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虚拟同步发电机下垂控制策略改进的研究 预览
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作者 胡田 高文根 《黑龙江工业学院学报:综合版》 2019年第4期53-59,共7页
虚拟同步发电机的P-f调节和Q-V调节的实质是下垂控制。由于下垂系数为常数,较大下垂系数使系统功率输出范围变大,不利于系统稳定性,较小下垂系数使系统的响应速度变慢,系统动态性能变差。为此,设计了基于动态下垂系数改进的VSG控制策略... 虚拟同步发电机的P-f调节和Q-V调节的实质是下垂控制。由于下垂系数为常数,较大下垂系数使系统功率输出范围变大,不利于系统稳定性,较小下垂系数使系统的响应速度变慢,系统动态性能变差。为此,设计了基于动态下垂系数改进的VSG控制策略,使下垂系数根据余弦函数自行变化,由于其下垂系数自适应变化,频率和电压偏移范围较小,使微网系统具有良好的稳定性,并且提升了系统动态响应速度。以Matlab/Simulink平台将传统VSG和改进VSG的控制策略对比验证了所提策略的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 下垂控制 动态下垂系数
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基于下垂控制的光伏系统低电压穿越研究 预览
2
作者 于孟然 《通信电源技术》 2019年第3期7-9,共3页
分析光伏并网逆变器的拓扑结构原理,建立了数学模型。具体地,分析逆变器坐标变换过程,通过控制变换后的DQ坐标的量控制逆变器。在传统电压外环和电流内环中,增加Droop环节,以精准控制无功。电网发生故障时,向电网稳定输送无功功率,以达... 分析光伏并网逆变器的拓扑结构原理,建立了数学模型。具体地,分析逆变器坐标变换过程,通过控制变换后的DQ坐标的量控制逆变器。在传统电压外环和电流内环中,增加Droop环节,以精准控制无功。电网发生故障时,向电网稳定输送无功功率,以达到低电压穿越的目的。通过MATLAB软件仿真,验证了其可行性。 展开更多
关键词 光伏 逆变器 Droop控制
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一种微电网分布式电源的下垂控制策略 预览
3
作者 虞勇 阮浩洁 +3 位作者 钱程 夏时哲 齐雄 林科振 《湘潭大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第2期61-76,共16页
针对微电网中多个分布式电源之间的复杂协调控制问题,提出了一种微电网分布式电源的下垂控制策略,可实现微电网增切负载、微电网运行模式切换时对分布式电源电压和频率的平滑控制.该方法依据下垂控制原理,研究了P-f和Q-U下垂特性,设计... 针对微电网中多个分布式电源之间的复杂协调控制问题,提出了一种微电网分布式电源的下垂控制策略,可实现微电网增切负载、微电网运行模式切换时对分布式电源电压和频率的平滑控制.该方法依据下垂控制原理,研究了P-f和Q-U下垂特性,设计了基于输出滤波器、功率控制器、电压电流双环控制器的下垂控制器,建立了下垂控制器的仿真模型及对等控制策略下的微电网仿真模型.通过Matlab/Simulink仿真结果,分析了微电网在孤岛、并网及运行模式切换时各分布式电源的频率、电压和功率的变化规律,验证了下垂控制策略的正确性和可行性. 展开更多
关键词 微电网 控制策略 下垂控制器 对等控制 分布式电源
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孤岛微电网的分布式固定时间二次协调控制
4
作者 陈刚 李志勇 韦梦立 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期205-212,共8页
