摘要：首先研究微电网并网和离网运行方式控制策略,并网运行时采用PQ控制,离网运行时采用下垂控制,分别在并网切换为离网运行时设计了孤岛检测装置,在离网切换为并网运行时设计了预同步控制单元,钒电池储能技术保证切换过程平滑。然后,通过建立各个模式下的小信号模型,进行小信号稳定性分析,求解出合适的PI参数。最后,利用PSCAD/EMTDC软件建立10 k W微电网系统的仿真模型,仿真结果表明了控制与切换方法的有效性,输出谐波含量少,并且当负载发生突然增大20%的情况下,系统仍然能够稳定运行,进一步表明了系统参数选择的正确性。

摘要：为了合理使用不同类型的松弛终端调节直流微电网母线电压波动,提出了一种针对直流微电网中混合松弛终端的分层控制策略。基于锂电池存在最佳充放电循环深度、超级电容动态响应快和上级直流主母线功率大等特性,文中将超级电容作为缓冲单元,采用双锂电池为主要的能量单元(A、B),并用上级主母线作为后背支撑,构成完备的混合型松弛终端架构。通过分析,超级电容电压控制电池出力,在微电网系统处于动态平衡时,超级电容电压可以间接表征出直流母线电压波动的低频分量。因此文中利用超级电容电压来确定双锂电池出力,根据超级电容电压信号进行层级划分并设计四种工作模式,使各松弛终端得到能量的高效分配。实验结果验证了该控制策略的有效性。

摘要：光伏电站高比例接入电网造成电力系统结构持续性改变,导致电网可调节资源存量不断下降,抵御故障扰动的能力减弱,电网频率越限风险增加。为提高光伏电站快速频率响应能力,本文根据现有新能源调频政策,设计了光伏逆变器有功-频率下垂特性,提出了基于改进二阶广义积分锁频器的光伏逆变器快速频率响应控制策略,使光伏逆变器具备主动调频的功能。采用改进二阶广义积分锁频器快速检测系统频率,并将频率偏差直接反馈给光伏逆变器控制系统,克服了传统锁相环在电网频率突变时相位偏差大、时延等问题。仿真和实验证明了光伏逆变器快速频率响应控制的正确性与可行性。

摘要：研究了双馈感应发电机(DFIG)接入电力系统后的频率稳定问题。当多个DFIG参与系统调频时,若只采用下垂控制分配各个DFIG参与调频的容量,无法使系统频率偏差为0。为解决这一问题,在DFIG下垂控制基础上采用H_(2)/H_(∞)控制方法设计辅助控制器,提升系统动态性能及鲁棒性。为提高系统频率对风速变化的韧性,在该辅助控制器中将求解H_(2)和H_(∞)性能指标问题转化为含线性矩阵不等式(LMI)约束的优化问题。最后,采用算例对所提控制器的有效性进行验证。仿真结果表明,当出现负荷扰动时该控制器可把系统频率偏差控制到0;当风速在短时间大幅跌落时,该控制器仍能维持系统频率在允许范围内。

摘要：针对下垂控制在低压微电网应用中存在电压/频率偏差和无功功率难以精确分配的问题,基于网络化控制技术和分层控制理论,提出了网络化分层控制策略;并采用分布式一致性算法设计分布式二次控制器,通过调节电压、频率和无功功率的偏差,实现电压、频率的无静差控制和功率的精确分配。相比于采用微电网中央控制器的集中式二次控制,分布式二次控制方法降低了系统对通信带宽的要求,使系统具有更高的可靠性和扩展性。最后,通过Matlab/Simulink仿真验证了所提控制策略的有效性和良好的动态性能;在系统存在网络时延情况仍具有强鲁棒性。该研究为网络化控制技术在微电网系统中的应用提供了新方法。

摘要：为同时满足直流微电网中不同容量储能单元输出电流精确分配及荷电状态均衡的要求,在传统下垂控制的基础上提出一种基于一致性算法的改进下垂控制。将下垂系数与分布式储能单元(Distributed energy storage unit,DESU)相对容量因子及荷电状态(State of charge,SOC)相关联,消除不同容量对SOC均衡的影响,在充放电过程中实现SOC均衡,且为提高SOC均衡速度,在一致性算法中加入状态预测器,以提高SOC均衡速度;同时设计电压均衡器,对母线电压进行补偿,解决母线电压偏离额定值的问题。为验证所提策略的有效性,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,结果表明,所提策略实现了DESU间SOC的均衡及电流合理分配的目标,与此同时提高了SOC均衡速度。

摘要：低压微网中,各并联逆变器之间的连接线路因长度、损耗等不同导致各逆变器并联线路阻抗存在明显差异,在常规下垂控制下,各并联逆变器间有功功率存在无法均分的问题。针对上述问题,提出了一种基于虚拟阻抗的自适应控制策略。首先,以逆变器功率传输特性与阻性下垂控制方程为基础,分析并联逆变器在线路呈阻性时有功功率分配不均的原因;其次,在传统定值虚拟阻抗基础上,通过引入并联逆变器的输出功率差构造虚拟阻抗,自适应地补偿线路阻抗差异,在不获取本地线路阻抗参数的情况下实现功率均分;最后,在MATLAB/Simulink仿真平台上建立逆变器并联系统的仿真模型,进行验证和分析。结果表明,所提方法能有效实现逆变器间有功和无功功率的均匀分配,且适用于本地负载不同的情形。基于自适应虚拟阻抗的控制策略改善了并联逆变器间功率的均分水平,可为低压微网中并联逆变器功率控制的优化设计提供参考。

摘要：针对目前直流下垂控制的缺陷,设计了自适应阻抗二次控制方法,运用分布式控制方案,经过平均电流及平均下垂系数调节器完成对下垂系数的协调调整,可在变换器外接线缆阻抗不匹配的状况下确保其特性阻抗相等。以两台容量相同的并联变换器为例进行了等效电路分析。构建直流微电网下垂控制实验平台,对该方法进行实验,结果表明自适应阻抗二次控制方法拥有很好的动态均流性能,能够应对直流微电网中负载的复杂变化。

摘要：分析了采用下垂控制方法时并联运行的逆变器不能实现功率均分的原因,对此提出一种新的改进策略,通过设计自适应的虚拟阻抗来实现逆变器合并阻抗达到匹配,并使逆变器的合并阻抗满足功率均分和抑制环流的重要条件,并采用小信号模型分析法进行稳定性分析和参数优化。利用MATLAB/Simulink对所提方法进行了仿真验证,表明方法在理论上的正确性,具有一定的工程可行性。

摘要：介绍了微网下垂控制原理，重点研究了微网稳定性分析方法，提出采用动态向量法来简化微网稳定性分析。同时给出了计算下垂控制稳定性的公式。并且通过仿真和试验进行了验证。仿真结果和试验结果表明，采用动态向量法简化了分析过程，使得理论、仿真和试验结果高度吻合。