定性与可靠性.最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证了该方法能够改善微网负荷变化后频率的动态响应特性,且在同步发电机因故障切除后保障系统频率的稳定.

摘要： 为解决孤岛模式下逆变器并联系统的谐振问题,本文由单台逆变器系统的等效模型推广至孤岛模式下多逆变器并联系统的等效模型.进而基于孤岛模式下逆变器并联系统的阻抗特性,利用系统的等效导纳提出一套通用的系统谐振特性的分析方法,分析结果表明系统谐振源于多逆变器谐波交互,且虚拟阻抗、负载以及反馈滤波器等因素均与系统的谐振特性密切相关.最后,本文提出通过合理选择虚拟电感并在电流反馈环节引入一阶RC串联反馈滤波器来重塑系统的环流阻抗,以实现系统的谐振抑制.通过实验结果验证,本文所建孤岛模式下逆变器并联系统数学模型、所提系统的谐振特性分析方法的正确性,以及谐振抑制策略的可行性.

摘要： 作为智能电网重要组成部分,微网(MG)的运行控制是维持其安全稳定运行的关键技术,特别当微网处于长时间孤岛运行模式时,微网能量的合理分配与系统控制的稳定性密切相关.在基于电压/频率型和功率型两类的分布式电源的微网系统,本文引入能量管理系统来解决孤岛状态下微网的能量平衡以及节点电压的稳定问题.首先分析了微网中频率、节点电压与分布式电源输出功率间的关系,详细研究了微网孤岛模式下的功率流动与分配问题.在此基础上提出了基于能量管理系统的微网有功功率与无功功率分配机制,并根据微网结构对有功功率分配进行了负载就近分配的优化设计.在EMTDC/PSCAD环境下对微网的孤岛运行模式进行了仿真,仿真结果表明在孤岛模式下能量管理系统能很好地完成对微网系统的运行控制与能量分配,保证系统的稳定性.

摘要： 微电网内发电功率和负荷需求的平衡是微电网稳定运行的一个重要条件,文中提出一种孤岛模式下非合作环境中基于多代理系统(MAS)的能量协调控制策略,在考虑各分布式电源的利益下,通过各代理的交互协调达到系统的整体目标.文中给出了MAS的框架性设计思路、典型分布式电源及负荷的代理模型、基于优先顺序的能量协调策略、主导代理的算法;通过算例讨论了各代理的行为特征,验证了文中方法具有实时性,可实现能量的灵活调度,保证微电网的稳定和经济运行.

摘要： 孤岛模式下,微网逆变器一般使用传统下垂控制,但线路不匹配等因素导致并联逆变器输出无功功率不能按照下垂系数分配.针对这一问题,设计了一个控制器,由无功功率偏差调节一个电压差值,直接补偿由线路阻抗不匹配产生的电压降落,从而实现无功功率按下垂系数分配.通过小信号分析确定控制器的参数,以Matlab/simulink为仿真平台,建立建立孤岛模式下的并联微网逆变器模型,验证这一方法的可行性.

摘要： 相比传统遗传算法、自适应遗传算法在求解微网配置容量问题时存在着算法收敛速度慢、稳定性差和所求解非全局最优解的问题,本文提出了一种改进的自适应遗传算法来处理孤岛模式下的微电网容量优化配直的方案.针对独立风光柴储微电网电源容量优化配直问题,本文建立了设备初始投资成本、运行和维护成本、燃料成本和污染物治理费用经济性模型,通过改进的自适应遗传算法对孤岛模式下的微网容量配置方案进行分析.该方法增加了算法全局最优解的概率,有效改善了算法的稳定性和收敛速度.算例验证了模型和算法的合理性.

摘要： 针对由光伏发电、常规小水电、柴油发电机组和储能系统组成的典型微电网,提出了一种适合微电网在孤岛模式运行时的频率协调控制策略.该方法充分考虑可再生能源输出功率波动性大且随机性强的特点,在计及储能电池使用寿命等约束条件的基础上,提出了一种水轮机/储能系统协调调频控制策略.在储能调频投入和退出时分别采用PID和低通滤波算法,既提高了频率越限后的调节恢复速度,又改善了与传统能源调频速度的匹配性能.通过PSCAD仿真,验证了所述方法的有效性.目前该控制方法已应用于实际微电网的运行控制.

摘要： 能源危机、环保压力以及分布式电源的接入,给传统电网的运行与控制带来了巨大的挑战.由分布式电源与负荷组成微电网再并入主网被看成是一种有效的方式,其中直流微电网相比交流微电网具有更明显的技术和经济效益.本文针对孤岛模式下的直流微电网系统,建立了其静态工作点小信号模型及系统传递函数,基于频域法分析了直流微电网的小扰动稳定性.仿真分析,表明Nyquist稳定判据能够很好地反映系统的小扰动稳定性,且其运用开环传递函数的频率特性来判定闭环系统的稳定性,计算量小、直观、分析更简便.

