检索结果-南通市图书馆

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

交直流混合微电网接口变换器双向下垂控制

南方电网技术 2015年第5期9卷 82-87页

作者：高泽杨建华季宇刘海涛苏剑中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 中国电力科学研究院北京100192

交直流混合微电网中的接口变换器对于系统的稳定运行和功率的协调分配有着重要的作用。提出了一种接口变换器的双向下垂控制方法,分别采用变换器两侧的交流母线频率和直流母线电压对交流、直流微电网的电能需求程度进行衡量,确定变换器... 详细信息

交直流混合微电网中的接口变换器对于系统的稳定运行和功率的协调分配有着重要的作用。提出了一种接口变换器的双向下垂控制方法,分别采用变换器两侧的交流母线频率和直流母线电压对交流、直流微电网的电能需求程度进行衡量,确定变换器传输功率的大小与方向。控制架构中包括直流电压-有功功率和交流频率-有功功率两个下垂环节,并将二者输出之差作为接口变换器的功率参考值。同时,为了减缓下垂控制导致的电压或频率的跌落,在下垂控制基础上设计了恢复控制策略,以提高交直流混合微电网的电能质量和可靠性。这种双向下垂控制可以更精确地协调交流与直流微电网之间的能量传输,实现分布式能源的充分利用。利用Dig SILENT软件搭建系统仿真模型,验证了控制方法的正确性。

关键词：交直流混合微电网接口变换器双向下垂控制仿真

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

微电网接口变换器下垂控制策略研究

微电网接口变换器下垂控制策略研究

作者：许吉强江南大学

学位级别：硕士

由于传统能源的不断减少和环境的日益恶化,基于绿色环保可再生能源的各种分布式发电技术得到了快速地发展。但其本身也存在很多问题,例如:分布式电源发电的波动性造成其控制难度较大,且会对大电网的稳定运行造成一定的不利影响。为了减... 详细信息

由于传统能源的不断减少和环境的日益恶化,基于绿色环保可再生能源的各种分布式发电技术得到了快速地发展。但其本身也存在很多问题,例如:分布式电源发电的波动性造成其控制难度较大,且会对大电网的稳定运行造成一定的不利影响。为了减小分布式发电给大电网带来的负面效应,将其应用于微型电网(简称微电网)。微电网中电源、电网、用户间的电力电子接口变换器是微电网系统的重要组成单元,其控制性能的好坏直接影响到微电网系统能否稳定运行。微电网接口变换器需要具备能够在并、离网稳定运行以及这两种模式之间平滑切换的能力,因此本文研究能实现上述能力的下垂控制策略及其在微电网接口变换器控制中的应用。本文首先介绍了下垂控制的来源——同步发电机的下垂外特性,以及在微电网接口变换器中应用的传统下垂控制策略。由于传统下垂控制在离网运行时具有电压、频率与额定值之间存在偏差的缺点,本文给出了一种采用自调节下垂系数+PI控制的改进下垂控制策略。由于下垂系数与实际输出功率相关函数有关,改进下垂控制策略根据实际输出功率实时改变下垂系数,从而减小了电压和频率的偏差。此外,在改进下垂控制策略中还加入了电压、频率误差反馈,并通过PI控制器进行控制,从而提高了电压和频率的稳态、暂态性能。同时,在并网运行时,自调节下垂系数+PI的改进下垂控制策略比起只有PI控制的下垂控制,能够减小输出功率与给定参考功率之间的偏差。接着基于微电网三相和单相变换器的数学模型,三相变换器采用??、dq坐标系的并网预同步控制策略,且提出了一种单相变换器的并网预同步控制策略,从而实现变换器并、离网运行的平滑切换。同时,为了匹配线路阻抗的特性,在电压电流双闭环控制中加入了虚拟阻抗,并对变换器的等效输出阻抗进行了分析,以此确定虚拟阻抗和双闭环控制的具体参数值。最后搭建了三相、单相微电网变换器的仿真模型,针对线性负载和非线性负载情况都进行了系统的仿真分析,仿真结果验证了微电网接口变换器采用改进下垂控制策略的有效性和优越性。同时,搭建了一个基于DSP28335的微电网接口变换器实验平台,给出了带线性和非线性负载的微电网离网变换器运行实验结果,实验结果初步验证了改进下垂控制策略在微电网接口变换器离网运行时的有效性和优越性。

