传统有功功率-频率(P-f)下垂控制应用范围广,但无法自均衡微电网磷酸铁锂电池能量状态(state of energy,SOE)。现有的SOE均衡方案均未解决P-f下垂控制下SOE均衡问题。针对此问题,提出一种基于P-f下垂控制孤岛微电网磷酸铁锂电池SOE均衡...传统有功功率-频率(P-f)下垂控制应用范围广,但无法自均衡微电网磷酸铁锂电池能量状态(state of energy,SOE)。现有的SOE均衡方案均未解决P-f下垂控制下SOE均衡问题。针对此问题,提出一种基于P-f下垂控制孤岛微电网磷酸铁锂电池SOE均衡方案。研究了下垂控制和SOE之间的内在联系,对传统P-f控制参数进行重新设计,并引进一致性算法得到SOE均衡调节项,使得磷酸铁锂电池逆变器输出的有功功率根据磷酸铁锂电池SOE初始状态进行重复分配,在少通信和确保良好频率质量的前提下实现孤岛微电网磷酸铁锂电池组充放电过程中的SOE均衡。此外,通过分析所提方案的小信号模型,对不同控制参数下系统的稳定性进行了研究。最后,PSCAD仿真结果验证所提方案能够使磷酸铁锂电池在充放电过程中的SOE自均衡,具有良好的可扩展性,对通信中断具有良好的鲁棒性。展开更多
为了解决高比例新能源地区电网中新能源不确定性所导致的N-1故障线路过载问题,提出一种计及新能源不确定性并应用混合型潮流控制器(hybrid power flow controller,HPFC)控制模式的电网潮流优化方法。首先,建立了适应于多线路控制的HPFC...为了解决高比例新能源地区电网中新能源不确定性所导致的N-1故障线路过载问题,提出一种计及新能源不确定性并应用混合型潮流控制器(hybrid power flow controller,HPFC)控制模式的电网潮流优化方法。首先,建立了适应于多线路控制的HPFC稳态计算模型,并给出了在不同控制模式下的HPFC运行约束条件。其次,以电网有功网损和线路负载率指标为目标函数,考虑N-1安全约束和HPFC运行约束,建立应用HPFC控制模式的电网潮流优化模型。然后,通过模糊C均值聚类获取反映新能源出力、负荷不确定性的场景集合,并采用多目标多元宇宙优化算法(multi-objective multi-verse optimization,MOMVO)求解所提优化模型。最后,将所提潮流优化方法应用于江苏南通某地区电网。结果表明,所提方法能有效提高电网的经济性与静态安全性,且计算结果具有较好的稳定性。展开更多
针对现存锂电池组内串联单体锂电池健康状态(state of health,SOH)均衡方案需要集中控制器和全局通信、系统建设成本居高不下等问题,提出一种基于一致性算法的锂电池组内单体锂电池SOH主动均衡方案。分析了SOH参数、放电深度(depth of d...针对现存锂电池组内串联单体锂电池健康状态(state of health,SOH)均衡方案需要集中控制器和全局通信、系统建设成本居高不下等问题,提出一种基于一致性算法的锂电池组内单体锂电池SOH主动均衡方案。分析了SOH参数、放电深度(depth of discharge,DOD)和有功功率三者之间的内在联系,设计了有功功率分配和控制算法切换法则。利用一致性算法求解DOD平均值,以达到在无需集中控制器和减少通信信号数量的前提下,实现锂电池组内单体锂电池SOH均衡的控制目标,提高锂电池容量利用率,降低锂电池维护成本。最后,Matlab/Simulink仿真结果说明,所提方案在负荷变化、通信中断、锂电池块数增加和DOD出现测量误差的情况下,均能使锂电池组内串联单体锂电池SOH自均衡。展开更多
