1.2微网中分布式电源逆变器的多环反馈控制策略

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微电网能量管理与控制策略ppt课件

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谢谢!
一、我国微电网的发展方向
对内:有效接纳分布式电源
包容性 对外:与大电网兼容并提高辅助增值服务
技术上:包容发配用等多方面的先进电力技术
灵活性
可控,灵活调度,可作为备用电源 运行模式切换灵活
定制性
通过对负荷分级,实现分级供电 满足不同用户的多种供电需求
经济性
有利于微网用户的利益 有利于微网建设商的利益
自治性
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三、单个微电网控制策略
对于输出功率随机的电源,一般需要采用PQ控制,达到能 源最大利用率。
对于功率可调的电源,控制比较容易,可以实现V/f的调 整和控制,可用于保证微电网频率和电压的稳定性。
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一、微电网的发展目的
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三、微电网控制策略
所有的控制方法都应当满足下列要求: 1、新的微电源的接入不对大系统造成威胁; 2、能够自主的选择系统运行点; 3、平滑与大电网联网或解耦; 4、对有功、无功可以根据动态的要求进行独立的 结构控制。

微网的光伏系统并网运行和离网运行的控制策略

微网的光伏系统并网运行和离网运行的控制策略

微网的光伏系统并网运行和离网运行的控制策略【摘要】光伏微网逆变器分为并网运行和离网运行双模式。

本文详细分析和研究微网逆变器的控制策略,确定了在离网工作模式下的电压闭环控制策略和在并网工作模式下的瞬时电流控制策略。

根据选定的控制策略分别对其控制系统进行了建模仿真和相关参数的设计,并利用Matlab/Simulink软件对并网和离网模式以及两种模式之间的相互切换进行仿真,仿真结果证明了本文所采用的控制方法的正确性和有效性。

【关键词】光伏微网;微网逆变器;并网;离网微网是一种由负荷和各种微型电源共同组成的系统,它可以同时提供电能和热量。

光伏微网发电技术是介于离网型光伏发电和并网型光伏发电之间的前沿技术,既结合了两种技术优点,又克服了并网型光伏发电只能将能量输送到电网所带来的缺陷,并且可以解决离网型光伏发电效率低下的问题,在国际上受到了广泛的重视,有实际的研究价值。

1.微网逆变器的工作模式1.1 并网工作模式在太阳光照充足的情况下,微网逆变器一般工作于并网模式,除了保证本地重要负载正常工作外,还可把多余的电能输送给电网,可等效于传统的并网型逆变器。

根据控制对象的不同,并网逆变器的输出控制方式有电压控制和电流控制两种,在逆变器与电网进行并联运行时,电网可看作一个容量无穷大的交流电压源,如果用电压型控制,则与电网之间很容易产生环流,所以并网逆变器的输出经常采用电流型控制,只要将逆变器的输出电流跟踪电网电压,同时设定输出电流的大小,就可以实现稳定并网运行,其控制方法相对简单,效果也较好。

1.2 离网工作模式具有离网单独运行的能力是微网逆变器最重要的特点之一。

当电网出现故障时,信号采样电流检测到电网故障,发出电网故障信号,经过DSP处理,发出指令,微网逆变器切换到离网模式,通过断开静态开关,利用蓄电池的储能,为本地重要负荷提供不间断供电,保证重要负荷供电的可靠与稳定。

微网逆变器离网运行的输出控制法也可分为电流型控制法和电压型控制法。

分布式发电系统多逆变器协调控制策略

分布式发电系统多逆变器协调控制策略

分布式发电系统多逆变器协调控制策略张弘;苑舜;董鹤楠;郝庆利;韩子娇【摘要】针对分布式发电系统中多种逆变器在运行模式切换时,控制策略做相应的改变以实现平滑切换的问题,提出了一种基于间接电流控制的多变流器协调控制策略.主逆变器采用V/f或者PQ控制,从逆变器采用PQ控制.通过引入协调控制环节,在实现主逆变器V/f控制和PQ控制无缝切换的同时,省去了孤岛检测环节.建立了基于上述控制策略的分布式发电系统数学模型,仿真结果验证了所提控制策略的正确性.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2016(034)011【总页数】6页(P1626-1631)【关键词】主从逆变器;PQ控制;V/f控制;协调控制;无缝切换【作者】张弘;苑舜;董鹤楠;郝庆利;韩子娇【作者单位】沈阳工业大学电气工程学院,辽宁沈阳 110023;沈阳工业大学电气工程学院,辽宁沈阳 110023;国家能源局,北京100824;沈阳工业大学电气工程学院,辽宁沈阳 110023;国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁沈阳110006;中电普华信息技术有限公司,北京100085;国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院,辽宁沈阳110006【正文语种】中文【中图分类】TK81;TM615在分布式发电系统中,电源输出必须通过并网逆变器将电能输送到电网,逆变器是保证电能高效、稳定输出的关键环节,对其控制技术[1]的研究具有重要的理论和现实意义。

微电网存在两种稳态和两种暂态模式[2],在模式切换过程中微电网的主逆变器的控制策略需要做相应的切换来改变平滑切换的问题,所以本文提出了一种基于间接电流控制的多变流器协调控制策略,对主逆变器的控制以及协调控制策略进行了研究,并搭建了数学模型,利用仿真来验证策略的正确性,从而达到减小切换瞬间的暂态冲击,实现微电网运行模式无缝切换的目的。

分布式发电系统含有多种形式的微电源,不同微电源逆变器的控制策略也有所区别[3]。

逆变器双闭环控制的限幅问题

逆变器双闭环控制的限幅问题

逆变器双闭环控制的限幅问题一、概述逆变器是一种将直流电转换为交流电的电气设备,广泛应用于风电、光伏发电等领域。

在逆变器的控制过程中,双闭环控制是一种有效的控制策略,能够提高系统的稳定性和响应速度。

然而,在实际应用中,双闭环控制却面临着限幅问题,该问题不仅会影响逆变器的控制性能,还会导致系统不稳定甚至损坏设备。

解决逆变器双闭环控制的限幅问题对于提高系统的稳定性和可靠性至关重要。

二、逆变器双闭环控制原理逆变器双闭环控制是基于内外环控制的控制策略,内环控制主要是控制逆变器的输出电流或电压,外环控制则是控制输出电压或频率。

双闭环控制能够自动调节逆变器的输出电流或电压以及输出电压或频率,从而实现系统的稳定运行和优化性能。

然而,双闭环控制中存在限幅问题,即在控制过程中输出电流或电压受到一定范围的限制,超出限制范围将会出现问题。

三、逆变器双闭环控制的限幅问题分析1. 输出电流或电压限幅问题:在逆变器的双闭环控制过程中,输出电流或电压可能会受到一定范围的限制,当输出电流或电压超出限制范围时,系统容易出现过载、失稳等问题,从而影响系统的运行和性能。

