基于分層控制的多微網(wǎng)并網(wǎng)/解列運(yùn)行控制策略
發(fā)布時(shí)間:2021-02-24 04:44
針對(duì)傳統(tǒng)V/f下垂控制在微網(wǎng)并網(wǎng)/孤島運(yùn)行過(guò)程中控制精度低、頻率穩(wěn)定性差等問(wèn)題,通過(guò)對(duì)下垂控制的理論分析,考慮了線路等效電阻對(duì)微網(wǎng)控制的影響,提出了一種改進(jìn)的V/δ下垂控制方法。以此方法為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了以微網(wǎng)中央控制器為核心的多微網(wǎng)分層協(xié)調(diào)控制系統(tǒng),提出了多微網(wǎng)并網(wǎng)/解列運(yùn)行過(guò)程的暫態(tài)控制策略與流程。以某海島離網(wǎng)型風(fēng)光柴儲(chǔ)系統(tǒng)為對(duì)象,EMTDC/PSCAD仿真和實(shí)際系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證了所提控制策略與流程的有效性。
【文章來(lái)源】:電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016,40(05)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1基于分層控制的雙微網(wǎng)控制系統(tǒng)Fig.1Dual-microgridcontrolsystembasedonhierarchicalcontrol
統(tǒng)下垂控制算法,有功功率/頻率系數(shù)kp以及無(wú)功功率/電壓系數(shù)kq由下垂特性曲線的斜率得到,即kp=0.008,kq=0.00004,而在本文所提出的控制策略下,各控制參數(shù)kp1,kq1,kp2,kq2由式(5)得到,根據(jù)仿真系統(tǒng)參數(shù),以母線電壓額定值為基礎(chǔ),計(jì)算出仿真控制參數(shù):kp1=1.048×10-5,kq1=1.097×10-3,kp2=2.83×10-3,kq2=0.296。對(duì)比仿真結(jié)果如圖2所示。圖2穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下的母線電壓Fig.2Busvoltageinsteady-stateoperation如圖2(a)所示,傳統(tǒng)下垂控制策略下,由于忽略了線路等效電阻的影響,同時(shí)參考頻率計(jì)算過(guò)程存在誤差,因此母線電壓頻率在50.1Hz,有效值在260V(額定值為270V),電壓控制不夠穩(wěn)定,因此將會(huì)導(dǎo)致兩段母線并網(wǎng)/解列運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生波動(dòng),影響并網(wǎng)/解列運(yùn)行過(guò)程的正常進(jìn)行。而如圖2(b)所示,通過(guò)本文所提出的控制策略,增加了兩個(gè)系數(shù),將系統(tǒng)電壓頻率穩(wěn)定地控制在50Hz,電壓有效值272V,對(duì)比傳統(tǒng)下垂控制下的控制結(jié)果,本文所提出的控制策略有效減少了下垂控制產(chǎn)生的凈差,提高了雙微網(wǎng)并網(wǎng)/解列運(yùn)行過(guò)程中母線的沖擊。3.3并網(wǎng)/解列切換過(guò)程仿真結(jié)果在相同仿真環(huán)境下,對(duì)兩段母線并網(wǎng)/解列運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行了仿真,其中系統(tǒng)初始狀態(tài)為兩個(gè)微網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行,2s時(shí)聯(lián)絡(luò)線開關(guān)閉合雙微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,3s時(shí)聯(lián)絡(luò)線開關(guān)斷開,雙微網(wǎng)解列運(yùn)行,仿真結(jié)果如圖3和圖4所示。由圖3和圖4所示仿真結(jié)果可知,在
通道K1為母線電流,K2為微網(wǎng)1負(fù)載電流,錄波儀采集電流互感器(CT)和電壓互感器(PT)二次側(cè)值,CT變比為5/400,PT變比為1/100。通道CH7為聯(lián)絡(luò)線開關(guān)控制信號(hào)。試驗(yàn)結(jié)果波形如附錄A圖A6和A7所示,同時(shí)為進(jìn)一步觀察本文所提出的控制策略在雙微網(wǎng)并網(wǎng)過(guò)程中的控制效果,提取母線電壓波形的頻率和幅值如圖5和圖6所示,其中V1_RMS和V2_RMS分別為母線1和母線2的A相電壓有效值。圖5現(xiàn)場(chǎng)雙母線并網(wǎng)過(guò)程中的電壓和頻率Fig.5Voltageandfrequencyoftwobusesduringthegridconnectionprocessinthefieldtest圖6現(xiàn)場(chǎng)雙母線解列過(guò)程中的電壓和頻率Fig.6Voltageandfrequencyoftwobusesduringthegriddisconnectionprocessinthefieldtest由上述各現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果圖可以看出,應(yīng)用本文所提出的控制策略及控制流程,雙微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行聯(lián)絡(luò)線開關(guān)動(dòng)作前后母線電壓能夠保持穩(wěn)定,負(fù)載電流保持穩(wěn)定無(wú)沖擊。同時(shí),在本文所提出的過(guò)渡控制策略下,聯(lián)絡(luò)線開關(guān)閉合前母線1和2的A相電壓有效值分別為62V和60V,對(duì)應(yīng)一次側(cè)相電壓為10.74kV和10.39kV,系統(tǒng)頻率波動(dòng)較小,雙微網(wǎng)能夠平滑地進(jìn)行運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)換。