关键词：微电网接口变换器平滑切换下垂控制虚拟阻抗非线性负载

基于参数自适应的交直流混合微电网接口变换器控制策略研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于参数自适应的交直流混合微电网接口变换器控制策略研究

作者：陈若奇湖北民族大学

学位级别：硕士

微电网是电力系统消纳分布式可再生能源的重要载体之一。与单独的直流微电网和交流微电网相比,交直流混合微电网简化了变换环节与变换装置,可更为灵活、高效地支撑分布式可再生能源接入电网,是新型电力系统的重要组成部分之一。接口变... 详细信息

微电网是电力系统消纳分布式可再生能源的重要载体之一。与单独的直流微电网和交流微电网相比,交直流混合微电网简化了变换环节与变换装置,可更为灵活、高效地支撑分布式可再生能源接入电网,是新型电力系统的重要组成部分之一。接口变换器是交直流混合微电网的核心部件,肩负着协调交直流微电网间功率双向流动的重要功能。优化接口变换器控制策略是提高整个微电网系统运行效率、增强稳定性的关键,本文为优化策略所做的主要工作如下:首先,给出了采用的交直流混合微电网拓扑结构,并在此基础上建立了分布式风电机组、光伏与储能变流器的数学模型。根据交直流混合微电网接口变换器功率分配原则以及混合微电网两侧瞬时功率处于平衡的特性,建立了面向交直流混合微电网接口变换器的虚拟同步电机(Virtual synchronous machine,VSM)控制模型。对孤岛模式下的交直流混合微电网接口变换器下垂控制策略与VSM控制策略进行了对比。接着,针对固定参数VSM控制策略无法兼顾快速性和稳定性的问题,设计了参数自适应VSM控制策略,该控制策略能根据频率变化情况自适应调节转动惯量和阻尼系数,既能减缓系统频率的下降速度,又可提升系统频率的恢复速度。最后,为了验证参数自适应VSM控制策略的可行性,搭建了以TMS320F28335为控制核心的交直流混合微电网模拟测试平台,并对测试平台的软硬件进行了详细分析。通过实验结果与仿真结果对照,结果表明:改进VSM控制策略可在增加系统惯性和阻尼的基础上,兼顾系统频率响应的稳定性与快速性,提升交直流混合微电网中的系统频率的抗干扰能力。

关键词：交直流混合微电网虚拟同步电机接口变换器参数自适应频率

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

交直流混合微电网接口变换器控制研究

交直流混合微电网接口变换器控制研究

作者：贾焦心北方工业大学

学位级别：硕士

为了更加高效可靠地将交直流混合微电网的交直流母线互联,并且协调分配功率,接口变换器(Interface Converter,IC)常可采用并联运行的方式。其中,并联下垂特性控制策略的优点包括:即插即用,为微网提供频率和电压支撑功能,可实现无通信时... 详细信息