2. 输出电压或频率限幅问题:双闭环控制中外环控制通常是控制输出电压或频率,当输出电压或频率超出限制范围时,系统可能会出现过压、过频等问题,进而影响逆变器和整个系统的安全运行。

四、解决逆变器双闭环控制的限幅问题的方法1. 设计合理的控制策略:针对逆变器双闭环控制中存在的限幅问题,可通过设计合理的控制策略来解决。

可以采用多级控制结构、合理的参数调节等手段,提高系统的稳定性和控制精度。

2. 优化控制算法:优化控制算法是解决逆变器双闭环控制限幅问题的重要手段,通过改进现有的控制算法或引入新的控制算法,能够更好地应对限幅问题,提高系统的控制性能。

3. 引入限幅保护机制:在逆变器的双闭环控制中引入限幅保护机制,能够及时发现并处理输出电流或电压超出限制范围的情况,有效地保护逆变器和整个系统不受损坏。

微电网系统中多种逆变器的并联组网控制策略

微电网系统中多种逆变器的并联组网控制策略

微电网系统中多种逆变器的并联组网控制策略张明光;张义娜;孙慧丽;郭得政【摘要】采用氢燃料蓄电池单体的串并联组成的电池模块作为储能系统中的主要储能装置,多种逆变器连接在同一条公共线上.在微电网处于孤岛运行模式时,考虑到储能单元的逆变器间环流的存在、不同设备控制器的不同工作特性、低通滤波嚣存在的影响,提出新的下垂控制理论.利用逆变器模拟同步发电机的频率调节特性,保证负荷发生变化时微电网频率的稳定性;利用静止无功补偿器SVC补偿系统无功,以保障系统电压的稳定,进而实现多种逆变器的组网运行.利用PSCAD仿真软件进行仿真,验证对所建立的模型采取的一系列控制策略的有效性和正确性.【期刊名称】《兰州理工大学学报》【年(卷),期】2014(040)004【总页数】6页(P86-91)【关键词】孤岛运行;下垂控制;频率调节;SVC;PSCAD/EMTDC【作者】张明光;张义娜;孙慧丽;郭得政【作者单位】兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050;河南省濮阳供电公司,河南濮阳457000;新疆神火炭素制品有限公司,新疆乌鲁木齐830000【正文语种】中文【中图分类】TM76随着资源的紧缺、负荷的持续增加,风能、太阳能等可再生能源的分布式发电技术已在世界各国得到迅猛发展.微电网是将分布式发电、负荷、储能设备及控制装置等结合,形成的一个单一可控的控制系统.微电网可以运行于孤岛/并网模式,大电网出现严重故障时,微电网孤岛运行,储能系统作为主供电电源来维持系统的正常稳定运行.无疑储能逆变器的控制策略是微电网电能质量综合考究的问题.目前,对逆变器控制策略研究已相当成熟.文献[1]在虚拟同步发电机(VSG)一次电压控制器的基础上,提出了一种在线计算电压控制新算法,但VSG的同步电抗不能无限制增加.文献[2]采用传统的PQ下垂控制理论,该方法对于多台逆变器并联运行时,输出电压频率和幅值精度不能得到很好的保障.文献[3]提出了基于虚拟频率-电压的下垂控制,这种方法要求多个并联逆变器转换角相同,其实现条件苛刻.文献[4]通过引入感性虚拟阻抗,提出一种适合微电网多逆变器并联的电压电流双环下垂控制策略;但文中在多个逆变器并入系统的瞬间逆变器间所产生的环流较大,其消除时间也较长.文献[5]对于多逆变器提出了环链控制法,下级逆变器的电流参考信号由上级逆变单元提供;然而,链环的存在使得该控制策略不能实现热插拔.基于上述情况,有必要研究如何更为全面地建立储能系统逆变器的控制策略.本文针对大电网出现故障时,建立基于微电网孤岛运行时的模型.通过引入新的功率变量,实现多逆变器间的控制解耦;再次考虑到逆变器之间环流、不同设备的不同工作特性、低通滤器的影响,设计出新的下垂控制方案;模拟同步发电机的频率调节特性,增添静止无功补偿器SVC,实现微电网的频率无差调节、电压的调整.最后通过PSCAD/EMTDC仿真软件搭建仿真模型来验证提出的控制策略.1 储能系统的构成及燃料电池的数学模型分布式发电并网方式运行时,一般不需要储能系统,但在孤岛运行时,为保持小型供电系统的频率和电压的稳定,储能系统往往是必不可少的.分布式发电的储能技术主要包括蓄电池储能、飞轮储能、超级电容储能、压缩空气储能和蓄水储能等. 电池类储能装置自损耗小,能量存储时间长;但响应速度慢,循环寿命短.在大量储存可再生能源发电时,作为备用电源对负荷进行供电.本文采用蓄电池储能,同时小型汽轮发电机作为微电源对能量进行即时补偿.对于蓄电池储能,采用氢燃料电池单体的串并联来组成一个电池模块.氢作为重要的二次能源,燃烧时不会释放CO x、NO x、SO x气体和粉尘等污染物.氢通过可再生能源产生,整个循环过程实现了无有害物质排放、清洁无污染.在储能系统中,由于氢燃料电池输出的直流电压一般不高且变化范围较大;而燃料电池分布式并网发电系统中,需要采用电力电子变换电路实现由不稳定直流电能向稳定交流电能的转换.本文氢燃料电池发电系统采用两级结构——DC/DC变换和DC/AC变换,如图1所示.氢燃料电池输出的直流电压一般不高,采用Boost直流升压变换器(如图2所示)来提升氢燃料电池输出电压.图1 氢燃料电池两级并网发电系统结构Fig.1 Two-stage grid-connected power generation system structure with hydrogen fuel cell图2 Boost直流升压变换器Fig.2 Boost converter for DC voltage boosting2 蓄电池多储能系统接入微电网的组网控制策略研究2.1 储能系统中三相逆变器的建模与设计单台三相逆变器结构如图3所示,图中C f和L f分别为滤波电容和电感,r为线路电阻.图3 三相逆变器主电路Fig.3 Main circuit of three-phase inverter由图3得三相逆变器的模型:式中:i=A,B,C,分别指 A、B、C相;u k i为滤波前的逆变器输出电压;u o i为滤波后逆变器的输出电压;i L i和i o i分别指电感电流和输出电流.经过派克变换,式(1)在旋转坐标系下的表达式如下式所示:此处采用电压外环、电流内环的双闭环控制方式,所以三相逆变器在dq旋转坐标系下是耦合的,经过解耦的双闭环控制框图如图4所示.图4 三相逆变器电压电流双闭环解耦控制框图Fig.4 Block diagram of decoupling control of voltage-circuit dual-loop with three-phase inverter 根据储能系统中逆变器在孤网模式下工作时的特点,孤网运行时,储能系统作为主力供电单元为负载提供电能,对频率的保持和电压的稳定有更高的要求,故此处选用电压外环电感电流内环的双闭环控制方式[6-7].ωL f i Ld和ωL f i Lq作为解耦项使得无功电流和有功电流可以实现独立的控制.电压电流双环控制充分利用了系统的状态信息,不仅动态性能好,稳态精度也较高.2.2 两储能单元的逆变器并联模型对于多个储能单元的系统,采用多逆变器连接在同一条公共线上.以两个储能单元的逆变器并联为例,其结构图如图5a所示,等效电路如图5b所示.图5 逆变器并联主电路Fig.5 Main circuit of parallel-connected inverters在计算逆变器的功率时采用逆变器输出端电压.根据基尔霍夫定律,由图6可以推导出负载端的电压利用式(3)可以得出第一台逆变器输出电流的向量表达形式:由此可以得到第一台逆变器发出的复功率:其中:a、b、c、d是由线路阻抗组成的参数表达式.由式(5)可以看出,逆变器的有功功率P和无功功率Q不仅与E 1和E 2有关,也与θ1和θ2有关.说明多逆变器的控制之间存在着耦合关系.2.3 改进的下垂控制理论下垂控制是对系统中每个供电电源进行实施的,可以在电源电压最小限度偏离参考电压的情况下实现电源按额定功率比例分配给负载.功率下垂控制是实现多机稳定并网的主要控制策略.1)为了有类似于分别单台非并联逆变器的控制特性,引入新的变量[8-9].定义如下:通过做差得到:为明确控制量与被控制量之间的关系,实现P 1t和P 2t的差值只与两台逆变器输出电压的相位差有关,Q1t和Q2t的差值只与电压的幅值差有关.令根据上述推导,确定下垂控制方式为2)由于上述控制量是新定义的下垂控制量,则无法保证电源按额定功率比例分配给负载,不能消除逆变器之间环流的流动.不同额定容量微电源的微网中,环流大小是衡量系统功率分配精度的重要指标.若逆变器间环流为零,根据基尔霍夫定律有:由式(11)可知,逆变器的各个输出阻抗与连线阻抗不同时,希望通过下垂法将该逆变器的输出电压也做相应调整;将输出功率小的逆变器的电压幅值下垂系数减小,可以增大其输出压降.