同時(shí),與雙微網(wǎng)并網(wǎng)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)類似,雙微網(wǎng)解列瞬間的試驗(yàn)結(jié)果表明,本文所提出的控制策略及控制流程下,系統(tǒng)能夠平滑過(guò)渡,實(shí)現(xiàn)雙微網(wǎng)系統(tǒng)解列運(yùn)行。5結(jié)語(yǔ)本文提出一種新的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于本地測(cè)量的微網(wǎng)逆變器離/并網(wǎng)功率精確和統(tǒng)一控制[J]. 茆美琴,申亞濤,董政,申凱,張榴晨. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(21)
[2]基于附加阻尼的微網(wǎng)改進(jìn)下垂控制方法[J]. 張野,郭力,賈宏杰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(18)
[3]改進(jìn)負(fù)荷分配的孤島微網(wǎng)下垂控制方法[J]. 杜燕,蘇建徽,張榴晨,楊向真. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(15)
[4]基于下垂系數(shù)步長(zhǎng)自適應(yīng)的下垂控制策略[J]. 張東,卓放,師洪濤,耿志清,翟灝. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(24)
[5]串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)的多微網(wǎng)系統(tǒng)分層協(xié)調(diào)控制策略[J]. 周念成,金明,王強(qiáng)鋼,蘇適,嚴(yán)玉廷. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(12)
[6]使用電壓—相角下垂控制的微電網(wǎng)控制策略設(shè)計(jì)[J]. 郜登科,姜建國(guó),張宇華. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2012(05)
[7]基于儲(chǔ)能的可再生能源微網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)[J]. 唐西勝,鄧衛(wèi),李寧寧,齊智平. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2012(03)
[8]微網(wǎng)運(yùn)行模式平滑切換的控制策略研究[J]. 張純,陳民鈾,王振存. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2011(20)
[9]基于改進(jìn)下垂法的微電網(wǎng)逆變器并聯(lián)控制技術(shù)[J]. 姚瑋,陳敏,牟善科,高明智,錢照明. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2009(06)
[10]微網(wǎng)綜合控制與分析[J]. 王成山,肖朝霞,王守相. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2008(07)
本文編號(hào):3048806
【文章來(lái)源】:電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016,40(05)北大核心
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【部分圖文】:
圖1基于分層控制的雙微網(wǎng)控制系統(tǒng)Fig.1Dual-microgridcontrolsystembasedonhierarchicalcontrol
統(tǒng)下垂控制算法,有功功率/頻率系數(shù)kp以及無(wú)功功率/電壓系數(shù)kq由下垂特性曲線的斜率得到,即kp=0.008,kq=0.00004,而在本文所提出的控制策略下,各控制參數(shù)kp1,kq1,kp2,kq2由式(5)得到,根據(jù)仿真系統(tǒng)參數(shù),以母線電壓額定值為基礎(chǔ),計(jì)算出仿真控制參數(shù):kp1=1.048×10-5,kq1=1.097×10-3,kp2=2.83×10-3,kq2=0.296。對(duì)比仿真結(jié)果如圖2所示。圖2穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下的母線電壓Fig.2Busvoltageinsteady-stateoperation如圖2(a)所示,傳統(tǒng)下垂控制策略下,由于忽略了線路等效電阻的影響,同時(shí)參考頻率計(jì)算過(guò)程存在誤差,因此母線電壓頻率在50.1Hz,有效值在260V(額定值為270V),電壓控制不夠穩(wěn)定,因此將會(huì)導(dǎo)致兩段母線并網(wǎng)/解列運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生波動(dòng),影響并網(wǎng)/解列運(yùn)行過(guò)程的正常進(jìn)行。而如圖2(b)所示,通過(guò)本文所提出的控制策略,增加了兩個(gè)系數(shù),將系統(tǒng)電壓頻率穩(wěn)定地控制在50Hz,電壓有效值272V,對(duì)比傳統(tǒng)下垂控制下的控制結(jié)果,本文所提出的控制策略有效減少了下垂控制產(chǎn)生的凈差,提高了雙微網(wǎng)并網(wǎng)/解列運(yùn)行過(guò)程中母線的沖擊。3.3并網(wǎng)/解列切換過(guò)程仿真結(jié)果在相同仿真環(huán)境下,對(duì)兩段母線并網(wǎng)/解列運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行了仿真,其中系統(tǒng)初始狀態(tài)為兩個(gè)微網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行,2s時(shí)聯(lián)絡(luò)線開關(guān)閉合雙微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,3s時(shí)聯(lián)絡(luò)線開關(guān)斷開,雙微網(wǎng)解列運(yùn)行,仿真結(jié)果如圖3和圖4所示。由圖3和圖4所示仿真結(jié)果可知,在
