交直流混合微电网

摘要： 针对传统控制的电压、频率存在的有差调节问题,提出了交直流混合微电网互联逆变器改进控制策略。该控制策略是将电压补偿值与频率补偿值输送到PI控制器,得到的补偿电流再与参考电流进行叠加,最终使交流频率和直流电压进一步接近额定值。通过对比仿真实验的结果,验证了该文所提出的方法的有效性和优越性。

摘要： 作为交直流混合微电网的重要器件,双向AC-DC变换器能够实现能量的双向流动,满足混合微电网中负载波动对电能的需求,可平衡交直流母线电压。但双向AC-DC变换器的控制系统具有时变性,且非线性和耦合性较强,控制复杂,需要解决控制量间的耦合问题。本文针对这一问题展开研究,首先介绍混合微电网系统的结构,并建立双向AC-DC变换器数学模型;然后针对双向AC-DC变换器,采用交流侧电压前馈解耦方案,设计控制器并分析比例积分(PI)控制策略的稳定性;最后基于Matlab/Simulink建立系统仿真模型,以验证所提控制策略的可行性。仿真结果表明,前馈解耦控制策略下的双向AC-DC变换器具有快速的动态响应和良好的抗负载扰动性能。

摘要： 针对交直流混合微电网中多台双向互联变流器(Bidirectional interlinking converter,BIC)并联运行时功率流动、分配以及环流问题,提出一种用于多并联BIC的分布式电源管理控制策略,其中每个BIC设计有独立的局部分布式控制器,计算出各自的功率参考值,并可根据不同功率额定值按比例分配,实现两子网间功率流动及不同BIC间的功率分配;此外,在零矢量前馈控制策略的基础上,提出一种虚拟BIC概念,以实现多并联BIC环流抑制。仿真与硬件在环试验结果表明该策略可有效控制两子网间的功率流动及多模块间环流抑制。

摘要： 交直流混合微电网作为配电网的延伸,相关的理论和技术近年来得到了快速的发展,但关于接地方式及其安全性的研究较少。由于交直流混合微电网涉及设备多,切换、运行模式复杂,接地方式的选择对于微电网供电的可靠性与安全性至关重要。因此,结合交直流微电网的具体特点要求和相关的国家标准,对TT、TN及IT等几种接地方式通过计算进行了对比研究和安全性分析,给出了交直流混合微电网各部分的接地方式选择,对相关的应用设计具有一定的参考价值。

摘要： 针对交直流混合微电网,提出了一种基于本地自适应调节的微电网全局协调控制策略。对直流子微网内的分布式电源(DG)设计模糊自适应下垂控制,通过自动调节下垂系数消除线路阻抗的影响,实现直流子微电网内部有功功率的精确分配。对交流子微电网内的分布式电源,设计基于同步补偿的改进下垂控制,从而消除线路阻抗的影响,保证有功功率均分的同时实现无功功率均分。在本地调节的基础上,设计计及储能参与的混合微电网全局协调控制策略,消除频率/电压偏差并恢复至额定值,实现交直流子微网间、子微网与储能系统间功率的合理流动和自主分配。与此同时制定功率交换控制规则,以避免不必要的功率交换,降低了功率损耗并延长了储能寿命。运用MATLAB/SimuLink仿真平台,对所设计控制策略的有效性进行验证。

摘要： 文章以交直流混合微电网中电动汽车充换电系统研究为讨论方向,分析与研究了交直流混合微网结构,在此基础上,论述了交直流混合微电网中电动汽车充换电系统设计与功能的实现。

摘要： 交、直流混合微电网中,由于交流子网不平衡,使直流子网存在2倍频的直流纹波,文章提出一种直流电压纹波抑制策略。首先,在换流器控制层面,使用负序分量补偿控制,抑制交流子网不平衡对直流侧造成的2倍频脉动;其次,在交、直流混合微电网直流侧,使用基于准比例谐振控制器(Quasi Proportional Resonant Controller,QPR)改进的直流有源滤波器(Active Power Filter,DC-APF)来精准地跟踪直流侧2倍频脉动,以直流电压稳定为控制目标,交、直流协同控制;最后,Matlab/Simulink仿真结果表明,所提控制策略的直流电压纹波含量比传统控制方法低4倍左右,可以有效地抑制交、直流混合微电网直流侧母线电压二次纹波和有功功率波动。

摘要： 针对交直流混合微网惯量低、交流频率和母线电压易受功率波动的影响,在混合微电网接口变换器虚拟同步电机(VSG)控制和交流微电网下垂控制的基础上,通过分析交流微电网的VSG控制策略,改进了适用于混合微网直流层储能DC-DC双向变换器的VSG控制。结果表明:在逆变模式下,系统的响应速度约为0.5 s,直流电压的波动最大约为1 V;在整流模式下,系统的响应速度约为0.5 s,直流电压的波动最大约为2 V。改进的交直流混合电网VSG协调控制策略,有效抑制了交直流混合微电网交流频率和直流电压的突变,均衡了混合微电网的功率传输,证明了所提控制策略的有效性。