为了更加高效可靠地将交直流混合微电网的交直流母线互联,并且协调分配功率,接口变换器(Interface Converter,IC)常可采用并联运行的方式。其中,并联下垂特性控制策略的优点包括:即插即用,为微网提供频率和电压支撑功能,可实现无通信时并联运行的各IC输出功率自动分配,并且在并离网模式下通用。基于这些优点,下垂控制广泛应用于无互联线的IC并联系统中。此外,基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术的IC控制策略在实现下垂特性控制的同时,能够模拟同步发电机的运行方式且为系统提供阻尼和惯性,成为一个研究热点。本文对交直流混合微电网接口变换器的倒下垂控制策略和虚拟同步机控制策略分别进行了深入研究。首先,根据交直流混合微电网中接口变换器的运行特点,模拟电力系统中同步发电机三次调频的运行方式,本文提出了一种改进的倒下垂控制策略。文中仔细分析了改进的倒下垂控制原理和相应的微电网三次调节方法。通过在倒下垂控制环中加入积分环节进行二次调节,实现交流母线电压和频率的无差自动调节;通过改变倒下垂控制环中有功和无功功率基准值来响应上层控制系统的功率调度,也即进行三次调节,实现微电网的功率优化分配。本文通过在DigSILENT/PowerFactory中搭建的微网模型进行仿真分析,验证了所提控制策略的准确性和有效性。其次,相比于倒下垂控制策略,虚拟同步机技术的应用使得IC不仅能够模拟三次调频的运行方式,而且能够模拟同步机的内部机制。本文针对VSG技术及其在交直流混合微电网IC并联系统中的应用进行研究,提出了一种VSG等效模型与控制策略。首先根据低压交直流混合微电网的结构特点,建立了直流子网与阻感性馈线组合等效同步发电机的VSG模型,并据此在VSG控制中加入虚拟电阻补偿和虚拟坐标变换。然后,通过在VSG功率环中加入电压和功率基准修正量来响应微电网上层控制系统的调度,使得VSG能够模拟同步发电机三次调频的运行方式;通过虚拟阻抗法解决了复杂供电网络下VSG控制策略难以适用的问题。最后,通过仿真分析验证了所提VSG控制策略的准确性和有效性,并在10kVA的储能接口变换器实验平台上进行了 VSG基本功能的实验验证。最后,关于VSG的预同步并网方式,基于锁相环(Phase Locked Loop,PLL)的方法由于所采用的PI调节器会引起多VSG系统的动态环流和功率振荡,难以满足预同步过程的快速性和稳定性要求。本文提出一种基于虚拟功率环和虚拟功率阶跃给定的开环相位预同步方法,该方法无需锁相环且VSG在预同步过程中具有良好的惯性和阻尼性能。首先对增加的VSG虚拟功率环的功能和虚拟功率阶跃给定的开环并网方式进行分析,指出预同步过程中的相角差值计算公式、预同步时间计算方法。其次,采用小信号模型对多VSG预同步过程中的有功环流问题进行理论分析,通过双功率环参数的分别整定来减小动态环流。最后,通过仿真和实验对比了不同预同步方法的预同步过程,结果表明本文所提方法在保持调整精度的同时调节过程平滑稳定,适用于多VSG的预同步控制。

关键词：微电网接口变换器倒下垂控制虚拟同步发电机预同步

交直流混合微电网并联接口变换器的VSG控制策略

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电机与控制应用 2021年第3期48卷 68-74,80页

作者：范广胜朱琳封洋燚王鹏徐海瑞东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林吉林132012 国家能源投资集团有限责任公司邯郸热电厂河北邯郸056000 河北华电石家庄热电有限公司河北石家庄050000

针对传统的并联接口变换器控制策略存在功率分配精度低、惯性小以及循环功率等问题,提出了交直流混合微电网并联接口变换器的虚拟同步发电机(VSG)控制策略。将小交流电压信号源注入到直流子网的DC/DC转换器中,使直流子网的功率-电压下... 详细信息

针对传统的并联接口变换器控制策略存在功率分配精度低、惯性小以及循环功率等问题,提出了交直流混合微电网并联接口变换器的虚拟同步发电机(VSG)控制策略。将小交流电压信号源注入到直流子网的DC/DC转换器中,使直流子网的功率-电压下垂控制变为功率-频率下垂控制。将原本采集的局部母线直流电压变为全局直流叠加频率,从而将直流子网的叠加频率与虚拟同步机的虚拟频率差值作为VSG的机械力矩。通过与传统控制策略的仿真结果比对分析,验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：虚拟同步发电机分配精度混合微电网接口变换器信号源叠加频率

交直流混合微电网接口变换器虚拟同步发电机控制方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电力系统保护与控制 2017年第11期45卷 28-34页

作者：祝钧李瑞生毋炳鑫高峰山东大学电气工程学院山东济南250061 许继集团有限公司河南许昌461000

随着分布式发电技术的推广,交直流混合微网以其灵活性正得到越来越广泛的研究和应用,而接口变流器是其核心部件。提出了一种接口变换器虚拟同步发电机控制策略。该策略不仅能使交直流子网有功功率分配更加均匀,还能使系统在大容量负荷... 详细信息

随着分布式发电技术的推广,交直流混合微网以其灵活性正得到越来越广泛的研究和应用,而接口变流器是其核心部件。提出了一种接口变换器虚拟同步发电机控制策略。该策略不仅能使交直流子网有功功率分配更加均匀,还能使系统在大容量负荷投切过程中响应更加平滑,降低交直流子网快速功率波动的耦合影响。Matlab/Simulink仿真算例的验证结果表明,提出的接口变换器虚拟同步发电机控制方法能够降低交直流子网功率传导影响,有利于提高交直流微电网的运行稳定性。