针对直流微电网系统中双有源桥(Dual active bridge,DAB)变换器存在的直流母线电压和负载波动大、传输功率不稳定等问题,提出一种基于遗传算法的自抗扰控制与梯度下降算法优化回流功率的混合优化控制策略。首先,分析拓展移相调制下DAB...针对直流微电网系统中双有源桥(Dual active bridge,DAB)变换器存在的直流母线电压和负载波动大、传输功率不稳定等问题,提出一种基于遗传算法的自抗扰控制与梯度下降算法优化回流功率的混合优化控制策略。首先,分析拓展移相调制下DAB变换器的拓扑结构和功率特性,以回流功率为损失函数,引入梯度下降算法迭代寻找最优内移相比。随后,在DAB变换器小信号建模的基础上,设计线性自抗扰控制器,通过扩张状态观测器对输出电压和系统内外部扰动进行观测估计。同时,考虑到复杂环境下自抗扰控制器参数整定的不确定性,引入遗传算法对自抗扰控制器进行参数自整定。最后,搭建以TMS320F28335为控制器的试验平台对提出的混合优化控制策略(Hybrid optimal control strategy under extended phase shift modulation,EPS-HOCS)和传统PI控制(PI control strategy under extended phase shift modulation,EPS-PI)和自适应梯度下降算法控制(Adaptive gradient descent algorithm under extended phase shift modulation,EPS-AGDA)进行分析对比,验证了所提策略在回流功率和动态性能方面的优越性。展开更多
文摘传统有功功率-频率(P-f)下垂控制应用范围广,但无法自均衡微电网磷酸铁锂电池能量状态(state of energy,SOE)。现有的SOE均衡方案均未解决P-f下垂控制下SOE均衡问题。针对此问题,提出一种基于P-f下垂控制孤岛微电网磷酸铁锂电池SOE均衡方案。研究了下垂控制和SOE之间的内在联系,对传统P-f控制参数进行重新设计,并引进一致性算法得到SOE均衡调节项,使得磷酸铁锂电池逆变器输出的有功功率根据磷酸铁锂电池SOE初始状态进行重复分配,在少通信和确保良好频率质量的前提下实现孤岛微电网磷酸铁锂电池组充放电过程中的SOE均衡。此外,通过分析所提方案的小信号模型,对不同控制参数下系统的稳定性进行了研究。最后,PSCAD仿真结果验证所提方案能够使磷酸铁锂电池在充放电过程中的SOE自均衡,具有良好的可扩展性,对通信中断具有良好的鲁棒性。
文摘针对现存锂电池组内串联单体锂电池健康状态(state of health,SOH)均衡方案需要集中控制器和全局通信、系统建设成本居高不下等问题,提出一种基于一致性算法的锂电池组内单体锂电池SOH主动均衡方案。分析了SOH参数、放电深度(depth of discharge,DOD)和有功功率三者之间的内在联系,设计了有功功率分配和控制算法切换法则。利用一致性算法求解DOD平均值,以达到在无需集中控制器和减少通信信号数量的前提下,实现锂电池组内单体锂电池SOH均衡的控制目标,提高锂电池容量利用率,降低锂电池维护成本。最后,Matlab/Simulink仿真结果说明,所提方案在负荷变化、通信中断、锂电池块数增加和DOD出现测量误差的情况下,均能使锂电池组内串联单体锂电池SOH自均衡。
文摘针对直流微电网系统中双有源桥(Dual active bridge,DAB)变换器存在的直流母线电压和负载波动大、传输功率不稳定等问题,提出一种基于遗传算法的自抗扰控制与梯度下降算法优化回流功率的混合优化控制策略。首先,分析拓展移相调制下DAB变换器的拓扑结构和功率特性,以回流功率为损失函数,引入梯度下降算法迭代寻找最优内移相比。随后,在DAB变换器小信号建模的基础上,设计线性自抗扰控制器,通过扩张状态观测器对输出电压和系统内外部扰动进行观测估计。同时,考虑到复杂环境下自抗扰控制器参数整定的不确定性,引入遗传算法对自抗扰控制器进行参数自整定。最后,搭建以TMS320F28335为控制器的试验平台对提出的混合优化控制策略(Hybrid optimal control strategy under extended phase shift modulation,EPS-HOCS)和传统PI控制(PI control strategy under extended phase shift modulation,EPS-PI)和自适应梯度下降算法控制(Adaptive gradient descent algorithm under extended phase shift modulation,EPS-AGDA)进行分析对比,验证了所提策略在回流功率和动态性能方面的优越性。