由此出发,把功率的一次方引入到下垂系数.同时,储能系统除蓄电池蓄能外,还包括飞轮储能、超级电容储能,以及小型汽轮发电机等为电源.综合考虑到微电网中不同设备控制器的工作特性,把二阶功率引入下垂系数中.还要对低通滤波进行补偿,加入微分环节来提高系统响应速度[10-11],来更好地实现微网的精确、稳定运行.由此出发,提出新的下垂控制方程:改进后的下垂算法实现了系统运行的自适应调整.当检测到功率变化时,根据实际输出功率的大小自动对下垂量进行动态调节.2.4 频率、电压的调整多个储能单元同时大量投入运行时,多数情况微电网处于孤岛运行模式.此时,为保持微电网的正常运行,要保证微电网电压和频率在要求范围内.1)频率的调整.对于改进后的逆变器的下垂控制特性,当负荷功率发生变化时,逆变器被分配的功率发生了变化,此时逆变器的频率将不再是额定频率,这说明上述下垂控制方式不能保持频率的稳定性.借鉴同步发电机的频率调节特性曲线[12],设置逆变器的控制特性曲线如图6所示.其调节过程为:逆变器初始工作点为A点,当负荷增加时,逆变器工作点沿曲线1移动至B点;此时如果将曲线保持斜率不变向右平移,使逆变器工作点变为C点,则可使频率回复至f ref,即逆变器工作在曲线2,功率缺额由小型汽轮发电机来提供,实现了储能逆变器的无差调频.图6 逆变器的频率调整曲线Fig.6 Frequency adjusting curve of inverter2)电压的调整.上述改进的下垂控制理论中,逆变器阻抗大的端电压大些,这也导致了逆变器间电压的差值.通过静止无功补偿器SVC补偿无功,来达到逆变器间电压差值为零的目的[13-15].逆变器容量足够大时,在发送一定有功功率的情况下,无功功率受到有功功率和传输线路的限制.氢燃料储能蓄电池组逆变器发送的有功功率与氢燃料电池的单元数、串并联方式等因素有关.当有功功率满足负荷要求时,SVC补偿的无功功率Qj为其中:Q o1、Q o2分别为氢燃料蓄电池的逆变器提供的有功功率,Qq为小型汽轮发电机发出的有功功率.则SVC补偿能量极限为选取SVC的容量范围为3 仿真与实验为进一步验证所提出控制策略的正确性,本文设计开发了实验平台,实验平台配置如图7所示.储能系统包括两组不同的氢燃料蓄电池组组成的子系统、一台微型汽轮机、静止无功补偿装置SVC.氢燃料蓄电池组通过氢燃料蓄电池单体的串并联组成.负荷主要包括一台感应电机、阻抗负载、卸荷负载与无限大电网共同构成.图7 实验平台配置图Fig.7 Arrangement of experiment platform本文采用仿真软件PSCAD/EMTDC对前面改进的下垂控制策略以及系统频率、电压的稳定性所采取措施的可行性和正确性进行仿真验证.具体参数如表1所示.表1 系统参数设置Tab.1 Setting of system parameters电网线电压运行频率滤波电抗滤波电容额定功率400 V 50 Hz L 1=1.2 m H L 2=0.6 m H C1=C2=1 500μF P o1=200 W P o2=400 W仿真过程为:两个储能单元的逆变器并网、离网、满载动态改变过程.釆用传统下垂控制和改进的一系列控制策略进行两次仿真.观测单台逆变器的频率输出、电压输出和功率输出动态特性.逆变器在t=2 s时并入电网,t=5 s时发出有功功率120 W,无功功率50 W,在t=10 s时电网电压下降5%,在t=15 s时联网模式转为孤岛模式,控制方式由并网运行时的电流控制转为电压电流双闭环控制.t=20 s半载加至满载.随后采用改进后的一系列控制策略重复上述步骤.仿真结果如图8所示.由图8a可见,当t=20 s半载加至满载时,逆变器被分配的功率发生了变化,逆变器的频率将不再是额定频率,加入虚拟同步发电机的控制环节,频率的稳定性有了很大改进.由图8b可见,在t=15 s时并网模式转为孤岛模式,t=20 s半载加至满载,当检测到功率变化时,根据实际输出功率的大小自动对下垂量进行动态的调节;加之通过静止无功补偿器SVC补偿无功,实现了逆变器的电压基本稳定的目的,同时,也保证了多个逆变器间电压差值近乎为零的要求,进而进一步确保了逆变器间无环流的流动.图8c中,在t=15 s时,微电网由并网转为孤岛模式运行,此时逆变器间的有功、无功要进行重新分配,由于SVC的加入,逆变器无功波动有所减少,使得逆变器对无功的输出明显减少,这也进一步削弱了逆变器间无功电流的流动.由于有功、无功的相对稳定,根据改进的新的下垂控制方程,进而确保了当大电网发生故障时,微电网进入孤岛模式的稳定运行,保证了微电网额定的电压和频率.图8 传统、改进下垂控制下逆变器输出系列仿真波形Fig.8 Serial simulation waveforms of inverter output with traditional and improved droop controls 由图8d可见,虚拟同步发电机控制模型和改进下垂控制器的采用使得环流抑制效果更好,模式切换和负荷变动条件下环流问题得到了改善,证明没有过多的潮流消耗在两逆变器连接线路阻抗上,改善了负荷功率分配,保障了微电网的供电质量.4 结论采用氢燃料蓄电池单体的串并联组成的电池模块作为储能系统中的主要储能装置.根据微电网自治运行时并联系统的特点,得出了改进后的下垂控制算法,该算法在微电网处于孤岛运行模式时,去除了储能逆变器间存在的环流,避免了不同设备控制器的不同工作特性、低通滤波器存在的影响.通过逆变器模拟同步发电机的频率调节特性,添加静止无功补偿器SVC补偿系统无功,确保了负荷发生变化时微电网频率的稳定、系统电压的稳定,进而实现了多储能逆变器的并联组网运行.仿真和实验结果表明,改进后的多储能逆变器的并联组网控制策略可有效避免微电网中新能源发电间歇不稳定的问题,从而提升了其供电质量和能量利用效率.参考文献:[1]杨向真,苏建徽,丁明.面向多逆变器的微电网电压控制策略[J].中国电机工程学报,2012,32(7):7-13.[2] ZHONG Qingchang,GEORGE W.Synchronverters:inverters that minic synchronous generators[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,2010,58(4):1259-1267.[3] LI Yan,LI Yunwei.Decoupled power control for an inverter based low voltage microgrid in autonomous operation [C]//IEEE 6th International Power Electronics and Motion Control Conference.Wuhan:[s.n.],2009:2490-2496.[4]张庆海,彭楚武,陈燕东,等.一种微电网多逆变器并联运行控制策略[J].中国电机工程学报,2012,32(25):126-132.[5] WU T F,CHEN Y K,HUANG Y H.3C strategy for inverters in parallel operation achieving an equal current distribution[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,2000,47(2):273-281.[6]郜登科,姜建国,张宇华.使用电压-相角下垂控制的微电网控制策略设计[J].电力系统自动化,2012,36(7):29-34.[7]王成山,肖朝霞,王守相.微网中分布式电源逆变器的多环反馈控制策略[J].电工技术学报,2009,24(2):100-107.[8]阚志忠,张纯江,薛海芬.微网中三相逆变器无互连线并联新型下垂控制策略[J].中国电机工程学报,2011,31(33):68-74.[9]张纯江,王晓寰,薛海芬,等.微网中三相逆变器类功率下垂控制和并联系统小信号建模与分析[J].电工技术学报,2012,27(1):32-39.[10] WANG Peng,LIU Xiong,JIN Chi.A hybrid AC/DC microgrid architecture,operation and control [C]//IEEE Power and 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含多种分布式电源的微电网控制有效策略

