基于稳压控制的独立光储微电网控制策略研究及仿真分析
发布时间：2021-03-08 12:11
独立光储发电系统不与大电网连接,仅靠系统控制策略保障电能质量,目前仍具有电能质量较差、系统不稳定的问题。以提高系统电能质量、增强系统稳定性为目的,提出一种基于稳压控制的控制策略。对于储能系统,在通过逆变器前首先进行稳压控制,再通过逆变器的双环控制结构维持系统的电压与频率恒定。光伏电池在逆变器前采取最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking,MPPT）及稳压控制,并采用空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM）的恒功率控制策略（PQ control）维持稳定输出。在Matlab/simulink环境下进行仿真测试,验证控制策略的有效性。
【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020,48(21)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
独立光储系统结构
本文采用电压外环、电流内环控制策略，如图2所示。将直流电压Udc作为外环控制变量，令参考值Udc＿ref与实际值作差后通过PI控制器，限幅后得到内环电流参考值Ib＿ref，与电流Ib作差后再采用PI控制器得到PWM(Pulse Width Modulation)发生器的输入信号。2.1.2 VF控制策略
本文通过电压电流双环控制结构实现逆变器的恒压恒频控制，基本工作原理如图3所示。首先获取三相输出电压Uabc，利用软件锁相环获得参考相角后通过派克正变换得到dq轴上的电压分量Ud、Uq。在电压外环中，将参考电压Ud＿ref、Uq＿ref与实际电压分量作差，对误差采取比例积分控制，再添加电容解耦环节-ωCUq与ωCUd以提高控制响应速度，得到内环电流控制需要的参考电流Id＿ref与Iq＿ref。由分析可得式(1)。再将参考电流与由ICabc派克正变换后得到的dq轴分量作差，同样使用比例积分控制，并加入ωLId与-ωLIq,得到调制信号U*，将U*派克反变换后输入PWM发生器中，得到逆变器的PWM控制信号。据此可得式(2)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于空间矢量的三电平间接矩阵变换器简化策略研究[J]. 马星河,马亚光,许丹,李自强. 电力系统保护与控制. 2019(13)
[2]微网系统稳定运行及模式平滑切换研究[J]. 张明锐,王佳莹,宋柏慧,韦莉. 电力系统保护与控制. 2019(20)
[3]多功能逆变器在微电网储能系统中的应用[J]. 赵兴勇,贺天云,陈浩宇,赵钰彬,杨荣. 电网与清洁能源. 2019(01)
[4]Resilience enhancement strategy using microgrids in distribution network[J]. Jiaren Wang,Ning Xie,Wenxian Wu,Dong Han,Chengmin Wang,Binruo Zhu. Global Energy Interconnection. 2018(05)
[5]基于指数变步长电导增量法的光伏最大功率点跟踪[J]. 屠亚南,于艾清,薛花,王育飞. 中国电力. 2018(11)
[6]光伏逆变器改进控制策略的稳定性研究[J]. 赫亚庆,王维庆,王海云,马亚威,樊小朝,吕超. 电网与清洁能源. 2018(08)
[7]Systematic design method for PI controller with Virtual Resistor-based Active Damping of LCL filter[J]. Marwa Ben Sa?d-Romdhane,Mohmed Wissem Naouar,Ilhem Slama-Belkhodja. Global Energy Interconnection. 2018(03)
[8]基于变步长扰动观察法的MPPT仿真研究[J]. 宋雨桐,瞿谊,孙野,岑红蕾. 农业网络信息. 2018(04)
[9]计及电动汽车充电站的微电网综合控制研究[J]. 杨俊,刘秀良,刘丽娟,马富齐,侯旭倩,马喜平. 电网与清洁能源. 2018(03)
[10]大型光伏电站谐波谐振机理研究[J]. 朱武,刘雅娟. 中国电力. 2018(03)
硕士论文
[1]孤岛运行模式下微网控制策略研究[D]. 李政.广西大学 2018
