考虑网络损耗的基于模型预测直流微电网群能量优化策略 被引量：12

1

作者 张伟亮 张辉 +1 位作者 支娜 王韩伟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第13期49-56,共8页

直流微电网群实现了多个直流微电网的互联与能量互济,提高了单一直流微电网供电效率和可靠性,但多个直流子网的接入使得直流微电网拓扑更加复杂,增加了网络传输损耗和协调控制难度。文中提出一种以最小损耗为目标,具有自适应分配系数的... 直流微电网群实现了多个直流微电网的互联与能量互济,提高了单一直流微电网供电效率和可靠性,但多个直流子网的接入使得直流微电网拓扑更加复杂,增加了网络传输损耗和协调控制难度。文中提出一种以最小损耗为目标,具有自适应分配系数的优化策略。通过对各子网预测功率的修正,实现直流微电网群功率的协调与优化。为预测各子网功率变化情况,提出基于脉宽调制的模型预测控制,降低了在线运算量。最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 直流微电网群 功率损耗 协调控制 变换器 模型预测

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基于自适应下垂控制的直流微电网群分层协调控制 被引量：11

2

作者 张金星 于艾清 黄敏丽 《现代电力》 北大核心 2018年第4期72-79,共8页

为了确保配网故障时直流微电网群的稳定运行,本文根据子微网的运行工况,将微网划分不同的运行模式,提出一种基于储能自适应下垂控制的协调控制策略来确保母线电压稳定。该策略通过微网中央控制器实时检测公共直流母线电压波动控制各子... 为了确保配网故障时直流微电网群的稳定运行,本文根据子微网的运行工况,将微网划分不同的运行模式,提出一种基于储能自适应下垂控制的协调控制策略来确保母线电压稳定。该策略通过微网中央控制器实时检测公共直流母线电压波动控制各子微网间并联或独立运行,从而来维持各子微网直流母线电压稳定。同时,采用自适应下垂控制协调并联运行的子微网中储能单元根据各自荷电状态和最大输出能力自动分配负荷功率。利用MATLAB/Simulink搭建直流微电网群仿真模型,仿真结果表明该策略可协调直流微电网群母线电压稳定并可自动分配不同储能单元之间的负荷功率。 展开更多

关键词 直流微电网群 子微网 自适应 下垂控制

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直流微电网群分层控制策略 被引量：9

3

作者 米阳 吴彦伟 +2 位作者 符杨 王成山 POH Chiang Loh 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期14-20,共7页

为了确保直流微电网群可靠运行,提出一种分层控制策略。在第1层控制下,各子微网独立稳定运行,分布式电源均采用最大功率跟踪控制,储能系统通过动态调整负荷功率的分配来均衡储能单元的荷电状态。第2层控制根据各子微网的母线电压控制微... 为了确保直流微电网群可靠运行,提出一种分层控制策略。在第1层控制下,各子微网独立稳定运行,分布式电源均采用最大功率跟踪控制,储能系统通过动态调整负荷功率的分配来均衡储能单元的荷电状态。第2层控制根据各子微网的母线电压控制微电网群在不同运行状态之间无缝平滑切换,并通过管理不同子微网之间的功率流动来改善母线电压质量。最后利用Matlab/Simulink搭建微电网群仿真模型,仿真结果表明该控制策略可以提高微电网群的稳定性并可改善供电电压质量。 展开更多

关键词 直流微电网群 子微网 分层控制 负荷功率分配 电压质量

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多直流微电网群柔性互联与控制 被引量：11

4

作者 顾后生 李霞林 +1 位作者 郭力 李鹏飞 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期1-8,共8页

为提高分布式可再生能源利用效率和供电可靠性,本文提出一种适用于多直流微电网群柔性互联系统的功率协调控制策略。直流微电网包含平衡单元和功率单元,平衡单元采用功率-直流电压下垂控制,功率单元采用功率控制,隔离双向DC-DC变流器采... 为提高分布式可再生能源利用效率和供电可靠性,本文提出一种适用于多直流微电网群柔性互联系统的功率协调控制策略。直流微电网包含平衡单元和功率单元,平衡单元采用功率-直流电压下垂控制,功率单元采用功率控制,隔离双向DC-DC变流器采用功率协调控制。基于上述控制策略,不仅可以控制母线电压稳定,还可实现无互联通信情况下多平衡单元并联运行时功率主动分配,满足直流微电网内多平衡单元即插即用。同时采用隔离双向DC-DC变流器柔性互联的直流微电网群可接受功率调度指令,实现多模式最优运行。最后,搭建两直流微电网柔性互联实验平台,实验结果表明本文所提出控制策略能够实现直流微电网群功率协调控制。 展开更多

