風電孤島經混合三端直流送出的模型預測控制
本文關鍵詞:風電孤島經混合三端直流送出的模型預測控制 出處:《中國電機工程學報》2015年13期 論文類型:期刊論文
【摘要】:采用混合多端直流將我國西部能源基地的電力外送是未來發(fā)展的方向。由于風能具有隨機性和間歇性的特點,宜采取孤島運行并通過電壓源換流器(voltage source converter,VSC)并入傳統(tǒng)直流輸電系統(tǒng)。針對這種拓撲下連接風電孤島的VSC,該文提出基于模型預測控制(model predictive control,MPC)的控制策略。該控制策略不含PI環(huán)節(jié),可以直接求取幾個周期內調制波的最優(yōu)解,避免與雙饋風機控制器中PI環(huán)節(jié)的相互影響,還具有動態(tài)響應快和控制精度高的特點。針對混合多端由于功率波動和故障情況導致直流電壓波動以及LCC本身存在紋波的問題,提出在基本控制算法上增加對直流電壓的預測,減小直流電壓波動的影響并增強抗擾動能力。該文結合我國西北電網風電送出的實際需求,在PSCAD中建立混合多端模型,在風速波動和交直流故障情況下驗證所提出的模型預測控制策略的有效性及故障恢復性能。
[Abstract]:It is the direction of future development to use hybrid multi-terminal DC to transmit the electric power from the western energy base of our country. The wind energy has the characteristic of randomness and intermittence. It is advisable to adopt isolated island operation and voltage source converter through the voltage source converter. VSCs are incorporated into traditional DC transmission systems. For the VSC connected to isolated wind power islands under this topology. This paper presents a control strategy based on model predictive control model predictive control (MPC), which does not include Pi link. The optimal solution of modulation wave in several periods can be obtained directly to avoid the interaction with Pi link in the doubly-fed fan controller. It also has the characteristics of fast dynamic response and high control precision. The DC voltage fluctuation caused by the power fluctuation and fault of the hybrid multi-terminal and the ripple of the LCC itself are also discussed. In order to reduce the influence of DC voltage fluctuation and enhance the anti-disturbance ability, this paper proposes to increase the prediction of DC voltage in the basic control algorithm. This paper combines with the actual demand of wind power generation in Northwest China Power Grid. A hybrid multi-terminal model is established in PSCAD to verify the effectiveness and fault recovery performance of the proposed predictive control strategy in the case of wind speed fluctuation and AC / DC fault.
【作者單位】: 華北電力大學電氣與電子工程學院;中國電力科學研究院;
【基金】:國家自然科學基金項目(51177044)~~
【分類號】:TM614
【正文快照】: 連接風電孤島的VSC,該文提出基于模型預測控制(modelpredictive control,MPC)的控制策略。該控制策略不含PI環(huán)節(jié),可以直接求取幾個周期內調制波的最優(yōu)解,避免與雙饋風機控制器中PI環(huán)節(jié)的相互影響,還具有動態(tài)響應快和控制精度高的特點。針對混合多端由于功率波動和故障情況導致
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9 郁沖;王鍇;;離散時間模型預測控制在光伏并網中的研究[J];湖南文理學院學報(自然科學版);2013年03期
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,本文編號:1426797
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