摘要： 储能系统是一种具有快速响应能力的设备,可以增加微网控制系统的灵活性,并增加微网的安全效益和经济效益.储能系统在微网运行中担任主要角色,本文对一个孤岛模式微网中的储能系统所带来的效益进行了研究.微网的优化调度计划是用来解决一个长期优化合问题,并用于存储系统的实用模型.采用概率可靠计算方法用来计算微网的可靠性成本,通过算例证明了该方法有效性.

摘要： 云广800 kV直流工程是世界上第一回特高压、远距离直流输电工程,也是我国第一回每极采用双12脉动换流器串联结构的双极直流输电工程.其独特的孤岛运行方式,对电力系统的运行工作有着至关重要的意义.本文主要通过对小湾电厂孤岛方式下的功率调整、电压调整、组解并列等运行操作特点以及频率越限、电压越限、机组跳闸、交流线路跳闸、单一母线故障、楚穗直流双极闭锁等事故处理流程进行分析,提出了相应的意见以及解决办法.

摘要： 通过研究含有多个分布式电源的微网动态特性及其可控拟负荷外特性，构建了一种基于功率电流双环控制的PQ控制策略逆变系统，以改善电能质量及增加分布式电源的输出功率；并在微网内部潮流平衡特性分析基础上，设计基于改善型下垂特性的外环控制器，解决了微网在孤岛模式下频率控制的问题，进而提出了一种无需数据通信环节的各类型分布式电源间的主从控制与对等控制相结合的微网协调控制策略，从而大幅度提高了间歇性能源的利用效率，使得微电源能参与到微网内的频率调节。通过对微网在孤岛和联网两个运行模式之间的转换以及孤岛模式下的暂态运行等方式下的电压、频率变化特征进行模拟仿真，验证了该协同控制策略的正确性和有效性。

摘要： 本发明公开了一种微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法及系统，方法包括：根据实际应用需要对微电网内的设备按照重要程度进行投入和退出以及调控的优先级排序；并网时，实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，预先计算一旦微电网进入孤岛，失去主网电能功率后的功率平衡缺口数值，并按照设备优先级顺序，推演计算可瞬间投切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，使在孤岛发生时瞬间可以建立新的功率平衡，生成针对不同设备的孤岛调控预案，并预先下达给相应设备的控制终端；当监测到孤岛时，将孤岛状态变化信息传送给控制终端，触发可控设备自动执行相应的孤岛调控预案，通过合理调控，使电能得到合理利用。

摘要： 本发明公开了一种微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法及系统，方法包括：根据实际应用需要对微电网内的设备按照重要程度进行投入和退出以及调控的优先级排序；并网时，实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，预先计算一旦微电网进入孤岛，失去主网电能功率后的功率平衡缺口数值，并按照设备优先级顺序，推演计算可瞬间投切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，使在孤岛发生时瞬间可以建立新的功率平衡，生成针对不同设备的孤岛调控预案，并预先下达给相应设备的控制终端；当监测到孤岛时，将孤岛状态变化信息传送给控制终端，触发可控设备自动执行相应的孤岛调控预案，通过合理调控，使电能得到合理利用。

摘要： 本发明提供了一种用于微网的从并网模式切换到孤岛模式的模式切换方法。所述方法包括：断开并网开关；断开用于将微网内的负荷接入微网的母线的所有负荷开关；选择电量最充裕的储能电源为主分布式电源；启动主分布式电源并使该主分布式电源以恒电压恒频率的方式运行；当微网的母线电压大于等于预定电压时，闭合微网的负荷开关以投入微网内的负荷；投入光伏分布式电源和风机分布式电源并使其工作在电源输出的有功功率和无功功率等于参考功率的控制模式。根据本发明的技术方案能够进行并网转孤岛模式切换，保障微网内部的供电，并且可减小对微网的影响，保障微网内部设备寿命。

摘要： 本发明涉及微型电网领域，尤其涉及应用于微型电网系统孤岛模式和并网模式的切换控制方法，包括：各电压源逆变器在孤岛模式时根据孤岛控制策略计算其基准信号Vref.I，在并网模式时根据并网控制策略计算其基准信号Vref.G，并根据Vref.I和Vref.G控制其输出电压；中央控制单元负责发送模式切换指令；在从孤岛模式切换至并网模式的过程中，中央控制单元采用公共电网电压相位跟踪和有效值跟踪控制策略实现交流母线电压与电网电压同步，随后各电压源逆变器收到指令后从孤岛控制策略切换至并网控制策略，从而实现无缝切换；在从并网模式切换至孤岛模式的过程中，各电压源逆变器收到指令后从并网控制策略切换至孤岛控制策略，从而实现无缝切换。

