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含复合储能和燃气轮发电机的直流微电网母线电压波动分层控制策略 被引量:18
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作者 张继红 王洪明 +2 位作者 魏毅立 吴振奎 杨培宏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1238-1246,共9页
为解决微电网运行时惯性小、模式多、对负荷敏感等问题而引发的母线电压波动现象,从储能系统的配置优化着手,在考虑荷电状态的基础上依据直流母线电压波动幅值进行抑制,提出一种直流微电网母线电压分层协调控制策略。主要利用混合储能... 为解决微电网运行时惯性小、模式多、对负荷敏感等问题而引发的母线电压波动现象,从储能系统的配置优化着手,在考虑荷电状态的基础上依据直流母线电压波动幅值进行抑制,提出一种直流微电网母线电压分层协调控制策略。主要利用混合储能的互补特性以及燃气轮机的快起动优势,按照预期设计的七种模式精准抑制电压波动,建立各自模式的功率终端和松弛终端调配机制模型,给出硬件电路和软件设计流程,采用PSCAD/EMTDC大型仿真软件与新能源发电、储能综合实验平台的测试结果表明:所提控制策略合理可行,达到了抑制母线电压波动的目的,满足预期设计要求。 展开更多
关键词 直流微电网 电压波动抑制 双储能 分层控制 下垂调节
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平抑风电出力波动的混合储能功率分配策略 被引量:1
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作者 郭东泽 张继红 +1 位作者 王庆宇 张帅 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1564-1573,共10页
储能技术逐渐成为平抑功率波动、提高电网接纳能力的有效手段,但风电功率波动情况复杂且多变,单一储能并不具备高能量、高功率密度特性。因此为解决风力发电出力平滑问题,针对其随机性间歇性等典型特征,本工作拟采用混合储能技术手段,... 储能技术逐渐成为平抑功率波动、提高电网接纳能力的有效手段,但风电功率波动情况复杂且多变,单一储能并不具备高能量、高功率密度特性。因此为解决风力发电出力平滑问题,针对其随机性间歇性等典型特征,本工作拟采用混合储能技术手段,结合锂离子电池和超级电容两种储能的优势,设计一种基于自适应滑动平均滤波-小波包分解双层功率分解分配策略,利用滑动平均滤波算法完成风电功率的自适应分解,获得并网功率和混合储能所需最低功率。考虑到混合储能输出功率依然含有丰富的信息以及小波包分解层数和功率分界点的确定规则,借助小波包算法对平抑的风电功率进行二次分解,并结合变频熵值策略优化混合储能的功率分配,有效改善风电功率的波动情况,实现混合储能功率的最优分解和合理分配。采用国家标准时间尺度波动情况、引入储能前后波动情况、功率幅值、充放电次数等评价指标对不同功率分配方式进行对比分析,结果表明,所提策略能够满足国家标准对风电场出力波动要求,减小对电网的冲击,与传统小波包分解算法对比具有较好自适应性,整体波动情况提升23.69%,锂电池充放电次数降低58.2%。模型评估结果表明,所提方法能够提升混合储能系统整体经济性并延长电池使用寿命。 展开更多
关键词 混合储能 自适应滑动平均算法 小波分解 变频熵值 功率分配
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低压微网阻性逆变器并联运行控制策略 被引量:18
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作者 张继红 赵锐 +3 位作者 刘云飞 杨培宏 吴振奎 张新 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期136-146,共11页
并联逆变器需要较强的环流抑制能力、较好的功率分配特性和一定的抗扰能力。而传统下垂控制与双环控制方法动态特性较差、功率分配精度不高、环流抑制效果一般。针对低压微网系统稳定运行受逆变器输出阻抗、连线阻抗、负荷特性影响等复... 并联逆变器需要较强的环流抑制能力、较好的功率分配特性和一定的抗扰能力。而传统下垂控制与双环控制方法动态特性较差、功率分配精度不高、环流抑制效果一般。针对低压微网系统稳定运行受逆变器输出阻抗、连线阻抗、负荷特性影响等复杂情况,详细分析了逆变器的应用需求,重点研究了环流抑制和功率均分控制策略,提出了一种含虚拟负感抗分量和自适应虚拟阻抗的多环控制策略,采用负感抗分量抵消逆变器输出阻抗中的感性成分,利用自适应虚拟阻抗动态调节逆变器连线阻抗参数,从而使逆变器输出等效阻抗在较宽频带下呈现阻性特性,简化了繁杂的解耦控制算法。此外,为解决虚拟阻抗与电压跌落的矛盾问题,重新设计了下垂控制外环,提高了功率分配精度和动态响应速度。PSCAD/EMTDC建模仿真与实验测试结果表明,所提控制策略合理可行,预期在微网系统和光伏电站中具有广阔的推广应用前景。 展开更多
关键词 低压微网 并联逆变器 自适应虚拟阻抗 多环控制 环流抑制 功率分配
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直流微网母线电压稳定控制策略 被引量:28
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作者 张继红 赵锐 +3 位作者 高雷 冀伟成 杨培宏 吴振奎 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期4922-4929,共8页