关键词：交直流混合微电网虚拟同步发电机接口变换器下垂控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于母线电压信号的孤岛直流微电网协调控制

基于母线电压信号的孤岛直流微电网协调控制

作者：黄堃安徽工业大学

学位级别：硕士

随着国民经济的快速发展,电力需求日益增长,电网规模不断地扩大,传统的大规模电力系统的弊端也日益凸显,运维难度大且成本高,难以适应用户对于安全、可靠和多样化的供电需求。因此,以直流母线作为能量交互媒介的直流微电网受到学者的广... 详细信息

随着国民经济的快速发展,电力需求日益增长,电网规模不断地扩大,传统的大规模电力系统的弊端也日益凸显,运维难度大且成本高,难以适应用户对于安全、可靠和多样化的供电需求。因此,以直流母线作为能量交互媒介的直流微电网受到学者的广泛关注。然而可再生能源分布式发电存在间歇性和随机性问题,输出功率随着外界环境而发生波动,对直流微电网运行造成冲击,不利于直流微电网稳定运行,因此,源-荷-储的协调运行显得尤为重要。传统基于母线电压信号(DC Bus Signaling,DBS)的协调控制策略以本地母线电压作为信息载体,根据预定义的电压阈值确定各接口变换器工作模式和负载在线状态。DBS协调控制策略中,在电压阈值处加入滞环控制,消除扰动带来的模式重复切换问题,然而DBS仅能保证在电压滞环环宽内消除扰动带来的影响。为此,针对DBS协调控制策略的不足,提出基于母线电压信号的多变量滞环(Multivariable Hysteresis DBS,MVH-DBS)协调控制策略,本文完成的主要工作如下:首先,对传统DBS协调控制存在的缺陷进行了分析,在此基础上提出MVH-DBS控制策略,通过将可接受范围内的母线电压偏差和母线电流偏差分成若干个子区域。在每个区域的模式切换点之间增加第二母线电流变量,并加入滞环控制,解决了单变量DBS协调控制在电压分段点处出现超出环宽扰动而导致模式误切换的问题。保留了现有的DBS控制具有扩展性和热插拔的优点,同时提高了系统的抗干扰能力与协调运行的可靠性。然后,对光伏电池和蓄电池接口变换器进行了建模分析,给出各单元接口变换器的主电路参数,同时对控制器的环路进行了补偿设计。最后,对各单元本身控制模式切换进行了仿真验证。最后,根据所提出的控制策略在直流微电网模型中进行仿真验证,并给出MVH-DBS协调控制策略与传统DBS控制策略的控制效果比较结果,同时对MVH-DBS协调控制器进行代码的自动生成和等效型验证。在PC上进行模型在环(Model-In-the-Loop,MIL)和软件在环(Software-In-the-Loop,SIL)验证,测试模型与生成代码的等效性,然后利用TMS320F28335控制板进行处理器在环(Processor-In-the-Loop,PIL)验证,测试生成代码在开发板运行的能力。

关键词：直流微电网协调控制多变量滞环接口变换器等效性验证

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

多端口能量路由器的结构设计与稳压控制研究

多端口能量路由器的结构设计与稳压控制研究

作者：刘利军中北大学

学位级别：硕士

随着分布式能源发电以及新能源的广泛应用,供电形式和能量流动多样化发展,传统电力系统难以满足电能控制多样性和复杂性的需求,能源互联网的概念应运而生。能量路由器作为能源互联网的核心设备,能够调整能量的流动和进行实时的信息传递... 详细信息

