【摘 要】
：
微电网具有低惯性和弱阻尼的特点,虚拟同步发电机技术可以改善其稳定性和动态响应性能,但传统虚拟同步发电机中的固定转动惯量和阻尼系数,不利于系统在不同工况下运行.文章提出一种基于模糊控制的虚拟同步发电机参数自适应控制策略,该策略借助虚拟同步发电机的数学模型,分析了转动惯量和阻尼系数对系统输出特性的影响;利用角频率偏差及其变化率确定模糊规则,根据不同工况实时调节转动惯量和阻尼系数的大小,确保微电网频率的稳定.仿真和试验结果表明,文章所提控制策略可有效抑制系统暂态振荡,进而提高微电网的运行性能.
【机 构】
：
中国矿业大学 徐海学院, 江苏 徐州 221008;中国矿业大学 电气与动力工程学院, 江苏 徐州221008;江苏师范大学 电气工程及自动化学院, 江苏 徐州 221008
论文部分内容阅读
微电网具有低惯性和弱阻尼的特点,虚拟同步发电机技术可以改善其稳定性和动态响应性能,但传统虚拟同步发电机中的固定转动惯量和阻尼系数,不利于系统在不同工况下运行.文章提出一种基于模糊控制的虚拟同步发电机参数自适应控制策略,该策略借助虚拟同步发电机的数学模型,分析了转动惯量和阻尼系数对系统输出特性的影响;利用角频率偏差及其变化率确定模糊规则,根据不同工况实时调节转动惯量和阻尼系数的大小,确保微电网频率的稳定.仿真和试验结果表明,文章所提控制策略可有效抑制系统暂态振荡,进而提高微电网的运行性能.
其他文献
文章利用TRNSYS软件建立了土壤-海水双源热泵系统仿真模型,基于该模型模拟分析了毛细管内流速、浅滩海床中海水渗流速度和变流量调节方式3种因素对毛细管网箱换热器换热量和热泵系统运行特性的影响.模拟结果表明:该热泵系统在供冷、供暖季均具有较好的供能效果;与毛细管内流速相比,不同砂土的渗流特性对毛细管网箱换热器换热量的影响更加显著;在建筑部分负荷时段,通过水泵的变频调节,可以有效降低水泵功耗,增大系统COP来充分节能,对实际工程应用具有指导意义.
文章通过COMSOL软件建立了质子交换膜燃料电池的单电池系统仿真模型,该模型研究了质子交换膜燃料电池的输出电压随运行温度的变化规律以及质子交换膜的含水量对欧姆损失电压的影响.研究结果表明:随着运行温度的逐渐升高,质子交换膜的含水量逐渐增大,欧姆损失电压逐渐减小;运行温度每增加5 K,质子交换膜燃料电池的输出电压会增加6.2％.
文章基于中深层地埋管换热器换热原理,建立了换热器与岩土的瞬态换热模型进行数值模拟,根据数值模拟结果分析了不同设计参数工况下,中深层地埋管换热器的长期换热性能.研究结果表明:在换热器长期换热的初始阶段,其年平均取热功率随着运行年份的增长呈下降趋势;不同设计参数工况下,不同运行年份,换热器取热功率下降的比例不同;环腔入口水温对换热器取热功率下降比例的影响不大;环腔流速的增加、外管管径的增大和内管管径的减小均可导致换热器取热功率的下降比例增大;随着运行年份的增加,埋管深度越大,换热器取热功率的下降比例越小.此外
文章以球形硅铝合金/粉煤灰基高温定形复合相变材料为蓄热单元,设计制作了填充床式高温(600～800℃)蓄热器,并通过高温空气流动实验台对该蓄热器的蓄热性能进行实验分析.实验结果表明:受蓄热器热损失的影响,在蓄热过程中,空气和蓄热球始终存在温差;蓄热器空气进口处温度从610℃提高至650℃时,其蓄热速率提高了335.1％,蓄热效率增加了21.3％;空气的质量流量从140 kg/h增加至260 kg/h时,蓄热器的蓄热速率增加了84.5％,蓄热效率降低了4.9％,因此,研究该类蓄热器时,空气质量流量的选择应综
为了提高风电机组及其关键部件的使用寿命,文章提出了一种基于塔架载荷灵敏度的风电场有功功率分配方法.以风电机组塔架疲劳载荷最小化为优化目标,跟踪风电场总功率目标为约束条件,基于塔架弯矩疲劳载荷灵敏度建立了有功功率控制优化模型.基于优化模型,应用二次规划算法计算出每台风电机组的功率参考值,通过分析风速波动对塔架载荷的影响,优化分配风电场有功功率.仿真结果表明,该有功功率分配方法能够完成风电场总功率的跟踪,同时降低了风电机组塔架疲劳载荷.