直流微网母线电压决定于电源、负荷及相应控制策略,为解决风电、光伏等间歇性电源即插即用、负荷随机投切等复杂情况的微网直流母线电压恒定问题,该文建立了相应数学模型,提出了一种基于混合储能优化控制母线电压波动的多模式电压稳定策... 直流微网母线电压决定于电源、负荷及相应控制策略,为解决风电、光伏等间歇性电源即插即用、负荷随机投切等复杂情况的微网直流母线电压恒定问题,该文建立了相应数学模型,提出了一种基于混合储能优化控制母线电压波动的多模式电压稳定策略,在考虑储能荷电状态约束的基础上采用电压分段下垂控制方法,实现储能系统对负荷变化的实时跟踪,提高了负荷功率分配精度,保证母线电压基本恒定,采用PSCAD/EMTDC仿真算例和实验测试验证所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 混合储能 多模式协调控制 母线电压分段控制 电压波动抑制
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双闭环控制的光伏系统多逆变器并联运行策略 被引量:9
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作者 张继红 白鑫 +1 位作者 张新 张晓明 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2022年第8期71-75,127,共6页
基于光伏电站的多并联逆变器控制技术日趋成熟,并随国内清洁能源的快速发展其应用将更加广泛。然而,多并联逆变器受设备自身容量差异、输出电压不等、接线阻抗以及测量阻抗不同将会产生系统环流。环流的增大将导致电力电子器件工作效率... 基于光伏电站的多并联逆变器控制技术日趋成熟,并随国内清洁能源的快速发展其应用将更加广泛。然而,多并联逆变器受设备自身容量差异、输出电压不等、接线阻抗以及测量阻抗不同将会产生系统环流。环流的增大将导致电力电子器件工作效率降低、功耗增大、寿命缩短等一系列问题。针对上述现象,此处建立了多并联逆变器数学模型,重点分析了环流产生机理、设计了相应抑制措施、提出了基于虚拟阻抗的电压、电流双闭环改进鲁棒控制策略,通过搭建的Matlab/Simulink理论模型与物理实验平台对所提方案进行了测试。结果表明,控制策略合理可行,解决了环流抑制的问题,并提高了功率分配精度,预期可为工程实践提供理论指导并具有较好地推广应用价值。 展开更多
关键词 多逆变器 数学模型 环流抑制 鲁棒控制
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飞轮储能参与风场调频控制研究 被引量:6
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作者 张继红 崔天祥 +2 位作者 熊伟 吴振奎 张自雷 《浙江电力》 2022年第8期49-56,共8页
针对大规模风电并网导致系统惯性减小、频率波动加剧和电能质量变差等一系列问题,设计了具有高功率密度的飞轮作为风电场储能设备,并将其连接于箱变低压侧,实现电网峰谷调节,增强系统惯性,达到调频的目的。飞轮储能机侧变流器采用电流... 针对大规模风电并网导致系统惯性减小、频率波动加剧和电能质量变差等一系列问题,设计了具有高功率密度的飞轮作为风电场储能设备,并将其连接于箱变低压侧,实现电网峰谷调节,增强系统惯性,达到调频的目的。飞轮储能机侧变流器采用电流矢量控制,使系统输出功率具备灵活调节能力,网侧变流器采用电压定向矢量控制策略,保证直流母线电压稳定。为验证系统运行的可靠性,采用MATLAB/Simulink搭建仿真模型进行了测试,结果表明:所设计的储能系统具有控制简单高效、便于安装施工等特点;基于飞轮储能的运行机理设置了转速控制模块,使储能系统能够在安全域内高效运行;从机侧和网侧两方面设计了电流、电压矢量控制方案,使其功率输出平滑且电压趋于稳定。 展开更多
关键词 风力发电 飞轮储能 一次调频 电压定向矢量控制 电流矢量控制
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基于超螺旋二阶滑模控制静止无功发生器的研究
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作者 魏毅立 尹晓航 刘志峰 《电力电容器与无功补偿》 2022年第5期27-34,共8页
静止无功发生器(static var generator,SVG)广泛用于电力系统中解决三相不平衡的问题。采用构造一个无延迟的旋转相量的方法,对静止无功发生器的电流检测部分进行了改进,以解决移相算子带来的延迟导致的误差,提升电流检测的实时性。控... 静止无功发生器(static var generator,SVG)广泛用于电力系统中解决三相不平衡的问题。采用构造一个无延迟的旋转相量的方法,对静止无功发生器的电流检测部分进行了改进,以解决移相算子带来的延迟导致的误差,提升电流检测的实时性。控制部分的电流内环采用前馈解耦控制,以解决dq轴上直流变量的耦合问题;由于PI控制系统具有参数难以确定以及难以解决时变复杂系统的缺点,提出了在前馈解耦控制器中使用超螺旋二阶滑模控制的输出电压波形控制方案来代替PI控制。依托这种方法在Matlab中设计出静止无功发生器的模型,对动态三相不平衡负载进行仿真分析。由仿真结果可知,与传统的PI控制相比,此种方法控制效果更好。 展开更多
关键词 静止无功发生器(SVG) 瞬时对称分量法 前馈解耦控制 超螺旋二阶滑模控制 电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)
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