摘要： 交直流混合微电网可以通过交、直流子微网之间的互助互济来有效协调混合微网系统功率的分配,并提高系统平抑功率波动的能力.为实现交、直流子微网之间合理互助互济,提出了一种孤岛交直流混合微电网功率互助策略.首先,为了避免互联变流器频繁动作带来功率损耗,提出了分层控制策略,该策略将系统运行模式分为功率自治模式与功率互助模式,并对运行模式的切换条件进行了合理设计;其次,提出了基于子微网自身条件以及蓄电池荷电状态(state of charge,SOC)的功率互助目标,并设计了基于交流频率和直流电压反馈的功率协同控制算法以实现功率互助目标.最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真模型,仿真结果表明,利用所提互助策略,交、直流子微网能够根据自身条件承担系统功率波动并维持蓄电池处于合理的荷电状态.

摘要： 针对交直流混合微电网中可再生能源发电不确定性导致的预测误差,提出一种基于XGBoost短期预测控制的多时间尺度调度策略.基于NSGA-II算法,结合风光出力与负荷的供需关系,优化和制定未来24小时的调度计划;针对预测误差产生的功率波动,引入XGBoost短期预测模型,实现对日前调度的实时修正.以中国北方某小区供电系统为例进行验证,并分析不同直流负荷比例对优化调度结果的影响,结果表明该方法可以有效提高微电网运行效益及稳定性.

摘要： 储能系统在交直流混合微电网安全稳定运行过程中发挥着不可替代的作用.微电网并网运行时,储能系统储存能量;孤岛运行时,作为微电网的主电源,维持系统电压和频率稳定.本文在分析储能系统在交直流混合微电网中的地位和作用的基础上,针对现有储能电池柜的非标准化规格带来的重复设计、维护困难和扩容复杂等问题,提出构建适用于交直流混合微电网的模块化储能电池柜,并详细论述基于铅酸电池和锂电池的标准化储能电池柜设计方案.最后结合电动汽车用锂电池的回收以及梯次利用案例,给出了模块化工程设计方案.

摘要： 现有微电网的架构在运行期间极少变动,而微源输出功率具有随机性和间歇性,并且微电网负荷的波动较大,这导致系统难以获得全局最优运行状态.本文提出了交直流混合微电网动态架构重组的思想,以减少交流母线和直流母线之间的能量流动,实现交直流混合微电网的优化运行.本文建立了基于支持向量机的超短期负荷预测模型和光伏输出功率预测模型,并在此基础上通过NSGA-Ⅱ算法动态优化混合微电网的架构.算例结果表明了所提架构重组思想的有效性.

摘要： 本发明属于电力系统领域，具体为一种交直流混合微电网直流侧电压纹波的抑制方法。针对交流子网电压不平衡情行下造成的直流侧2倍频纹波的问题，本发明方法从交直流混合微电网交流侧和直流侧协同考虑，在交流侧对直流电压纹波进行一次抑制，即使用负序分量补偿策略；在直流侧对直流电压纹波进行二次抑制，即使用改进的直流有源滤波器(DC‑APF)，改进的DC‑APF使用准比例谐振控制器(QPR)来精准的跟踪直流侧2倍频脉动。同时，利用MATLAB/Simulink搭建交直流混合微电网模型系统，仿真结果表明，本发明抑制方法与传统的单纯在交流侧或直流侧控制的方法相比，可以使直流电压纹波含量降低4倍左右，进而可以有效的抑制交直流混合微电网直流侧母线电压的波动。

摘要： 一种适用于交直流混合微电网的无差直流电压下垂控制方法：根据交直流混合微网额定运行点参数，分别设定连接在交流侧与直流侧之间的换流器中的下垂模块内直流侧母线电压最低值和额定运行点下的下垂系数；将设定的额定运行点下的下垂系数作为模型辨识的初值，用有限长度的脉冲响应序列来辨识出下垂模块的数学模型；对辨识出的下垂模块的数学模型进行离线逆建模，得到下垂模块的逆模型；以得到的下垂模块的逆模型作为串联控制器，对下垂模块的动态特性作开环控制，在直流侧微网与交流侧微网交换功率波动时，自适应调节实际下垂模块中的下垂系数，实现直流母线电压0误差调节。本发明使直流微网的运行电压控制更准确，满足电能质量中相关的电压质量标准。