关键词 直流微电网集群 柔性互联 功率协调控制 下垂控制 隔离双向DC-DC变流器

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构网型单元异常下的孤岛交直流混合微电网群分布式协同控制策略 被引量：1

5

作者 贾宏杰 张育炜 +3 位作者 肖迁 穆云飞 金昱 陆文标 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第3期221-236,共16页

当构网型单元处于限功率运行与故障等工况下,传统孤岛交直流混合微电网群分布式协同控制方法易造成交流子微网母线电压与频率失去支撑,进而导致系统失稳.为解决上述问题,本文提出了一种面向构网型单元限功率运行与故障工况的孤岛交直流... 当构网型单元处于限功率运行与故障等工况下,传统孤岛交直流混合微电网群分布式协同控制方法易造成交流子微网母线电压与频率失去支撑,进而导致系统失稳.为解决上述问题,本文提出了一种面向构网型单元限功率运行与故障工况的孤岛交直流混合微电网群分布式协同控制策略.当子微网构网型单元处于限功率运行或故障工况时,首先,在构网型单元异常子微网变换器控制层,构网型单元将输出功率钳位于最大值或退出运行,跟网型单元通过与互联变换器进行二次协同控制,实现功率的合理分配;其次,在网间互联变换器控制层,与构网型单元异常子微网相连的互联变换器转为构网型控制模式,为构网型单元异常子微网提供母线电压与频率支撑,其余互联变换器按照正常子微网自身剩余容量分担构网型单元异常子微网所需的支撑功率.多工况下的仿真结果表明,当负荷连续增加,构网型单元处于限功率运行工况时,所提分布式协同控制策略可通过网间互联变换器的变模式运行,实现构网型单元异常子微网交流母线电压与频率的快速恢复、跟网型单元输出功率的精准分配;当构网型单元处于故障工况时,所提分布式协同控制策略可以有效解决构网型单元异常子微网因交流母线电压与频率失去支撑导致的失稳问题. 展开更多

关键词 孤岛交直流混合微电网群 分布式协同控制 构网型单元 异常运行工况 电压与频率支撑 功率分配

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基于能量管理的直流微电网集群协同控制策略 被引量：1

6

作者 朱晓荣 杜雯菲 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第1期123-130,共8页

为实现微电网间的协调控制及功率互济,提高能量使用效率,提出了基于能量管理的直流微电网集群协同控制策略。其采用分层式控制结构,下层为功率-电压下垂控制,中层为分布式一致性电压控制,上层为集中式控制协调各个微电网的控制策略。多... 为实现微电网间的协调控制及功率互济,提高能量使用效率,提出了基于能量管理的直流微电网集群协同控制策略。其采用分层式控制结构,下层为功率-电压下垂控制,中层为分布式一致性电压控制,上层为集中式控制协调各个微电网的控制策略。多层协同的控制策略使得集群中各微电网既可以独立运行又可以相互间提供功率支撑,还可以与主电网进行互联,参与电力市场,利用不同地点的资源,最大化能量利用效率,保证整个集群电压质量。在微电网间通信故障或线路断开情况下所提控制策略基本不受影响,具有一定的鲁棒性。在MATLAB/Simulink中模拟多种工况对所提控制策略进行仿真,结果表明所提控制在保证集群电压水平的同时,可以实现整个微电网集群的能量管理。 展开更多

关键词 直流微电网集群 独立性 功率互济 协同控制 能量管理

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基于输入-状态稳定条件的直流微电网集群分布式大信号稳定性

