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基于直流电压无差调节的MMC-MTDC协调下垂控制策略

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简介:
本研究提出了一种针对多端直流输电系统的MMC-MTDC协调下垂控制策略,特别强调了直流电压的精确调控机制。此方法旨在优化系统运行效率与稳定性,在电网波动时提供快速响应能力,确保电力传输的安全性和可靠性。 为了确保多端直流输电(MTDC)系统的安全可靠运行,本段落提出了一种新的协调下垂控制策略来维持稳定的直流电压。通过构建MTDC系统等效网络模型并推导小信号解析式,将补偿量加入到传统下垂控制器中,实现了在各种工况下的无差调节功能。利用PSCAD/EMTDC软件建立基于模块化多电平换流器的四端直流输电系统的仿真平台,并通过该平台验证了所提控制方法的有效性。实验结果表明,在新提出的控制策略的作用下,系统中的直流电压在受到扰动后能够恢复到原有的稳态运行状态,从而避免了传统下垂控制器造成的电压偏差问题,确保了直流电压的额定值稳定运行。

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  • MMC-MTDC
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    本研究提出了一种针对多端直流输电系统的MMC-MTDC协调下垂控制策略,特别强调了直流电压的精确调控机制。此方法旨在优化系统运行效率与稳定性,在电网波动时提供快速响应能力,确保电力传输的安全性和可靠性。 为了确保多端直流输电(MTDC)系统的安全可靠运行,本段落提出了一种新的协调下垂控制策略来维持稳定的直流电压。通过构建MTDC系统等效网络模型并推导小信号解析式,将补偿量加入到传统下垂控制器中,实现了在各种工况下的无差调节功能。利用PSCAD/EMTDC软件建立基于模块化多电平换流器的四端直流输电系统的仿真平台,并通过该平台验证了所提控制方法的有效性。实验结果表明,在新提出的控制策略的作用下,系统中的直流电压在受到扰动后能够恢复到原有的稳态运行状态,从而避免了传统下垂控制器造成的电压偏差问题,确保了直流电压的额定值稳定运行。
  • DC_microgrid_zip__母线研究
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    本研究聚焦于分布式微电网中的下垂控制策略及直流母线电压调控技术,旨在提升系统稳定性和效率。通过优化算法和实验验证,探讨了在不同运行条件下维持电力质量的有效方法。 直流微网建模中采用母线电压为200V,并改进了下垂控制策略。
  • 功率层次化
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    本研究提出了一种基于功率层次化的直流微电网协调控制策略,旨在优化能源分配与系统稳定性。通过分层管理功率流动,增强系统的灵活性和可靠性。 针对以光伏发电为主的直流微电网系统,本段落描述了其基本结构与组成,并设定了各单元运行的约束条件,为协调控制策略的应用奠定了基础;根据系统的净负荷及蓄电池充放电功率阈值划分了功率层区,提出了基于功率分层的协调控制策略。进一步分析表明,在该控制策略下,系统能够准确判断各单元的工作模式并采用适当的变换器控制方法。仿真结果显示,这种控制方案可以适应直流微电网的不同运行状态,保持母线电压稳定,延长蓄电池使用寿命,并确保可再生能源的有效利用,从而提高系统的灵活性和稳定性。
  • 双Buck路并联VDCM与结合:提升网稳定性和能力
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    本文提出了一种创新性的双Buck电路并联方案,并结合VDCM与下垂控制策略,旨在提高直流微电网系统的稳定性和电压调节性能。 在双Buck电路并联的配置下,结合VDCM控制与下垂控制策略能够显著增强直流微电网的稳定性和电压调节性能。传统交流同步发电机通过其阻尼特性和旋转惯量为系统提供稳定性支持,在负载变化时可以有效抑制输出电压波动;然而,由于dc-dc变换器缺乏这些特性,单纯依赖下垂控制难以实现理想的动态响应。 为了克服这一限制,借鉴了交流虚拟同步机的概念,并将其应用于直流微电网中的VDCM控制中。通过引入惯性和阻尼机制,系统在负载变化时能够更好地维持电压稳定和电流品质。本段落采用MATLAB R2018b或更高版本进行仿真研究,在双BUCK电路并联结构下实现了上述混合控制策略的验证。 实验结果表明:该方法可以有效提高直流微电网中多变换器系统的稳定性,确保负载输出的电压与电流处于良好状态。关键词包括但不限于双Buck电路并联、VDCM控制机制、下垂控制技术以及交流虚拟同步机原理等概念,并强调了惯性和阻尼特性对提升系统性能的重要性。
  • 探讨 (2012年)
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    本文深入探讨了直流微电网中的协调控制策略,旨在提高系统的稳定性和能效。通过分析不同场景下的运行特性,提出了优化方案和技术路径,为实际应用提供了理论支持和实践指导。 直流微电网因其高可靠性、易于控制及低损耗等特点,被视为未来家庭供电的主要结构。本研究针对现有直流微电网控制策略的不足之处,提出了一种基于直流母线信号(DCBusSignaling, DBS)的新型控制策略。该方法能够最大限度地提升新能源利用率,并通过利用直流母线信号实现最优控制。此外,我们还探讨了下垂控制技术在电压等级一致的情况下如何优化多个微源之间的功率分配和电压调节。同时,通过对各微源变换器输出特性的深入分析,开发出了储能单元及并网逆变器的下垂与恒定功率平滑切换相结合的新型控制策略。最终,在MATLAB/Simulink环境中建立了基于平均模型的研究平台以验证各项技术的有效性。