摘要： 本发明涉及一种交直流混合微电网直流母线电压控制方法，在并网状态下AC/DC潮流控制器调节直流母线电压，将并网模式下直流母线电压以设定电压值U

摘要： 本发明涉及交直流混合微电网与配电网领域，具体为一种交直流混合微电网与配电网间的电路环节及控制方法，包括从属电压源型变流器、三相LC低通滤波器和三相变压器，所述从属电压源型变流器的直流侧与交直流混合微电网的直流母线相连接，所述从属电压源型交流器的交流侧通过三相导线连接至三相LC低通滤波器的一端，三相LC低通滤波器的另一端连接至三相变压器的二次侧，所述三相变压器的一次侧串联在交直流混合微电网的交流母线和配电网之间。本发明具有电压补偿和电流限制的效果，即保证了交流直流混合微电网中交流母线所挂负载的电压稳定，又保证了交直流混合微电网中电力电子器件的安全。

摘要： 本发明提供了一种交直流混合微电网中接口变换器的广义直流电动势控制方法。接口变换器的直流侧电压偏差和交流侧频率偏差经过广义直流电动势控制环节得到缓慢变化的有功功率参考值，控制着接口变换器的有功功率缓慢达到新的稳态。在广义直流电动势控制中，通过一个虚拟电阻即可实现交直流子网间有功功率的判断和分配，相比于传统双向下垂控制相对简单。同时，引入虚拟电感，为系统增加了一个惯性环节，提高了双向接口变换器的动态性能，有效地减弱了子网间功率波动的影响。

摘要： 本发明属于电力系统领域，具体为一种交直流混合微电网直流侧电压纹波的抑制方法。针对交流子网电压不平衡情行下造成的直流侧2倍频纹波的问题，本发明方法从交直流混合微电网交流侧和直流侧协同考虑，在交流侧对直流电压纹波进行一次抑制，即使用负序分量补偿策略；在直流侧对直流电压纹波进行二次抑制，即使用改进的直流有源滤波器(DC‑APF)，改进的DC‑APF使用准比例谐振控制器(QPR)来精准的跟踪直流侧2倍频脉动。同时，利用MATLAB/Simulink搭建交直流混合微电网模型系统，仿真结果表明，本发明抑制方法与传统的单纯在交流侧或直流侧控制的方法相比，可以使直流电压纹波含量降低4倍左右，进而可以有效的抑制交直流混合微电网直流侧母线电压的波动。

摘要： 一种适用于交直流混合微电网的无差直流电压下垂控制方法：根据交直流混合微网额定运行点参数，分别设定连接在交流侧与直流侧之间的换流器中的下垂模块内直流侧母线电压最低值和额定运行点下的下垂系数；将设定的额定运行点下的下垂系数作为模型辨识的初值，用有限长度的脉冲响应序列来辨识出下垂模块的数学模型；对辨识出的下垂模块的数学模型进行离线逆建模，得到下垂模块的逆模型；以得到的下垂模块的逆模型作为串联控制器，对下垂模块的动态特性作开环控制，在直流侧微网与交流侧微网交换功率波动时，自适应调节实际下垂模块中的下垂系数，实现直流母线电压0误差调节。本发明使直流微网的运行电压控制更准确，满足电能质量中相关的电压质量标准。

摘要： 本发明涉及一种交直流混合微电网直流母线电压控制方法，在并网状态下AC/DC潮流控制器调节直流母线电压，将并网模式下直流母线电压以设定电压值U

摘要： 本发明涉及交直流混合微电网与配电网领域，具体为一种交直流混合微电网与配电网间的电路环节及控制方法，包括从属电压源型变流器、三相LC低通滤波器和三相变压器，所述从属电压源型变流器的直流侧与交直流混合微电网的直流母线相连接，所述从属电压源型交流器的交流侧通过三相导线连接至三相LC低通滤波器的一端，三相LC低通滤波器的另一端连接至三相变压器的二次侧，所述三相变压器的一次侧串联在交直流混合微电网的交流母线和配电网之间。本发明具有电压补偿和电流限制的效果，即保证了交流直流混合微电网中交流母线所挂负载的电压稳定，又保证了交直流混合微电网中电力电子器件的安全。

摘要： 一种交直流混合微电网混合储能容量优化配置方法，属于交直流混合微电网领域，它包括：建立混合储能容量双层优化配置模型；基于集合经验模态分解的功率分配验证；混合储能系统容量的配置。通过滤波阶数得到锂电池和超级电容器的功率指令，以锂电池和超级电容器的额定功率和额定容量为优化变量，以系统年综合成本为目标，综合考虑储能寿命和换流器损耗，采用自适应粒子群算法进行优化求解，得到最优系统年综合成本及对应的锂电池和超级电容器的额定功率和额定容量。本发明解决了交直流混合微电网中由于风光出力波动和负荷波动导致的联络线功率波动问题。