通道K1為母線電流,K2為微網(wǎng)1負(fù)載電流,錄波儀采集電流互感器(CT)和電壓互感器(PT)二次側(cè)值,CT變比為5/400,PT變比為1/100。通道CH7為聯(lián)絡(luò)線開關(guān)控制信號(hào)。試驗(yàn)結(jié)果波形如附錄A圖A6和A7所示,同時(shí)為進(jìn)一步觀察本文所提出的控制策略在雙微網(wǎng)并網(wǎng)過(guò)程中的控制效果,提取母線電壓波形的頻率和幅值如圖5和圖6所示,其中V1_RMS和V2_RMS分別為母線1和母線2的A相電壓有效值。圖5現(xiàn)場(chǎng)雙母線并網(wǎng)過(guò)程中的電壓和頻率Fig.5Voltageandfrequencyoftwobusesduringthegridconnectionprocessinthefieldtest圖6現(xiàn)場(chǎng)雙母線解列過(guò)程中的電壓和頻率Fig.6Voltageandfrequencyoftwobusesduringthegriddisconnectionprocessinthefieldtest由上述各現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果圖可以看出,應(yīng)用本文所提出的控制策略及控制流程,雙微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行聯(lián)絡(luò)線開關(guān)動(dòng)作前后母線電壓能夠保持穩(wěn)定,負(fù)載電流保持穩(wěn)定無(wú)沖擊。同時(shí),在本文所提出的過(guò)渡控制策略下,聯(lián)絡(luò)線開關(guān)閉合前母線1和2的A相電壓有效值分別為62V和60V,對(duì)應(yīng)一次側(cè)相電壓為10.74kV和10.39kV,系統(tǒng)頻率波動(dòng)較小,雙微網(wǎng)能夠平滑地進(jìn)行運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)換。同時(shí),與雙微網(wǎng)并網(wǎng)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)類似,雙微網(wǎng)解列瞬間的試驗(yàn)結(jié)果表明,本文所提出的控制策略及控制流程下,系統(tǒng)能夠平滑過(guò)渡,實(shí)現(xiàn)雙微網(wǎng)系統(tǒng)解列運(yùn)行。5結(jié)語(yǔ)本文提出一種新的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于本地測(cè)量的微網(wǎng)逆變器離/并網(wǎng)功率精確和統(tǒng)一控制[J]. 茆美琴,申亞濤,董政,申凱,張榴晨. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(21)
[2]基于附加阻尼的微網(wǎng)改進(jìn)下垂控制方法[J]. 張野,郭力,賈宏杰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(18)
[3]改進(jìn)負(fù)荷分配的孤島微網(wǎng)下垂控制方法[J]. 杜燕,蘇建徽,張榴晨,楊向真. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(15)
[4]基于下垂系數(shù)步長(zhǎng)自適應(yīng)的下垂控制策略[J]. 張東,卓放,師洪濤,耿志清,翟灝. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(24)
[5]串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)的多微網(wǎng)系統(tǒng)分層協(xié)調(diào)控制策略[J]. 周念成,金明,王強(qiáng)鋼,蘇適,嚴(yán)玉廷. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(12)
[6]使用電壓—相角下垂控制的微電網(wǎng)控制策略設(shè)計(jì)[J]. 郜登科,姜建國(guó),張宇華. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2012(05)
[7]基于儲(chǔ)能的可再生能源微網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)[J]. 唐西勝,鄧衛(wèi),李寧寧,齊智平. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2012(03)
[8]微網(wǎng)運(yùn)行模式平滑切換的控制策略研究[J]. 張純,陳民鈾,王振存. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2011(20)
[9]基于改進(jìn)下垂法的微電網(wǎng)逆變器并聯(lián)控制技術(shù)[J]. 姚瑋,陳敏,牟善科,高明智,錢照明. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2009(06)
[10]微網(wǎng)綜合控制與分析[J]. 王成山,肖朝霞,王守相. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2008(07)
本文編號(hào):3048806
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