含多种分布式电源的微电网控制有效策略

含多种分布式电源的微电网控制有效策略1.2.杨元健 2.王宾国网山东省电力公司济南供电公司,山东济南,250000摘要:近年来,有大量的文献对微电网的控制、优化等方面进行研究。

而在在微电网中比较常见的分布式电源有锂离子电池、风力发电和光伏电池,再根据发电的特性选择相应的逆变器、储能变流器。

为了提高微电网的运行效率并使其安全运行,需要对其采取有效的控制策略,以减少间歇性发电对电网所形成的影响。

关键词:多种分布式电源;微电网控制;策略引言相对发电网来说。

分布式电源是一个不可控制的源头,对其调控相对比较困难,因而需要采用限制和隔离的方法对分布式电源进行处理。

微电网的提出,是为了缓解分布式电源和大电网之间的矛盾而含有多种分布式电源的微电网的控制问题,成为保证微电网安全稳定运行的重点研究内容之一。

一、含多种分布式电源微电网的主要构成目前,世界上最权威的微电网结构由美国电力可靠性技术方案解决协会提出。

本项目设计的微电网结构,主要有风力发电机、光伏电池、蓄电池等(见图1)(1)风力发电机一般需要利用逆变器,将其连接到交流配电柜中;(2)光伏电池则需要使用回流配电装置,然后才可以连接到并网逆变器中,再将其接到交流配电柜中;(3)蓄电池的结构设计使用的是双向变换器,以此为基础实现蓄电功能。

就控制策略而言,通信连接需要通过光纤来建立,增加其可靠度,并在并网点的附近安装微网的控制器,使其可以有效地协调传统电网和微网。

本系统可以利用监控系统对微电源进行统一管理,进而进行分布式电源保护、光功率和风功率的预测。

1.1分布式电源的种类1.1.1光伏发电的电源系统构成本次设计的光伏发电电路模型,主要以电路原理为基础,进而判断光伏电源输出电流的性质。

光伏发电结构是本文的重点,其直流电的输出采用的是双极式并网逆变结构,BOOST变换器为发电前级。

进而经过DC/DC升压,再经过DC/AC逆变,将直流电变为交流电。

MPPT采用的为电压扰动法。

微网基本运行与控制策略

微网基本运行与控制策略

微网基本运行与控制策略摘要为保证微电源与微网之间,以及微网与主电网之间功率传输的稳定、可控,需要多个微电源之间的协调控制,因此微网的整体运行控制策略至关重要。

本文系统地介绍了微网中常用的基本运行与控制策略特点,以便针对微网存在的不同问题应用不同的控制策略。

关键词微网控制策略分层控制协调控制0.引言由于大多数分布式电源和储能装置输出电能的频率都不是工频,它们需要通过电力电子装置接入微网[1]。

因此逆变单元是微网中必不可少的环节,分布式电源的逆变器控制是整个微网的底层控制。

从微网运行的灵活性以及微网对传统电网的影响方面出发,有专家提出了“即插即用”式控制方案[2],该方案的含义包括微网对大电网的“即插即用”以及微网内多个分布式电源对微网的“即插即用”。

基于以上控制思想,微网整体控制策略可分为主从控制、对等控制以及分层控制[3],而针对微电源接口的控制方法,主要包括恒功率控制(PQ Control)、下垂控制(Droop Control)以及恒压恒频控制(V/f Control)[4]。

本文将介绍微网运行与控制存在的主要问题在此基础上阐述不同微电源的接口控制方法,最后针对三种常用的微网控制策略以及每种策略中微电源不同的控制方法,进行了综述和比较。

1.微网运行与控制的主要问题典型微网是由一组放射型馈线组成,通过公共耦合点(Point of Common Coupling, PCC)与主电网相连。

在PCC处设有一个主接口(Connection Interface, CI),通常由微网并网专用控制开关——固态断路器(Solid State Breaker, SSB)或背靠背式的AC/DC/AC电力电子换流器构成。

分布式电源、储能单元通过电力电子接口(Power Electronics Interfaces,PEI)与交流母线相连,负荷主要包括阻抗性负荷、电动机负荷及热负荷。

