文档名：基于模型预测的直流微网多电力弹簧协同控制策略研究
摘要：针对新能源接入、负荷投切所导致的直流微电网电压质量下降与系统呈现低惯性的问题,传统惯性控制随着电网规模的扩大适应性降低,因此提出一种多直流电力弹簧(DCelectricsprings,DCESs)单元下的直流微网电压协同控制策略,首先采用分布式一致性算法通过稀疏通信网络交换本地信息与相邻信息,求解全局母线电压平均值,并引入积分环节提高传统通信方式的收敛性.接着考虑系统负荷投切以及源侧功率波动导致的电压突变,基于DCES中的双向全桥DC/DC变换器构建预测模型,令各DCES根据系统功率波动状态自适应求解最佳虚拟电容值,平滑直流母线电压,提升了动态响应速度,同时分析了系统电压的收敛性与稳定性.最后通过MATLAB/Simulink在随机波动负荷、实际光伏场景下从电压质量、即插即用性能、系统惯性3个方面验证了模型的有效性,所提出的控制策略在保证系统电压平稳的同时,具有更优的动态响应能力.
Abstract：Fortheproblemofvoltagequalitydegradationandlowinertiaofthepowersystemcausedbythehighpenetrationofrenewableenergyaccesstothepowergridandloadswitching,theadaptabilityofthetraditionalinertialcontroldecreaseswiththeexpansionofthepowergridscale.Therefore,acoordinatedvoltagecontrolstrategyofDCmicrogridwithmultipleDCESs(DCelectricsprings,DCESs)isproposed.Firstly,thedistributedconsensusalgorithmisusedtoexchangethelocalinformationandtheadjacentinformationthroughthesparsecommunicationnetwork,offeringtheglobalaveragebusvoltage.Theintegrationlinkisintroducedtoimprovetheconvergenceofclassicalconsensusmethods.Consideringthesuddenchangesofvoltagecausedbythesystemswitchingandthesource-sidepowerfluctuation,apredictivemodelisbuiltbasedonthebidirectionalfullbridgeDC/DCconverterintheDCESsinorderthateachDCEScanadaptivelyoffertheoptimalvirtualcapacitancevalueaccordingtothepowerfluctuationstateofthesystem,smoothingthedynamicresponseprocessofDCbusvoltage.Theconvergenceandstabilityofthesystemvoltageareanalyzed.Finally,theeffectivenessofthemodelisverifiedthroughtheMATLAB/Simulinkinthreeaspects,i.e.thevoltagequality,theplug-and-playperformance,andthesysteminertia,undertherandomfluctuatingloadsandtheactualphotovoltaicscenarios.Theproposedcontrolstrategyhasabetterdynamicresponseabilitywhileensuringthestablesystemvoltage.
作者：刘自发 谭雅之Author：LIUZifa TANYazhi
作者单位：华北电力大学电气与电子工程学院,北京市昌平区102206
刊名：电网技术 ISTICEIPKU
Journal：PowerSystemTechnology
年，卷(期)：2024, 48(6)
分类号：TM721
关键词：直流微电网 电力弹簧 一致性算法 虚拟惯性控制 模型预测控制
Keywords：DCmicrogird DCelectricsprings consensusalgorithm virtualinertiacontrol modelpredictioncontrol
机标分类号：TM732TP273TP391.9
在线出版日期：2024年7月1日
基金项目：基于模型预测的直流微网多电力弹簧协同控制策略研究[
期刊论文] 电网技术--2024, 48(6)刘自发 谭雅之针对新能源接入、负荷投切所导致的直流微电网电压质量下降与系统呈现低惯性的问题,传统惯性控制随着电网规模的扩大适应性降低,因此提出一种多直流电力弹簧(DCelectricsprings,DCESs)单元下的直流微网电压协同控制策略...参考文献和引证文献
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