7

作者 刘宿城 褚勇智 +2 位作者 刁吉祥 张前进 刘晓东 《电工技术学报》 北大核心 2025年第2期544-558,573,共16页

直流微电网集群由地理上毗邻的多个直流微电网灵活互联而成,代表了未来配用电系统的重要发展方向。然而,高阶、强耦合、非线性以及动态变化等复杂系统特性使得直流微电网集群的大信号稳定性分析面临巨大挑战。传统集中式建模方法需要获... 直流微电网集群由地理上毗邻的多个直流微电网灵活互联而成,代表了未来配用电系统的重要发展方向。然而,高阶、强耦合、非线性以及动态变化等复杂系统特性使得直流微电网集群的大信号稳定性分析面临巨大挑战。传统集中式建模方法需要获取系统整体动态模型,随着微电网单元个数的增加,会导致系统大信号稳定性分析无法求解且不具备可扩展性等问题。为此,将直流微电网集群统一描述为包含多个子系统互联的大系统,提出基于输入-状态稳定条件的分布式大信号稳定性分析方法。首先,根据系统拓扑和控制结构建立分布式大信号降阶模型;然后,借助输入-状态稳定条件导出直流微电网集群的分布式大信号稳定性判据,并根据具体算例得到稳定区间,分析关键参数对稳定性的影响趋势;最后,通过硬件在环实验结果验证分析方法的有效性。 展开更多

关键词 直流微电网集群 分布式建模 大信号稳定性 输入-状态稳定

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交直流微电网集群柔性控制及稳定性分析 被引量：30

8

作者 李霞林 李志旺 +4 位作者 郭力 黄迪 李鹏飞 朱介北 王成山 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期5948-5961,共14页

该文重点关注柔性互联交直流微电网集群分层多尺度协调控制框架中的就地控制(即稳定控制)问题。现有的确定性控制策略一方面难以有效应对紧急情况下交直流微电网集群运行控制模式的平滑切换,另一方面为实现功率协调控制须依赖通信。为... 该文重点关注柔性互联交直流微电网集群分层多尺度协调控制框架中的就地控制(即稳定控制)问题。现有的确定性控制策略一方面难以有效应对紧急情况下交直流微电网集群运行控制模式的平滑切换,另一方面为实现功率协调控制须依赖通信。为解决上述问题,提出一种全新的控制策略以区别于现有的确定性控制方法,称之为交直流微电网集群柔性控制方法。应用该柔性控制方法,交直流微电网集群中各装置就地控制不再依赖于某个特定的运行模式,易于实现运行模式平滑切换。更重要的是,仅依靠就地量测的电气量信息,即可实现多微电网集群功率协调控制。从稳态和小信号建模及稳定性分析两方面,论述了所提柔性控制方法的有效性。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了包含2个直流微电网、1个交流微电网,以及隔离DC-DC和DC-AC互联装置的多微电网柔性互联集群仿真算例,对所提方法进行了有效验证。 展开更多

关键词 交直流微电网集群 柔性互联 柔性控制 小信号建模 稳定性分析

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基于子网优先级驱动的交直流混合微网集群双向互联变流器分散式控制策略 被引量：3

9

作者 孔惠文 马静 +1 位作者 程鹏 贾利民 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期2667-2681,共15页

随着可再生能源渗透率的不断提高,交直流混合微电网集群逐渐成为新型电力系统的弹性解决方案。考虑到实际运行中各子电网优先级和电能质量需求存在差异,该文提出一种基于子网优先级驱动的交直流混合微网集群双向互联变流器分散式控制策... 随着可再生能源渗透率的不断提高,交直流混合微电网集群逐渐成为新型电力系统的弹性解决方案。考虑到实际运行中各子电网优先级和电能质量需求存在差异,该文提出一种基于子网优先级驱动的交直流混合微网集群双向互联变流器分散式控制策略,以实现系统的弹性功率交互。首先,通过将归一化的交流频率和直流电压值作为子电网的状态偏差因子,以最小化全局总偏差因子为目标构建了用于交直流混合微电网集群的最优电力交换模型,该模型充分考虑了子电网的优先级指数和供电容量;其次,基于最优电力交换目标,提出用于双向互联变流器的准下垂控制策略,由于该策略中双向互联变流器仅需检测本地交流频率/直流电压的状态偏差因子,因此可以实现对交直流混合微电网集群整体偏差因子最小化的分散式最优功率自主协同控制;最后,构造了两个仿真实例,并利用半实物仿真系统验证了所提策略的有效性。 展开更多