微网既可以通过配电网与大型电力网并联运行,形成一个大型电网与小型电网的联合运行系统,也可以独立地运行在孤岛状态,为当地负荷提供电力需求。

微电网分布式控制理论与方法

微电网分布式控制理论与方法

微电网是指由各种分布式能源资源、负荷和能量存储设备构成的小型电力系统,通常可以独立运行或与传统电网连接并行运行。

微电网的分布式控制理论和方法是确保微电网安全稳定运行的关键。

下面将介绍微电网分布式控制的理论和方法。

一、微电网分布式控制理论1. 分布式控制思想:微电网采用分布式控制思想,即将控制策略和算法分散到各个部件中,在各个部件之间进行协调和通信,实现整体系统的协调运行。

2. 协同控制:微电网中的各个部件需要相互协作,通过信息交换和共同控制实现整体性能的优化。

3. 鲁棒性控制:考虑微电网系统中的不确定性因素,设计具有鲁棒性的控制策略,保证系统对外部扰动和变化具有稳定的响应能力。

二、微电网分布式控制方法1. 虚拟同步发电机控制:在微电网中引入虚拟同步发电机概念,通过控制各个部件的输出功率和频率来模拟传统电网的运行方式,实现微电网内部各个部件的协调运行。

2. 基于分散式功率控制的微网频率控制:通过分散的功率控制策略调节各个发电单元的输出功率,以维持微网的频率稳定。

3. 基于分布式能量管理的微网电压控制:通过分布式能量管理系统监测微网各个节点的电压情况,实现对微网电压的有效控制。

4. 智能控制算法:采用人工智能算法如神经网络、遗传算法等,优化微电网的运行策略,提高系统的性能和效率。

三、微电网分布式制关键技术1. 通信技术:建立微电网内部各个部件之间的通信网络,实现信息交换和控制命令传输。

2. 数据采集与处理:对微电网内部各种传感器采集的数据进行处理和分析,为控制决策提供准确的数据支持。

3. 安全性与可靠性:设计安全可靠的控制策略,确保微电网系统在各种异常情况下仍能保持稳定运行。

四、应用与展望微电网分布式控制理论和方法在实际应用中已取得了一定成果,但仍然需要不断完善和发展。

未来的发展方向包括:1. 智能化控制:引入更先进的智能控制算法,提高微电网的自适应性和鲁棒性。

2. 多能源协同控制:进一步研究多种分布式能源资源的协同控制方法,实现更高效的能量利用和系统运行。

微电网逆变器的三种控制方法概述

微电网逆变器的三种控制方法概述

微电网逆变器的三种控制方法概述摘要:微电网由于其方便实施与应用的优点,近年来得到了大力发展,微电网的网架结构灵活多变,需要掌握其基本的结构特点以及逆变器的三种控制方法,这对构建大规模的微电网具有重要的意义。

关键词:微电网;网架结构;控制方法前言:微电网可以充分利用清洁能源,将太阳能和风能或者潮汐转换成电能,供给电力用户,在当今能源极度缺乏的时代,微电网成为了关注的焦点,但是微电网系统不太稳定,特别是电力电子元件控制困难,比如逆变器的控制就显得格外的重要,因此本文主要是介绍了微电网的典型网架结构以及常见工程案例,进而分析了微电网逆变器的三种控制方法,便于掌握各个控制方法的特点,使得微电网的控制系统更加稳定,进而给用户提供更加优质的电能。

1微电网概述当今时代的发展方向越来越趋向于智能高效和清洁环保,要想跟上社会发展的步伐,迫切需要加快电网发展的速度,现代电力科技快速发展,需要将高新技术巧妙地融入到微电网中,实现微电网的灵活接入。

微电网的接入方式应用较多的主要是交流(直流大多是变换成交流后再接入到母线上),其结构一般都是分支较多,呈现向四面八方的辐射型,如图1.1所示。

图1.1 典型微网结构图在图1.1中,主要有风力、光伏发电、微型燃气轮机这三种分布式电源(DG),以及蓄电池和燃料电池等储能器件。

它们都要由整流器或者逆变器进行交流和直流的相互变换,然后在并入交流线路。

微电网由A、B、C、D、E、F这六条主支线组成,每条支线都接有本地负载,由本支线连接的DG或者储能装置供能。

支线A经过PCC并入大电网,在此,需要注意并网点的幅值和相角应尽量与外电网同步,这样可以减少冲击以及能量损失,并要符合并网标准。

图1.2 微电网常见工程案例图分析现阶段国内外微电网工程的建设运营情况,了解不同微电网中分布式电源的组成类型、运行策略和评价指标等,总结之后形成如图1.2所示的微电网常见的工程案例。

图1.2中,受到光辐射资源、风力资源、温度和湿度等地理位置的影响,应该因地制宜的合理选择微电源的利用种类;分析光伏和其它多种可再生能源以及储能装置等DG类型的特点,根据实际情况将其进行优缺点互补,充分发挥各种DG的优点,并考虑到节能环保绿色高效等前提,合理的配置各种微电源的容量比例;分析逆变器采用不同的控制方法时的优缺点以及可实现性,选择微电网的运行形式,什么场合采用并网的形式,什么场合又采用离网的形式;考虑到负荷的种类,根据刚性、可时移和可中断负荷这三种负荷的特点,分析其基本特点和需求,保证其能正常运行。

微网中分布式电源基于下垂控制的设计

微网中分布式电源基于下垂控制的设计

微网中分布式电源基于下垂控制的设计郭铁峰【摘要】本文提出了利用下垂特性对微网分布式电源进行了多环反馈控制器的设计.多环反馈控制器外环为功率控制器,采用下垂特性,通过调节有功功率调节系统频率和无功功率调节电压幅值,并为三相电压的提供参考值.内环为电压电流控制器,电压环节采PI控制器稳定负荷电压,实现无差调节,同时电流环节采用P控制器提高系统响应速度.所设计的多环控制器并网时调节微网频率与电网频率达成一致并且输出一定的功率,当电网发生故障时,微网由并网模式转到孤岛模式时,其所有微型源自动调节功率输出和频率,实现功率共享且孤岛模式和并网模式之间的转换是无缝连接的,保证供电可靠性和系统稳定运行.仿真结果验证了设计方法的可行性.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2015(000)015【总页数】3页(P244-245,268)【关键词】微网;分布式电源;下垂控制;多环反馈控制器【作者】郭铁峰【作者单位】国网天津东丽供电公司,中国天津300300【正文语种】中文0 引言微电网作为一个大小可以改变的智能负载,为本地电力系统提供了可调度负荷,可以在数秒内做出响应以满足系统需要,适时向大电网提供有力支撑;可以在维修系统同时不影响客户的负荷;可以减轻(延长)配电网更新换代;同时,可作为一个可定制的电源,可以满足用户多样化的需求,提高负载电压供电可靠性。