[2]光伏发电模式下微电网控制策略研究[D]. 郑晨东.兰州理工大学 2017
[3]离网模式下逆变器接口的控制策略[D]. 张潮.浙江大学 2015
[4]基于SVPWM的三相光伏并网逆变器的研究[D]. 蔡军.辽宁工程技术大学 2013
[5]三相光伏并网逆变器控制策略研究[D]. 张胜权.哈尔滨工程大学 2013
本文编号：3071026
【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020,48(21)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
独立光储系统结构
本文采用电压外环、电流内环控制策略，如图2所示。将直流电压Udc作为外环控制变量，令参考值Udc＿ref与实际值作差后通过PI控制器，限幅后得到内环电流参考值Ib＿ref，与电流Ib作差后再采用PI控制器得到PWM(Pulse Width Modulation)发生器的输入信号。2.1.2 VF控制策略
本文通过电压电流双环控制结构实现逆变器的恒压恒频控制，基本工作原理如图3所示。首先获取三相输出电压Uabc，利用软件锁相环获得参考相角后通过派克正变换得到dq轴上的电压分量Ud、Uq。在电压外环中，将参考电压Ud＿ref、Uq＿ref与实际电压分量作差，对误差采取比例积分控制，再添加电容解耦环节-ωCUq与ωCUd以提高控制响应速度，得到内环电流控制需要的参考电流Id＿ref与Iq＿ref。由分析可得式(1)。再将参考电流与由ICabc派克正变换后得到的dq轴分量作差，同样使用比例积分控制，并加入ωLId与-ωLIq,得到调制信号U*，将U*派克反变换后输入PWM发生器中，得到逆变器的PWM控制信号。据此可得式(2)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于空间矢量的三电平间接矩阵变换器简化策略研究[J]. 马星河,马亚光,许丹,李自强. 电力系统保护与控制. 2019(13)
[2]微网系统稳定运行及模式平滑切换研究[J]. 张明锐,王佳莹,宋柏慧,韦莉. 电力系统保护与控制. 2019(20)
[3]多功能逆变器在微电网储能系统中的应用[J]. 赵兴勇,贺天云,陈浩宇,赵钰彬,杨荣. 电网与清洁能源. 2019(01)
[4]Resilience enhancement strategy using microgrids in distribution network[J]. Jiaren Wang,Ning Xie,Wenxian Wu,Dong Han,Chengmin Wang,Binruo Zhu. Global Energy Interconnection. 2018(05)
[5]基于指数变步长电导增量法的光伏最大功率点跟踪[J]. 屠亚南,于艾清,薛花,王育飞. 中国电力. 2018(11)
[6]光伏逆变器改进控制策略的稳定性研究[J]. 赫亚庆,王维庆,王海云,马亚威,樊小朝,吕超. 电网与清洁能源. 2018(08)
[7]Systematic design method for PI controller with Virtual Resistor-based Active Damping of LCL filter[J]. Marwa Ben Sa?d-Romdhane,Mohmed Wissem Naouar,Ilhem Slama-Belkhodja. Global Energy Interconnection. 2018(03)
[8]基于变步长扰动观察法的MPPT仿真研究[J]. 宋雨桐,瞿谊,孙野,岑红蕾. 农业网络信息. 2018(04)
[9]计及电动汽车充电站的微电网综合控制研究[J]. 杨俊,刘秀良,刘丽娟,马富齐,侯旭倩,马喜平. 电网与清洁能源. 2018(03)
[10]大型光伏电站谐波谐振机理研究[J]. 朱武,刘雅娟. 中国电力. 2018(03)
硕士论文
[1]孤岛运行模式下微网控制策略研究[D]. 李政.广西大学 2018
[2]光伏发电模式下微电网控制策略研究[D]. 郑晨东.兰州理工大学 2017
[3]离网模式下逆变器接口的控制策略[D]. 张潮.浙江大学 2015
[4]基于SVPWM的三相光伏并网逆变器的研究[D]. 蔡军.辽宁工程技术大学 2013
[5]三相光伏并网逆变器控制策略研究[D]. 张胜权.哈尔滨工程大学 2013
本文编号：3071026
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3071026.html
教材专著