关键词 交直流混合微电网集群 双向互联变流器 状态偏差 优先级驱动 分散式控制

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直流微电网集群多状态运行分级协调控制策略 被引量：10

10

作者 朱晓荣 赵澄颢 马英乔 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期128-135,共8页

为了对直流微电网集群进行协调控制并对其进行能量管理,提出一种多状态运行分级协调控制策略。该策略采用子微电网设备级控制与集群系统级控制的两级分级方式,在保证本微电网正常运行前提下利用分布式一致性算法控制集群微电网母线电压... 为了对直流微电网集群进行协调控制并对其进行能量管理,提出一种多状态运行分级协调控制策略。该策略采用子微电网设备级控制与集群系统级控制的两级分级方式,在保证本微电网正常运行前提下利用分布式一致性算法控制集群微电网母线电压,并利用直流区域控制误差控制方法控制集群联络线功率。集群运行根据网内储能单元荷电状态值划分为多个运行状态,并针对不同运行状态制定不同的联络线功率控制策略,使集群内各子微电网在不同运行状态下的运行更加合理。最后,通过MATLAB/Simulink软件对所提控制策略在多工况下进行验证,结果表明采用所提控制策略时系统电压水平可以提高至额定电压附近,同时可以根据联络线功率控制策略在多个运行工况下切换并实现控制目标。 展开更多

关键词 直流微电网集群 多状态运行 分级协调控制 一致性算法 直流区域控制误差控制 联络线功率

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直流微电网集群的大信号稳定性分析 被引量：18

11

作者 刘宿城 李响 +2 位作者 秦强栋 夏梦宇 刘晓东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期3132-3147,共16页

直流微电网集群通常由多个直流微电网互联而成,通过灵活的功率流动控制实现区域能源共享和优化利用,以充分发挥直流分布式发电系统的优势。然而,小规模直流微电网具有低惯性和高阻抗的“弱电网”特性,“弱-弱”互联会降低集群系统的阻尼... 直流微电网集群通常由多个直流微电网互联而成,通过灵活的功率流动控制实现区域能源共享和优化利用,以充分发挥直流分布式发电系统的优势。然而,小规模直流微电网具有低惯性和高阻抗的“弱电网”特性,“弱-弱”互联会降低集群系统的阻尼,甚至出现振荡或系统崩溃等严重后果。同时,直流微电网集群的高阶、强耦合以及非线性动态特性也对其稳定性分析带来了巨大挑战。为此,基于Brayton-Moser混合势理论,提出针对直流微电网集群的大信号稳定性分析方法。建立集群的大信号降阶模型,详细推导用于系统大信号稳定性判据的混合势函数,并分析关键参数对稳定区间的影响,最后通过实时仿真结果验证了该分析的正确性。 展开更多

关键词 直流微电网集群 大信号稳定性 恒功率负载 Brayton-Moser混合势理论

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孤岛交直流混合微电网群多级功率管理策略 被引量：32

12

作者 米阳 宋根新 +3 位作者 宋元元 袁明瀚 符杨 王成山 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期38-45,共8页

为实现孤岛交直流混合微电网群的稳定优化运行,提出一种多级功率管理策略。该策略包含两部分:多级功率分配控制策略和多级功率互动管理策略。多级功率分配控制策略通过功率自治级、功率互助级和功率平衡级等三级控制,实现系统功率的分... 为实现孤岛交直流混合微电网群的稳定优化运行,提出一种多级功率管理策略。该策略包含两部分:多级功率分配控制策略和多级功率互动管理策略。多级功率分配控制策略通过功率自治级、功率互助级和功率平衡级等三级控制,实现系统功率的分散管理。考虑系统互联通信正常和通信故障2种运行情况,提出一种适用于交直流混合微电网群的多级功率互动管理策略,实现各功率分配级之间合理的切换管理,保证孤岛系统的供电质量,并减少系统功率互动损耗。设计事件触发控制器,实现多级功率互动管理策略仅在事件触发时刻进行数据交换,降低系统对通信网络的要求。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 交直流混合微电网群 事件触发控制 通信故障 多级功率管理

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交直流混合微电网群分布式自治经济控制策略 被引量：30

13

作者 杨炜晨 苗世洪 +3 位作者 张世旭 刘志伟 汪鹏 叶畅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期857-867,共11页

为实现交直流混合微电网群在孤岛状态下的自治经济控制,提出一种基于离散一致性原理的分布式控制策略。该控制策略包含子微网控制与微电网群间控制2个层面。在子微网控制层面,通过在传统经济下垂控制中引入成本、频率、电压及无功分配... 为实现交直流混合微电网群在孤岛状态下的自治经济控制,提出一种基于离散一致性原理的分布式控制策略。该控制策略包含子微网控制与微电网群间控制2个层面。在子微网控制层面,通过在传统经济下垂控制中引入成本、频率、电压及无功分配的二次调整项,实现了子微网的自治稳定与功率经济分配;在微电网群间控制层面,通过构造基于成本微增量偏差值的换流站本地控制策略,并进一步引入基于离散一致性的二次调整项,实现了功率在不同子微网间的经济分配。2层控制策略相互配合,共同实现对交直流混合微电网群的分层–分布式自治经济控制。最后,基于所建交直流混合微电网群模型的仿真结果,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 交直流混合微电网群 离散一致性 分布式控制 经济控制

