为解决孤岛模式下交直流混合微电网稳定运行的问题,文中提出一种孤岛交直流混合微电网柔性多状态开关(soft normally open point, SNOP)统一下垂控制策略。该策略基于系统功率平衡关系,通过归一化方法将2条馈线的频率下垂特性和直流电...为解决孤岛模式下交直流混合微电网稳定运行的问题,文中提出一种孤岛交直流混合微电网柔性多状态开关(soft normally open point, SNOP)统一下垂控制策略。该策略基于系统功率平衡关系,通过归一化方法将2条馈线的频率下垂特性和直流电压下垂特性相结合,根据交流频率和直流电压的变化情况,判断系统的运行状态,并通过SNOP统一调节交流子网频率和直流子网电压,使交、直流微电网能够均衡承担系统总功率变化量,从而确保交流频率和直流电压稳定在系统允许范围内。同时,为了优先确保分布式电源的就近消纳,避免SNOP的非必要动作,设计了SNOP的调节死区,使得交、直流微电网能够优先利用各子网内分布式电源,从而减少SNOP交、直流侧功率的频繁交互。最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提统一下垂控制策略的有效性。展开更多
随着具备频率调节功能的风电机组大规模并网,其调频控制严重影响了电力系统暂态功角的稳定性。文章以送端区域接入风机且联络线中间节点发生三相短路故障的扩展两机系统为背景,研究了风机下垂控制对系统功角首摆稳定性的影响机理。首先...随着具备频率调节功能的风电机组大规模并网,其调频控制严重影响了电力系统暂态功角的稳定性。文章以送端区域接入风机且联络线中间节点发生三相短路故障的扩展两机系统为背景,研究了风机下垂控制对系统功角首摆稳定性的影响机理。首先,基于等面积定则建立了同步机转速差值与系统暂态能量的关系,并提出了包含风机出力、并网位置和系统惯量分布等影响因素的WDPAS(Wind Turbine Droop Control Affects Power Angle Stability)指标,用于分析风机下垂控制对同步机转速差值的影响;其次,以风机最大功率点跟踪控制时的系统状态为基准,研究了故障期间及故障清除后风机附加下垂控制时,系统暂态能量的动态变化情况;最后,通过系统功角首摆最大偏移量对系统功角首摆稳定性进行评估,并在DIgSILENT/PowerFactory仿真软件中搭建了扩展两机系统仿真模型,验证了该指标的合理性及结论的正确性。展开更多
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
利用低压直流智能软开关(low voltage DC soft open point,LVDC-SOP)可实现多个低压直流微电网可控的柔性互联,如何实现合理灵活的子网间功率交换是其需要解决的关键问题。为此,该文针对多端口LVDC-SOP提出了一种计及标幺化电压差值和...利用低压直流智能软开关(low voltage DC soft open point,LVDC-SOP)可实现多个低压直流微电网可控的柔性互联,如何实现合理灵活的子网间功率交换是其需要解决的关键问题。为此,该文针对多端口LVDC-SOP提出了一种计及标幺化电压差值和功率裕度的双向下垂控制策略。建立了基于标幺化直流母线电压差值的功率交换规则。在此基础上,提出了多端口LVDC-SOP双向下垂控制策略,并设计了子网功率裕度影响因子,下垂系数在工作范围内可平滑连续变化。所提策略可根据子网母线电压和功率裕度的变化,实时调节子网间交换功率,同时可兼顾LVDC-SOP的功率交换能力和稳定性。实验结果表明所提策略可实现子网间合理灵活的功率交换,提高了子网对不平衡功率的调节能力,降低了子网直流母线电压越限风险。展开更多