针对导管架式风机在风浪环境下的疲劳损伤问题,文章设计了适用于40 m水深的简单导管架基础,并进行了疲劳损伤研究.该导管架基础满足NREL 5 MW风机对风机系统的一阶频率要求.文章开展了导管架式风机系统全耦合动力分析,研究了波浪引起共振时导管架基础主要管节点及塔筒底端的疲劳损伤,并对风浪异向的影响进行了分析.采用全耦合法、应力叠加和疲劳损伤叠加3种方法预报风浪联合作用下产生的疲劳损伤,并进行了对比分析.对比结果表明,疲劳损伤叠加法会严重低估风浪联合产生的疲劳损伤,而应力叠加法则因忽略风浪联合下的气动阻尼效
电力系统在调度运行中,须要对风电场风机控制器参数进行辨识.提出了一种基于降维聚类的双馈风机参数辨识方法.首先进行控制器状态方程进行差分线性化,对相关采集数据应用LLE算法进行降维;然后应用K-means聚类进行数据提取;最后应用改进线性神经网络实现参数辨识.其中,LLE算法使数据局部线性特征得以保存,K-means聚类通过提取部分线性数据去除各种扰动和非线性数据,改进的多学习率线性神经网络确保了参数的精确辨识.通过实际双馈风力发电机运行数据作为算例,验证了算法的有效性,降低了参数辨识误差.
直流再启动可提升高压直流输电系统运行可靠性,但该过程会冲击所连接交流电网的有功和无功功率.文章基于实际工程的直流控制系统模型进行时域仿真分析,研究了再启动过程对交流电网的冲击性影响,以及交流电网强度、直流再启动初始触发角大小对冲击程度的影响.在此基础上,针对再启动过程中送端电网出现低电压易造成近区风机触发低电压穿越控制的连锁反应,提出了再启动优化策略.最后,基于大规模风电并网接入的祁韶特高压直流送端系统进行仿真,并以仿真结果验证了优化策略提升电网稳定运行能力的有效性.
随着可再生能源发电渗透率的升高,电网系统的频率响应能力不足.文章提出一种风电-储能-电动汽车联合调频的控制策略.该策略中风电机组通过虚拟惯性控制和桨距角控制参与系统频率调节;利用储能系统弥补风电场参与系统调频可能造成频率二次跌落的不足;在需求侧建立了电动汽车的充电负荷概率模型,考虑用户充电需求及系统调频需求,提出计及电动汽车集群响应的调频策略.最后,通过仿真算例验证了所提出的风电-储能-电动汽车联合调频控制策略的有效性.
为了提高偏航系统的可靠性和降低偏航动作的冗余,在降低机组疲劳载荷的同时保证风能的捕获,文章提出了基于风速风向的特性分析,设计了一种考虑风能随机性趋势的风电机组偏航系统的重新启动和停止的控制策略.采用决策树算法和神经网络,通过对历史风速、风向和偏航数据的统计和分析,实现对偏航系统策略的优化.首先,提出了影响偏航决策的风速、风向的趋势性指标和幅度指标;然后,通过决策树对众多影响偏航决策的指标进行了筛选;最后,采用神经网络分析了偏航启动的历史数据,得到了偏航系统优化的决策策略.