本文针对组成微网的分布式电源间并联运行的控制展开了研究工作,研究了多个分布式电源的并行控制策略,提出了多种控制策略,经过相互比较,选定一种易于实现控制的P-f和Q-V下垂控制策略,设计了相应的控制器进行仿真,验证了P-f和Q-V下垂控制的正确性与可行性。

1 下垂控制为了更简单的控制分布式电源的接口逆变器,使不同类型分布式电源形成微网,一种常见的方法是模拟传统发电机的控制系统,设计控制器使分布式电源的接口逆变器按照下垂特性曲线运行。

常见的分布式电源接口逆变器控制方法分为恒功率控制、下垂控制和恒压恒频控制。

逆变器系统设计与优化策略

逆变器系统设计与优化策略

逆变器系统设计与优化策略逆变器系统在可再生能源发电中起到了至关重要的作用,它将太阳能、风能等不稳定的直流电转换为稳定的交流电,供电给电网或负载设备使用。

逆变器系统设计和优化策略的关键目标是提高系统的效率、可靠性和寿命。

本文将讨论逆变器系统的设计原则、拓扑结构、控制策略和优化技术。

1. 逆变器系统设计原则:1.1 性能要求:根据实际应用需求,确定逆变器的功率、电压和频率等参数。

1.2 可靠性要求:设计具有良好稳定性和抗干扰能力的电路,应对电网波动、短路故障等异常情况。

1.3 高效率要求:优化电路拓扑结构、降低功率损耗,提高能量转换效率。

1.4 安全性要求:考虑逆变器的电气安全和防护措施,防止电击、过压、过温等安全问题。

2. 逆变器系统拓扑结构:2.1 单相逆变器:适用于低功率应用场景,如家庭光伏发电系统。

2.2 三相逆变器:适用于高功率应用,如大型工业场所的再生能源发电系统。

2.3 多级逆变器:在电压变换环节引入多级结构,提高效率和稳定性。

3. 逆变器系统控制策略:3.1 PWM控制策略:通过调节脉宽来控制输出电压,实现精确的输出波形。

3.2 MPPT控制策略:最大功率点追踪,使太阳能电池板等可再生能源设备的输出功率最大化。

3.3 PID控制策略:通过测量输出电压和电流,对逆变器系统进行闭环反馈控制,提高稳定性和响应速度。

3.4 多电平控制策略:采用多级逆变器结构,减小系统中的谐波,提高输出波形质量。

4. 逆变器系统优化技术:4.1 智能优化算法:采用遗传算法、粒子群算法等智能优化算法,寻找最优的拓扑结构和控制参数。

4.2 高效散热设计:合理布局散热部件,提高散热效率,降低逆变器温度,延长系统寿命。

4.3 安全保护措施:引入电压保护、电流保护、过温保护等机制,避免电气故障和设备损坏。

4.4 基于模型的优化:建立逆变器系统的数学模型,通过模拟与分析来优化设计,提高系统性能。

5. 逆变器系统设计与优化案例:5.1 光伏逆变器系统:采用多级逆变器结构,应用MPPT算法优化太阳能电池板的工作状态,提高光伏发电效率。

微网逆变器的控制策略及组网特性研究

微网逆变器的控制策略及组网特性研究

微网逆变器的控制策略及组网特性研究一、本文概述随着能源危机和环境污染问题的日益严重,可再生能源的开发和利用受到了越来越多的关注。

微网作为一种将可再生能源、储能系统和负荷等集成在一起的小型发配电系统,具有高效、灵活、环保等优点,因此在电力系统中的应用越来越广泛。

微网逆变器作为微网中的关键设备,其控制策略和组网特性对于微网的稳定运行和能量管理具有重要意义。

本文旨在深入研究微网逆变器的控制策略和组网特性,以提高微网的运行效率和稳定性。

本文将对微网逆变器的基本原理和结构进行介绍,为后续研究打下基础。

然后,重点分析微网逆变器的控制策略,包括传统的控制方法和先进的控制策略,如下垂控制、虚拟同步发电机控制等,并对各种控制策略的优缺点进行比较和评价。

本文还将研究微网逆变器的组网特性,包括微网逆变器的并网特性、孤岛特性以及多逆变器并联运行的特性等。

通过对这些特性的深入分析,可以更好地理解微网逆变器在微网中的作用和影响,为微网的优化设计和运行控制提供理论支持。

本文将通过实验和仿真验证所提控制策略和组网特性的有效性和可行性,为微网逆变器的实际应用提供指导。

通过本文的研究,期望能够为微网逆变器的设计、优化和运行控制提供有益的参考和借鉴。

二、微网逆变器的基本原理微网逆变器作为微电网的核心设备,其基本原理在于将直流电能转换为交流电能,并注入到微电网中,以实现对微电网的电压和频率的支撑。

这一过程涉及到电力电子技术的多个方面,包括逆变技术、控制技术、并网技术等。

逆变器的基本结构主要由直流侧、逆变桥、滤波器和交流侧组成。

直流侧接收来自可再生能源(如太阳能光伏、风能等)或储能系统(如电池)的直流电能。

逆变桥则通过开关管的通断控制,将直流电能转换为交流电能。

滤波器则用于滤除逆变过程中产生的高频谐波,使输出的交流电能满足电网的标准要求。

交流侧将经过滤波的交流电能注入到微电网中。

在控制策略方面,微网逆变器通常采用先进的电力电子控制技术,如脉宽调制(PWM)技术、空间矢量调制(SVM)技术等,实现对逆变过程的精确控制。

分布式光伏发电微网控制策略解析

分布式光伏发电微网控制策略解析

分布式光伏发电微网控制策略解析摘要:随着我国工业经济的快速发展,经济发展与环境保护之间的矛盾日益尖锐,这严重影响了我国经济的持续稳健发展。

为此,加快我国经济布局的调整和能源结构的优化升级乃光伏发电产业发展的当务之急。

光伏发电作为一种可再生能源,其拥有清洁干净、发电过程简单、能源分布广泛、不产生噪音等诸多优点,因此加快光伏发电技术的应用和推广意义重大。

在分析光伏发电原理的基础上,指出分布式光伏发电存在的问题,并提出切实可行的解决策略。

引言由于目前生产力分布格局和分布式能源自身特点,分布式光伏发电发展在短期内代替传统功能方式是不可能的,但可以为集中供能系统进行有效补充,成为人类实现安全可靠、清洁环保、便捷高效智能生活关键环节,迎来崭新的局面。

1 微电网构成1.1 微电网结构微电网一般呈辐射状,经一主隔离设备与上级电网相连,相对于上级电网表现为可控单元,可实现孤网或并网运行及两种运行模式间的无缝切换。

整个微电网装设潮流控制器、保护协调器、能量管理器等控制装置,能量管理器负责接受调度指令及优化微电网运行。

馈线装设热电联供分布式电源,向敏感负荷和热负荷提供电能和热能,实现对负荷的分层分级控制。

当外部电网发生故障或电能质量不能满足要求时,微电网断开与外部电网联接孤网运行,微电网内负荷全部由分布式电源供电,若不能保持微电网内部电能供需平衡,则切除对非敏感负荷的供电。