摘要： 本发明提供了一种用于微网的从并网模式切换到孤岛模式的模式切换方法。所述方法包括：断开并网开关；断开用于将微网内的负荷接入微网的母线的所有负荷开关；选择电量最充裕的储能电源为主分布式电源；启动主分布式电源并使该主分布式电源以恒电压恒频率的方式运行；当微网的母线电压大于等于预定电压时，闭合微网的负荷开关以投入微网内的负荷；投入光伏分布式电源和风机分布式电源并使其工作在电源输出的有功功率和无功功率等于参考功率的控制模式。根据本发明的技术方案能够进行并网转孤岛模式切换，保障微网内部的供电，并且可减小对微网的影响，保障微网内部设备寿命。

摘要： 本发明提供了一种用于微网的从孤岛模式切换到并网模式的模式切换方法，所述方法包括：停止运行微网内的所有分布式电源；断开微网内的所有运行负荷的开关；闭合并网开关；在微网的母线电压大于预定电压时，闭合所有负荷的开关；分别投入储能分布式电源、光伏分布式电源、风机分布式电源并使所述分布式电源工作在输出的有功功率和无功功率等于参考功率的控制模式。增加了模式切换安全终止机制以更好地保护设备。确保所有分布式电源停止运行，不会出现非同期并网问题，将并网冲击电流减少到最小。

摘要： 本发明涉及微型电网领域，尤其涉及应用于微型电网系统孤岛模式和并网模式的切换控制方法，包括：各电压源逆变器在孤岛模式时根据孤岛控制策略计算其基准信号Vref.I，在并网模式时根据并网控制策略计算其基准信号Vref.G，并根据Vref.I和Vref.G控制其输出电压；中央控制单元负责发送模式切换指令；在从孤岛模式切换至并网模式的过程中，中央控制单元采用公共电网电压相位跟踪和有效值跟踪控制策略实现交流母线电压与电网电压同步，随后各电压源逆变器收到指令后从孤岛控制策略切换至并网控制策略，从而实现无缝切换；在从并网模式切换至孤岛模式的过程中，各电压源逆变器收到指令后从并网控制策略切换至孤岛控制策略，从而实现无缝切换。

摘要： 本发明的实施例提供一种微电网孤岛模式与并网模式的切换方法及装置，涉及输配电技术领域，解决现有微电网中在不同工作模式切换时出现系统无法可靠运行的问题。本方案为：接收并网指令；根据所述并网指令同步微电网与大电网中的电压相角，向并网输入第一目标角度值；当微电网与大电网中的电压幅值同步时，通过切换开关将微电网从孤岛模式切换成并网模式，并重置并网模式中的PI控制器。本发明应用于微电网运行模式的切换。

摘要： 本发明属于配电网调度及管理领域，提供了一种用于微网由孤岛模式向并网模式切换的方法及系统，微网系统从孤岛运行切换到并网的判据是检测到外部电网恢复正常，当外部电网恢复正常后，如果监测到并网的联络断路器电网侧电压正常并持续一定时间后，则停止风机、光伏逆变系统及蓄电池储能系统运行，微网系统内负荷失电，再闭合微网系统并网的联络断路器，负荷由外部电网供电，微网系统并网的联络断路器闭合后，风机、光伏逆变系统等重新并网运行，保证了微网系统由孤岛模式向并网模式切换的暂态过程中的稳定运行，减少了暂态过渡时间，满足了微网系统安全可靠、快速反应的要求，提高了切换过程中的可控性，具有快速、稳定、可靠的特点。

摘要： 本发明属于配电网调度及管理领域，提供了一种用于微网由并网模式向孤岛模式切换的方法及系统，当外部电网故障或低于设定的阈值电压时，微网系统内的分布式电源首先断电，然后打开微网系统与外部电网的并网联络断路器，微网系统内负荷短时停电，当确认微网系统与外部并网的联络断路器打开后，微网系统内主电源切换控制模式，重新建立微网的电压和频率，微网系统独立运行，满足了微网系统在孤岛、并网模式切换的暂态过程中的稳定运行，有效地减少了暂态过渡时间，满足了微网系统安全可靠、快速反应的要求，提高了微网系统在模式切换过程中的可控性，具有的快速、稳定、可靠的特点。