随着分布式能源发电以及新能源的广泛应用,供电形式和能量流动多样化发展,传统电力系统难以满足电能控制多样性和复杂性的需求,能源互联网的概念应运而生。能量路由器作为能源互联网的核心设备,能够调整能量的流动和进行实时的信息传递,具有重要的研究价值。结合多能源、多负荷接入的特点,本文选用多端口能量路由器结构,并对多种类能源接入、能量多向流动的情况下实现系统协调稳定进行研究。针对多种能源类型接入及功率分配需求,采用分布式单直流母线能量路由器主拓扑结构,结合能量传输特性,对光伏、储能、电网以及交直流负载接口变换器的电路参数进行了设计。围绕直流母线电压稳定、最大功率点跟踪、交流并网等控制目标,对能量路由器的光伏单元、储能单元、交直流变换单元建模分析,分别研究各接口单元能源特性以及对应变换器的控制方法。通过对储能单元蓄电池模型的建立,分析电池工作特性,设计了控制储能单元充放电的方法;通过对光伏组件模型建立,分析了光照强度和温度对光伏最大功率点的影响,采用分段式电导增量法求取最大功率点跟踪方法,设计了光伏发电单元最大功率点跟踪、恒压控制方法;通过在dq坐标系下建立三相全桥变换器的数学模型,研究了实现DC/AC变换器的直流稳压和功率可控的多目标控制方法。通过在Matlab/Simulink中搭建能量路由器仿真模型,对储能单元充放电控制、光伏单元恒压控制和MPPT控制、交直流变换单元母线电压控制进行仿真,仿真结果表明,储能单元可以稳定运行在恒压放电、恒压恒流充电状态;光伏单元恒压控制能较好的稳定直流母线电压,MPPT控制在光照强度变化的情况下,可以迅速追踪到新的MPP,稳态、动态性能良好;交直流变换单元母线电压控制下并网电流能很好的追踪到电网电压,并网电流总谐波畸变率为2.16%,低于国家标准并网谐波5%的要求。仿真结果表明,本文所选择的各变换器控制方法能有效的完成控制目标,验证了所提控制方法的有效性。相较于传统的协调控制方法,基于对各功能单元能量接入和变换器控制方法的研究,在分层控制和主从控制的基础上,提出两者相结合的协调控制方法,将系统划分为底层控制层和中央管理层,底层控制层引入下垂控制对各单元变换器进行控制,控制方法由中央管理层确定,中央管理层根据各接口单元状态进行分析并下发控制指令。不同运行工况下各变换器间协调配合,共同维持直流母线电压稳定以及系统功率平衡。设计并搭建能量路由器硬件平台,以TMS320C6747为主控芯片,FPGA为辅助芯片,TMS320C6747用于算法实现,FPGA完成ADC采集、PWM信号输出等功能,对交直流采样电路、过流过压保护电路、驱动电路等主要电路进行设计;软件部分主控程序采用循环和中断实现各控制目标,各端口设计SVPWM算法、PI控制算法等程序。在硬件平台上进行了能量路由器系统离网运行模式和并网运行模式实验,实验结果表明,离网运行状态下储能单元可以稳定进行充放电控制,光伏单元能根据环境的改变及时追踪新的MPP,其稳定性和动态性都满足设计要求;并网运行状态下进行5k VA功率运行测试,并网电流频率相位与电网电压基本相同,并网电流总谐波畸变率为4.32%,符合国家标准。输出电压有效值为220.1V,功率为4.62KW,系统转换效率为95.3%,符合设计要求。引入下垂控制后能明显改善直流母线电压超调量与调节时间,实验结果表明,本文所提各变换器控制方法与稳压协调控制策略能很好的维持母线电压稳定与系统功率平衡。

关键词：能量路由器接口变换器直流母线电压下垂控制

交直流混合微电网负荷分配与直流电压控制研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电器与能效管理技术 2015年第2期 56-60,69页

作者：高泽杨建华季宇刘海涛苏剑中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 中国电力科学研究院北京100192

为了实现并网时直流负荷在各个接口变换器之间功率的均匀分配,提高直流母线电压质量,采用了分层控制对接口变换器进行控制。第一层控制采用直流电压-有功功率耦合的下垂控制方法,实现了负荷均匀分配;第二层控制针对下垂控制可能导致的... 详细信息

为了实现并网时直流负荷在各个接口变换器之间功率的均匀分配,提高直流母线电压质量,采用了分层控制对接口变换器进行控制。第一层控制采用直流电压-有功功率耦合的下垂控制方法,实现了负荷均匀分配;第二层控制针对下垂控制可能导致的直流母线电压跌落,采用补偿直流母线电压参考值的方法,恢复母线电压的稳定,保证了直流母线电压的质量。通过根轨迹法对控制方法进行了分析,并利用DIg SILENT仿真软件搭建微电网模型,仿真结果验证了控制策略的正确性。

关键词：微电网接口变换器下垂控制根轨迹均匀分配