分布式储能系统作为直流微电网重要组成部分,主要由多组储能单元构成。为了实现微源间功率合理分配,直流微电网中对微源多采用下垂控制。然而,传统基于荷电状态(State of charge,SOC)的下垂控制存在均衡缓慢和功率超限的问题。针对上述...分布式储能系统作为直流微电网重要组成部分,主要由多组储能单元构成。为了实现微源间功率合理分配,直流微电网中对微源多采用下垂控制。然而,传统基于荷电状态(State of charge,SOC)的下垂控制存在均衡缓慢和功率超限的问题。针对上述问题,提出一种改进型分布式储能SOC自适应下垂控制策略。首先,对传统下垂控制进行分析,推导出影响储能单元SOC变化率模型;其次,提出改进的分布式储能SOC自适应下垂控制策略,在传统SOC下垂控制的基础上引入增速系数;随后,分析储能单元间输出功率比值并设计增速系数参数,在限制储能单元输出功率的基础上实现SOC的快速均衡;最后,通过Matlab/Simulink仿真模型验证了所提控制策略的有效性。展开更多
文摘为解决孤岛模式下交直流混合微电网稳定运行的问题,文中提出一种孤岛交直流混合微电网柔性多状态开关(soft normally open point, SNOP)统一下垂控制策略。该策略基于系统功率平衡关系,通过归一化方法将2条馈线的频率下垂特性和直流电压下垂特性相结合,根据交流频率和直流电压的变化情况,判断系统的运行状态,并通过SNOP统一调节交流子网频率和直流子网电压,使交、直流微电网能够均衡承担系统总功率变化量,从而确保交流频率和直流电压稳定在系统允许范围内。同时,为了优先确保分布式电源的就近消纳,避免SNOP的非必要动作,设计了SNOP的调节死区,使得交、直流微电网能够优先利用各子网内分布式电源,从而减少SNOP交、直流侧功率的频繁交互。最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提统一下垂控制策略的有效性。
文摘随着具备频率调节功能的风电机组大规模并网,其调频控制严重影响了电力系统暂态功角的稳定性。文章以送端区域接入风机且联络线中间节点发生三相短路故障的扩展两机系统为背景,研究了风机下垂控制对系统功角首摆稳定性的影响机理。首先,基于等面积定则建立了同步机转速差值与系统暂态能量的关系,并提出了包含风机出力、并网位置和系统惯量分布等影响因素的WDPAS(Wind Turbine Droop Control Affects Power Angle Stability)指标,用于分析风机下垂控制对同步机转速差值的影响;其次,以风机最大功率点跟踪控制时的系统状态为基准,研究了故障期间及故障清除后风机附加下垂控制时,系统暂态能量的动态变化情况;最后,通过系统功角首摆最大偏移量对系统功角首摆稳定性进行评估,并在DIgSILENT/PowerFactory仿真软件中搭建了扩展两机系统仿真模型,验证了该指标的合理性及结论的正确性。
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。
文摘利用低压直流智能软开关(low voltage DC soft open point,LVDC-SOP)可实现多个低压直流微电网可控的柔性互联,如何实现合理灵活的子网间功率交换是其需要解决的关键问题。为此,该文针对多端口LVDC-SOP提出了一种计及标幺化电压差值和功率裕度的双向下垂控制策略。建立了基于标幺化直流母线电压差值的功率交换规则。在此基础上,提出了多端口LVDC-SOP双向下垂控制策略,并设计了子网功率裕度影响因子,下垂系数在工作范围内可平滑连续变化。所提策略可根据子网母线电压和功率裕度的变化,实时调节子网间交换功率,同时可兼顾LVDC-SOP的功率交换能力和稳定性。实验结果表明所提策略可实现子网间合理灵活的功率交换,提高了子网对不平衡功率的调节能力,降低了子网直流母线电压越限风险。
文摘分布式储能系统作为直流微电网重要组成部分,主要由多组储能单元构成。为了实现微源间功率合理分配,直流微电网中对微源多采用下垂控制。然而,传统基于荷电状态(State of charge,SOC)的下垂控制存在均衡缓慢和功率超限的问题。针对上述问题,提出一种改进型分布式储能SOC自适应下垂控制策略。首先,对传统下垂控制进行分析,推导出影响储能单元SOC变化率模型;其次,提出改进的分布式储能SOC自适应下垂控制策略,在传统SOC下垂控制的基础上引入增速系数;随后,分析储能单元间输出功率比值并设计增速系数参数,在限制储能单元输出功率的基础上实现SOC的快速均衡;最后,通过Matlab/Simulink仿真模型验证了所提控制策略的有效性。