故障消除后,微电网经平滑无缝切换,重新恢复和外部电网并联运行。

1.2 微电网元件微电网的元件主要包括:分布式电源、储能装置、静态开关和电力电子器件等。

分布式电源指分散安装在负荷附近的电源,可分为可再生和不可再生两类。

可再生分布式电源包括风力发电、光伏发电、潮汐发电等;不可再生分布式电源包括微型燃气轮机、柴油发电机、燃料电池等。

常用的储能装置包括超级电容器、蓄电池、和飞轮储能等。

分布式电源输出有功功率大于负荷需求时,储能装置可将多余电能储存;反之,将储存电能释放以维护系统的供需平衡。

微网电力系统的协调控制策略研究

微网电力系统的协调控制策略研究

微网电力系统的协调控制策略研究随着能源需求的增加和传统能源资源的枯竭,新能源技术的发展迅猛。

微网电力系统作为一种新型能源系统,在能源转型和可持续发展方面具有重要意义。

微网电力系统由分布式电源、储能设备、智能电表和配电网等组成,能够实现与传统电力系统互联互通,同时具备自给自足的能源供应能力。

然而,微网电力系统在实际应用中面临着一些问题,如分布式电源的不稳定性、能源管理的复杂性、负荷控制的难度等。

因此,研究其协调控制策略成为提高微网电力系统运行效率和可靠性的关键。

一、能源管理策略能源管理是微网电力系统协调控制的核心。

合理的能源管理策略可以最大限度地提高能源利用效率,降低能源消耗。

能源管理策略主要包括能源供应、能量转换和能源分配三个方面。

在能源供应方面,微网电力系统通常依靠分布式电源进行能源供应。

而分布式电源的可靠性和稳定性对整个系统的运行至关重要。

因此,合理选择分布式电源,并采用适当的控制策略,能够提高微网电力系统的运行效率和可靠性。

能量转换是实现不同能源之间互相转化和互相传输的关键环节。

不同能源的转换需要通过适当的设备和技术来实现。

例如,太阳能和风能可以通过光伏发电和风力发电技术转化为电能,而电能可以通过储能设备储存起来,以备不时之需。

能源分配是微网电力系统协调控制的另一个重要方面。

合理分配能源能够最大程度地满足用户的需求,提高电力系统的供电质量。

在能源分配方面,可以采用智能电表来监测和调控用户的能源消耗,通过动态定价和能源优先级管理等方式来实现能源的合理分配。

二、负荷管理策略负荷管理是微网电力系统协调控制的另一个关键环节。

合理的负荷管理能够有效平衡供求关系,保证电力系统的稳定运行。

负荷管理的目标是根据用户的需求和电力系统的供应情况,实现负荷与供应的平衡。

在微网电力系统中,负荷管理一般包括负荷调度和负荷控制两个方面。

负荷调度是指通过合理安排用户的用电时间和用电量,实现电力系统负荷的均衡分配。

通过分析用户用电数据和预测负荷变化趋势,可以制定合理的负荷调度策略,以优化负荷的分布。

微网的控制与保护策略研究

微网的控制与保护策略研究

微网的控制与保护策略研究一、本文概述随着科技的飞速发展和人类对电力能源需求的日益增长,微网作为一种新型、分布式的发电和供电系统,其重要性和应用前景日益凸显。

微网集成了多种分布式电源、储能装置、负荷以及相应的保护和控制设备,可在大电网出现故障时孤岛运行,提供电力支持,提高供电的可靠性和灵活性。

然而,微网的复杂性和多样性也带来了诸多控制与保护方面的挑战。

因此,对微网的控制与保护策略进行深入研究和探讨,具有重要的理论和实践意义。

本文旨在全面分析微网的控制与保护策略,首先概述微网的基本概念、特点及其发展趋势,然后重点探讨微网的控制策略,包括中央控制、分布式控制和分层控制等,并对比各种控制策略的优缺点。

接着,本文将深入研究微网的保护策略,包括孤岛检测、过电流保护、低电压穿越等关键技术,并提出相应的优化方案。

通过案例分析,验证所提控制与保护策略的有效性和可行性。

本文期望能为微网的控制与保护提供有益的参考和指导,推动微网技术的进一步发展和应用。

二、微网的基本结构与组成微网(Microgrid)作为一种新型的分布式能源系统,其基本结构与组成对于理解其控制与保护策略至关重要。

微网主要由分布式电源(Distributed Generation,DG)、能量转换与存储系统、负荷、保护与控制装置以及相关的配电设施组成。

分布式电源是微网的核心部分,包括风力发电、光伏发电、小型燃气轮机、燃料电池等多种可再生能源发电技术,也可以是传统的小型火电机组或水电站。

这些电源可以根据当地能源资源的实际情况进行选择和配置,以实现能源的多元化和可持续利用。

能量转换与存储系统用于将分布式电源产生的电能进行转换和存储,以满足微网内部负荷的供电需求。

常见的能量转换设备包括逆变器、整流器等,而储能装置则主要包括电池、超级电容器、飞轮储能等。

这些设备可以有效地平滑微网的功率波动,提高电能质量和供电可靠性。

负荷是微网中的用电设备,包括居民用电、商业用电、工业用电等多种类型。

逆变器的双环控制原理

逆变器的双环控制原理

逆变器的双环控制原理逆变器(Inverter)的双环控制是一种常用的控制方式,主要应用于电力电子设备和工业电机的控制中。

该控制方式通过控制输出电压和输出电流的内部环和外部环,可以使逆变器输出的电压和电流具有良好的稳态和动态性能。

本文将介绍逆变器的双环控制原理。

第一部分:逆变器的基本结构和工作原理逆变器是一种将直流电转换成交流电的电力电子设备,其基本结构如图1所示。

图1 逆变器基本结构逆变器由直流电源、开关器件、滤波电路和控制电路组成。

其中,开关器件可以是晶闸管、MOS管、IGBT等。

当开关器件导通时,直流电源的电能就会被储存到电感、电容等储能元件中,当开关器件断开时,则会将储存的电能释放并送入滤波电路。

滤波电路主要由电感和电容组成,用于滤除高频噪声,从而得到稳定的直流电压。

逆变器的控制可以分为开环控制和闭环控制两种方式。

开环控制是指根据输入信号的变化,直接控制开关器件的导通和断开,从而控制输出电压和输出电流。

闭环控制则是通过反馈控制回路,不断调整开关器件的导通和断开,使输出电压和输出电流达到期望值。

实际应用中,为了使逆变器的输出电压和输出电流能够具有更好的稳态和动态性能,通常采用双环控制方式。

该控制方式包括电流环和电压环两个部分,如图2所示。

图2 双环控制结构图其中,电流环用于控制输出电流,而电压环用于控制输出电压。

电流环和电压环分别通过采集输出电流和输出电压的反馈信号,计算环节得到控制信号,之后在经过PI调节器之后,输出到开关器件控制电路中。

电流环的控制目标是保证逆变器的输出电流与期望值相等,可以使逆变器的负载具有恒定的电流特性。

电流环通常采用PI控制器实现,其输出信号与电流误差成正比,与其积分误差成正比,可以有效地控制输出电流。

第三部分:逆变器的闭环控制算法逆变器的闭环控制算法采用PID控制器结构,可以有效地控制输出电压和输出电流。

PID控制器的数学表达式为:u(t)=Kp*e(t)+Ki*∫e(t)dt+Kd*de(t)/dt其中,u(t)为控制器的输出信号,e(t)为反馈信号与期望值之差,Kp、Ki、Kd分别为比例、积分、微分系数。