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孤岛交直流混合微电网群分层协调控制 被引量：41

14

作者 米阳 王鹏 +3 位作者 邓锦 陈博洋 吴继伟 亓富军 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第20期1-8,共8页

针对孤岛运行的交直流混合微电网群提出分层协调控制策略。首先设计分布式发电单元(DPDG)与储能单元底层控制,自适应调节交流子网频率与直流子网电压,保证各交、直流子网的独立稳定运行。同时考虑到直流子网中恒功率负荷(CPL)的影响,进... 针对孤岛运行的交直流混合微电网群提出分层协调控制策略。首先设计分布式发电单元(DPDG)与储能单元底层控制,自适应调节交流子网频率与直流子网电压,保证各交、直流子网的独立稳定运行。同时考虑到直流子网中恒功率负荷(CPL)的影响,进一步对各DPDG单元设计P-V2改进下垂控制,减小传统下垂控制产生的直流母线电压偏差。进而考虑各储能单元充放电能力不同,设计基于荷电状态(SOC)的动态一致均衡控制,确保储能子网协调优化运行。然后基于直流子网电压和交流子网频率信号,构造功率自治级、功率互济级和储能平衡级三级控制切换策略,实现子网间功率互助并减少系统的功率损耗。最后基于Matlab/Simulink搭建了混合微电网群仿真模型对所提控制策略进行了验证。 展开更多

关键词 交直流混合微电网群 恒功率负荷 三级控制 储能单元 动态一致均衡

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离网直流微网群混合储能容量优化配置方法 被引量：20

15

作者 阮绵晖 郑建平 +4 位作者 刘尧 廖毅 曹安瑛 张跃 甘德树 《电力工程技术》 北大核心 2021年第3期99-105,共7页

为了优化储能系统容量配置,提高直流微网群的供电可靠性和经济性,文中提出了一种考虑各子微网互为备用的独立型直流微网群混合储能联合优化配置方法。首先,以直流微网群混合储能整体投资运维等年值成本最低为优化目标,建立混合储能容量... 为了优化储能系统容量配置,提高直流微网群的供电可靠性和经济性,文中提出了一种考虑各子微网互为备用的独立型直流微网群混合储能联合优化配置方法。首先,以直流微网群混合储能整体投资运维等年值成本最低为优化目标,建立混合储能容量配置模型;其次,在不失各个子微网混合储能容量配置独立性的前提下,进一步降低混合储能的配置成本;最后,以双直流微网群为算例对象,通过对比独立优化与联合优化的配置结果说明了利用微网群功率互联的特点能够大幅降低混合储能系统投资成本,提高微网群运行稳定性,从而证明文中所提配置方法的优越性。该方法后期可为独立型直流微网群的规划建设提供依据。 展开更多

关键词 直流微电网群 混合储能 容量配置 粒子群算法 联络线能量约束

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柔性互联直流微网群一致性协调控制 被引量：3

16

作者 林其友 袁瑶 +2 位作者 陈亮亮 黄晟 舒晓欣 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第23期9907-9915,共9页

通过隔离双向直流-直流(direct current-direct current,DC-DC)换流器互联多直流微电网,不仅能实现子微网间有效电气隔离及故障隔离,还可灵活控制互联功率。为提升基于隔离双向DC-DC换流器互联直流微电网集群系统稳定性和可靠性,提出一... 通过隔离双向直流-直流(direct current-direct current,DC-DC)换流器互联多直流微电网,不仅能实现子微网间有效电气隔离及故障隔离,还可灵活控制互联功率。为提升基于隔离双向DC-DC换流器互联直流微电网集群系统稳定性和可靠性,提出一种一致性协调式控制策略,使得整个集群形成一有机整体。无论哪一直流微电网发生功率扰动,均可实现系统内所有平衡单元联动,为受扰微电网提供紧急功率支撑,改善受扰微网直流电压动态特性,减小受扰电网直流电压稳态偏差,且扰动功率由全系统平衡单元依据其等效功率分配系数比合理承担。此外,所提控制策略仅仅利用就地测量信息,无需子系统间相互通信,可靠性高。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 直流微电网集群 隔离双向直流-直流换流器 协调控制 柔性直流系统

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