  • MMC不平衡情况
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    本文探讨了在电网电压不平衡条件下,利用无源控制方法优化模块化多电平变流器(MMC)性能的策略,旨在提升系统的稳定性和效率。 本段落提出了一种在电网电压不平衡条件下模块化多电平换流器(MMC)的无源控制方法,能够有效解决交流侧三相电流不对称、有功功率二次脉动以及无功功率二次脉动的问题。根据MMC的拓扑结构建立了其在电网电压不平衡条件下的数学模型,并分析了该情况下MMC内部特性。在此基础上设计了环流控制策略,并基于存储函数的无源控制理论,针对不同的控制目标制定了相应的非线性无源控制策略。
  • 分布式设计.docx
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    本文档探讨了在直流微电网中采用分布式策略进行下垂控制的设计方法,旨在优化系统的稳定性和效率。通过合理的电压-电流特性调整,确保多电源并网运行时的有效负载分配和故障隔离,提升系统鲁棒性与可靠性。 基于分布式策略的直流微电网下垂控制器设计探讨了在直流微电网环境下采用分布式控制策略对下垂控制器进行优化设计的方法,旨在提高系统的稳定性和可靠性,并保证各个电源单元能够高效协同工作。该研究针对传统集中式控制方案存在的不足,提出了一种新颖且有效的解决方案,在实际应用中具有较高的参考价值和实用性。
  • 四端口高_HVDC_droop_终端_系统
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    本项目探讨四端口高压直流(HVDC)系统的下垂控制策略,重点研究每个终端的直流电压与功率分配机制,以实现系统稳定运行。 高压直流输电(HVDC)系统在电力传输领域扮演着重要的角色,因为它能高效地远距离传输大量电能,减少线路损耗,并具有更好的系统稳定性。下垂控制是HVDC系统中一种常用的技术,用于实现多端口HVDC系统的功率分配。本段落将深入探讨四端口高压直流下垂控制(Four Terminal HVDC Droop Control)。 一、高压直流下垂控制 下垂控制是一种基于输出电压或电流与系统总负载之间关系的控制策略,在HVDC系统中常用于自动调整各端口间的功率分配。当系统需求发生变化时,每个终端会根据预设的“下垂特性”进行相应的调整,确保整个系统的稳定运行。 二、四端口HVDC系统 四端口HVDC系统由四个独立的高压直流终端组成,这些终端可以连接到不同的交流电网中。这种配置使得电能可以从一个区域传输至另一个区域,并实现功率动态平衡。在该架构下应用下垂控制技术能够优化功率流动,确保各端口间的合理分配,提高整个系统的稳定性和效率。 三、下垂控制在四端口HVDC系统中的作用 1. 自动功率平衡:通过自动调节各终端的输出功率来应对负荷变化。 2. 故障恢复能力:当某一个终端发生故障时,其他终端能够迅速调整以减少对整体的影响。 3. 动态响应性:下垂控制能快速适应电网负载的变化,提高系统稳定性。 4. 独立设置特性:每个端口可以独立设定其下垂特性来满足特定需求或优化运行条件。 四、模型分析 通过构建如FourTerminalHVDC_droop.mdl这样的MATLAB Simulink仿真模型,我们可以研究在不同工况下,下垂控制对系统性能的影响。例如功率流动情况、电压稳定性及频率响应等都可以借助该模型进行观察和评估。 五、应用与实施 实际工程中参数设置非常重要,需要根据具体条件如负载状况等因素精细调整以达到最佳效果。同时配合使用其他高级别协调控制系统(比如二次控制或区域控制器)有助于进一步提升系统的整体性能。 总结而言,四端口高压直流下垂控技术是实现多端HVDC系统动态功率分配的关键手段之一。通过优化这一策略可以保证电力传输网络的稳定性和灵活性,在面对复杂且变化莫测的需求时能够表现出色。这在提高现代电网效率和可靠性方面具有重要意义。
  • STM32机速度.zip
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    本项目为一款基于STM32微控制器实现的直流电机速度调节控制系统。通过软件算法精确调整电机转速,适用于多种需要精密控制的应用场景。 可以实现PWM控制直流电机,并通过两个按键来操作其状态:一个按键用于启停控制,另一个按键用来调节速度。此外,还可以连接串口查看电机的工作模式。
  • 网并网前同步
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    本研究提出了一种创新性的基于下垂控制的微电网并网前同步控制策略,旨在实现平滑、高效的微电网与主电网切换过程。该方法通过调整电压和频率特性来优化负载分配,并确保无缝连接时系统的稳定性与可靠性,为可再生能源的有效整合提供技术支持。 微电网可以运行在并网或孤岛两种模式下。当其处于孤岛状态时,由于支撑电压的逆变器(VSI)依据下垂特性工作,会导致微电网电压与大电网电压出现偏差。因此,在切换到并网模式的过程中解决两者的同步问题至关重要,以确保无缝转换。 本段落提出了一种基于三相软件锁相环(SPLL)理念和下垂控制的预同步策略来实现这一目标。该方法能够使微电网在从孤岛状态转为并网时避免产生冲击电流,并顺利完成模式切换。通过仿真与实验测试,证明了这种控制策略的有效性。 1. 引言 微电网是由负载及多个分布式电源构成的小型电力系统,其中三相逆变器作为主要的接口设备,在实现不同运行模式间的平滑过渡中扮演着重要角色。