光伏发电系统运行模式无缝切换控制策略

光伏发电系统运行模式无缝切换控制策略

光伏发电系统运行模式无缝切换控制策略摘要:随着现代经济的快速发展和社会的进步,能源需求量日益增加,但传统化石能源的储量却在逐渐枯竭,因此分布式能源的研究与应用具有广阔的前景。

光伏发电作为最典型的分布式能源,得到了广泛关注,近年来发展迅速。

随着人们对供电可靠性、灵活性、能源利用率等要求的不断提高,微网等新型供电方案希望光伏发电系统不再是在电网发生故障时退出运行,而是同时具有独立发电模式和并网发电模式的能力。

如何保证逆变器孤岛运行模式与并网运行模式的无缝切换是提高负载供电可靠性、充分利用可再生能源的关键技术。

关键词:光伏发电;系统;运行模式;无缝切换现代社会经济高速发展,在新能源的发展建设过程中,光伏发展是非常重要的成果,因此受到社会大众的广泛关注,近年来更是得到广泛的普及应用。

但随着社会经济水平的提高,人们对电力能源的安全性、灵活性、能源利用率等方面都提出了更高的要求,这对光伏发电系统提出了严峻的挑战。

在新经济形势下,传统单一的光伏发电系统已无法满足社会经济以及人们日常生活对供电服务提出的新要求,因此要求独立发电模式和并网发电模式能够进行无缝切换,当并网光伏发电系统出现故障时,独立光伏发电系统仍能够正常运行,从而保证电网系统正常供电,不会对社会经济发展建设以及人们的日常生活造成影响,有效保证电网系统供电服务的安全、稳定、灵活运行,提利能源利用率,达到节能减排,实现社会经济的可持续发展。

一、光伏发电系统无缝切换慨述1、逆变器控制策略。

目前的逆变器大多为单功能逆变器,只能在孤岛模式和并网模式两种模式之一运行,为了顺利并网及对重要负载的不间断供电,双模式间的无缝切换就显得尤为重要。

逆变器作为分布式电源和电网的接口,其性能直接影响着并网系统的特性。

目前,并网逆变器主要有两种:并网电流控制型逆变器和并网电压控制型逆变器。

其中,并网电流控制型以逆变器输出电流作为控制对象,通过控制入网电流与电网电压同相来实现并网,对系统电能质量影响较小。

微电网的多重主从控制策略研究

微电网的多重主从控制策略研究

微电网的多重主从控制策略研究张新昌;张项安;孔波利;唐云龙;王以笑【摘要】针对下垂控制在负荷需求变化时其电压及频率偏移额定值较大的缺陷,提出了一种具有混合输出特性的逆变电源控制方法。

该控制方法结合了现有下垂控制和V/f控制两者的特点,较好地克服了各自的缺点。

基于该逆变电源控制方法提出了一种新的多重主从控制策略,该控制策略不需要通信,可自行按照预设的裕度相互配合运行,克服了对等控制及基于单个V/f的主从控制策略的不足。

利用DIgSILENT软件搭建了微电网的仿真模型并对其进行了验证,结果证明了所提出的逆变电源控制方法和多重主从控制策略的正确性和可行性。

%According to the shortcoming of the droop control that it’s difficult to keep rated frequency or voltage amplitude small deviation in island operation mode when the load changes, a new control method of inverter source with mixed output characteristics is proposed. It combines the characteristics of V/f control and droop control, and overcomes the shortcoming of the two methods respectively. A new multiple master-slave control strategy is proposed based on the new control method of inverter source. The strategy can operate by itself automatically according to the default margin without telecommunication, and overcome the shortcoming of the peer to peer control and the master-slave control based on single V/f source. Finally, a simulation model for micro-grid is developed on the DIgSILENT software, the control method of inverter source and the multiple master-slave control strategy of micro-grid are tested. The correctness and feasibility are verified by the simulation result.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】6页(P20-25)【关键词】微电网;逆变电源;多重主从控制;下垂控制;V/f控制【作者】张新昌;张项安;孔波利;唐云龙;王以笑【作者单位】许继电气股份有限公司,河南许昌461000;许继电气股份有限公司,河南许昌 461000;许继电气股份有限公司,河南许昌 461000;许继电气股份有限公司,河南许昌 461000;微电网系统公司,河南许昌 461000【正文语种】中文【中图分类】TM76近年来,随着能源短缺危机和环境污染的日益严重,微电网作为一种新的供电模式得到了各国政府的重视。

微网中并联逆变器的环流控制方法_肖华根

微网中并联逆变器的环流控制方法_肖华根
N
ua R1 A ub R1 B R1 C uc
io
图1
并联三相逆变器的拓扑结构
Fig. 1 Topology structure of parallel connection system of three-phase inverter
u1a u1b u1c i1a i1b i1c L1 L1 L1 io u2a u2b u2c i2a i2b i2c L2 L2 L2 R1 R1 R1 A B C ua ub uc
基金项目:国家自然科学基金重点项目(51237003);教育部新世纪 优秀人才支持计划项目 NCET-10-0367) ;湖南省研究生科研创新项目 (CX2013B162)。 National Natural Science Foundation of China (51237003); Program for New Century Excellent Talents in University (NCET-10-0367); Graduate student research innovation project in Hunan Province (CX2013B162).
(3)
所得到带零序电压分量的三相并网逆变器的
图3
带零序分量的等价平均值模型
Equivalent model of the parallel three-phase inverter with zero-sequence quantity
由图 3 可以得到 2 台逆变器之间的电流回路方
3100








第 34 卷
程组。
di u u1z L1 1a R1i1a 2z u2a 3 u1a dt 3 di L2 2a R2 i2a dt d u 1z u L i1b R i u2z u 1b 1 1 1b 2b 3 dt 3 di L2 2b R2i2b dt u di u 1z u1c L1 1c R1i1c 2z u2c 3 dt 3 di L2 2c R2 i2c dt
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微网中分布式电源逆变器的多环反馈控制策略
作者:王成山, 肖朝霞, 王守相, Wang Chengshan, Xiao Zhaoxia, Wang Shouxiang
作者单位:天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室,天津,300072
刊名:
电工技术学报
英文刊名:TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY
年,卷(期):2009,24(2)
被引用次数:5次
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