基于双层等效输入扰动的孤岛微电网频率控制

发布时间：2022-01-08 04:40

　　针对风力-柴油孤岛微电网中由于风电波动引起的功率不平衡和频率偏移问题,提出了一种基于双层等效输入扰动（DEID）的孤岛微电网频率控制策略。首先,建立了微电网风电机（WTG）线性化模型以及负荷频率控制（LFC）系统模型,并基于等效输入扰动（EID）理论,设计了EID-LFC控制器和EID-WTG控制器。前者用于调节柴油发电机的输出功率,继而将频率维持在正常范围内;后者用于桨距角控制,通过控制桨距角,使得风机输出功率平滑。并配以蓄电池储能系统（ESS）进行辅助控制,可有效维持系统功率平衡,保证频率稳定。最后搭建微电网实验平台进行验证,结果表明所提策略相对于传统的比例积分（PI）分析方法,更加可靠,效果更好。 

【文章来源】：电力电子技术. 2020,54(09)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图１０频率偏差??Ｆｉｇ．?１０?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｄｅｖｉａｔｉｏｎ??

ｅｒ?Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ??Ｖｏｌ．５４，?Ｎｏ．９??Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ?２０２０??制策略迫在眉睫。为此，将实际风速变化和负载扰??动等视为风力－柴油微电网系统的外部扰动，将微??电网频率控制问题转换为系统抗干扰问题。采用??ＥＩＤ理论可近似模拟风力－柴油微电网的系统的??扰动，估计等效风速变化和等效负载变化，据此生??成新的控制信号，减小微电网扰动的影响，以保持??频率平衡。??２风力？柴油孤岛微电网线性化模型??２．１微电网系统描述??所提孤岛微电网系统框图如图１所示。??交流＿总线??ＷＴＧ?１－??Ｉ柴油发电机ｖ??｜蓄电池ＥＳＳ卜??＇ＡＣ??ｙｐｃ??１交流负戟｜??４直流负栽｜??图１偏远地区微电网系统框图??Ｆｉｇ．?１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏ?ｇｒｉｄ?ｓｙｓｔｅｍ?ｉｎ?ｒｅｍｏｔｅ?ａｒｅａｓ??该系统由ＷＴＧ、柴油发电机、蓄电池ＥＳＳ和??负载等部分组成，各部分均通过电力电子变换器连??接到交流总线。此处将ＤＥＩＤ控制器分别应用于??ＷＴＧ系统和柴油发电机ＬＦＣ模型，抑制负载和风??速等环境扰动，从而保持频率稳定在正常范围内。??风力－柴油孤岛微电网系统馈总体控制模型??如图２所示。图中，Ａ／为频率偏差；为柴油发??电机功率波动；ＡＰｗ为负荷功率波动；ＡＰＷ为??ＷＴＧ功率波动；ＡＰＢ为蓄电池ＥＳＳ功率波动；＆??为增益；ｒｃ，：ｒＴ，ｒｂ分别为调速器、柴油发电机、蓄??电池ＥＳＳ的时间常数；为调节系数；Ｖｗ为风速。??图２风力－柴油孤岛系统模型??Ｆｉｇ．?２?Ｗｉｎｄ－ｄｉｅｓｅｌ?ｉｓｌａｎｄ?ｓｙｓｔｅｍ?ｍｏｄｅｌ??该系统向负载

图３?ＷＴＧ系统??Ｆｉｇ．?３?ＷＴＧ?ｓｙｓｔｅｍ??


本文编号：3575905