孤岛微电网的下垂控制策略会导致系统稳态的频率和电压偏离额定值.为此,提出一种分布式固定时间二次协调控制策略以实现系统频率和电压的恢复控制,并实现期望的有功功率分配.所提出的控制方法能在固定时间内完成二次控制目标,而不依赖... 孤岛微电网的下垂控制策略会导致系统稳态的频率和电压偏离额定值.为此,提出一种分布式固定时间二次协调控制策略以实现系统频率和电压的恢复控制,并实现期望的有功功率分配.所提出的控制方法能在固定时间内完成二次控制目标,而不依赖于系统的初始状态.该优势使得根据任务需求来离线预设整定时间成为可能.同时,采用固定时间Lyapunov方法分析二次协调控制系统的稳定性.最后,通过Matlab/Simulink仿真实验验证分布式固定时间二次控制策略的有效性. 展开更多
关键词 孤岛微电网 下垂控制 分布式控制 二次控制 有功功率分配 固定时间
孤岛微电网电压和频率网络化分层控制
5
作者 吴丽珍 雷艾虎 郝晓弘 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期162-169,共8页
针对下垂控制在低压微电网应用中存在电压/频率偏差和无功功率难以精确分配的问题,基于网络化控制技术和分层控制理论,提出了网络化分层控制策略;并采用分布式一致性算法设计分布式二次控制器,通过调节电压、频率和无功功率的偏差,实现... 针对下垂控制在低压微电网应用中存在电压/频率偏差和无功功率难以精确分配的问题,基于网络化控制技术和分层控制理论,提出了网络化分层控制策略;并采用分布式一致性算法设计分布式二次控制器,通过调节电压、频率和无功功率的偏差,实现电压、频率的无静差控制和功率的精确分配。相比于采用微电网中央控制器的集中式二次控制,分布式二次控制方法降低了系统对通信带宽的要求,使系统具有更高的可靠性和扩展性。最后,通过Matlab/Simulink仿真验证了所提控制策略的有效性和良好的动态性能;在系统存在网络时延情况仍具有强鲁棒性。该研究为网络化控制技术在微电网系统中的应用提供了新方法。 展开更多
关键词 微电网 下垂控制 网络化分层控制 分布式二次控制 延时
含异构分布式电源的微电网无功功率分散分层控制策略
6
作者 赵梓杉 蒙志全 +2 位作者 章雷其 赵睿 辛焕海 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期59-67,共9页
无功功率-电压下垂与电压-无功功率下垂是多逆变器孤岛微网系统中两种典型的分布式电源无功控制方式。针对含异构分布式电源的微电网,提出了无功功率的分散分层控制策略:①通过改进空载电压,能够在阻抗不匹配的情况下实现无功功率的合... 无功功率-电压下垂与电压-无功功率下垂是多逆变器孤岛微网系统中两种典型的分布式电源无功控制方式。针对含异构分布式电源的微电网,提出了无功功率的分散分层控制策略:①通过改进空载电压,能够在阻抗不匹配的情况下实现无功功率的合理分配,并将公共连接点(PCC)电压恢复至额定值;②基于不同时间尺度搭建分层结构,能够满足微网静态和动态性能的需求;③摆脱传统控制中通信的制约,实现分布式电源即插即用效果。最后,小信号分析、时域仿真以及RT-LAB硬件在环仿真实验验证了控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 无功功率分配 空载电压 分散控制 分层控制 下垂控制
基于柔性直流输电的异步互联系统频率支援控制方法综述
7
作者 朱良合 袁志昌 +4 位作者 盛超 骆潘钿 杨汾艳 刘正富 郭敬梅 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期84-92,共9页
利用基于电压源换流器的柔性直流输电(VSC-HVDC)的快速功率控制能力实现异步互联的交流电网间的频率支援,可以充分发挥全系统备用容量的调节能力,提高互联系统的安全性和稳定性。综述了国内外该领域的研究现状,详细介绍了基于通信的主... 利用基于电压源换流器的柔性直流输电(VSC-HVDC)的快速功率控制能力实现异步互联的交流电网间的频率支援,可以充分发挥全系统备用容量的调节能力,提高互联系统的安全性和稳定性。综述了国内外该领域的研究现状,详细介绍了基于通信的主从控制、利用电压传递频率波动的主从控制、附加频率调节的下垂控制以及基于虚拟同步机特性的控制等不同方法的基本原理。通过统一的仿真模型对比分析了各种方法的控制特点和性能,从工程应用角度总结了这些方法的优缺点以及进一步研究的方向。 展开更多
关键词 柔性直流输电 异步互联系统 频率支援控制 主从控制 下垂控制 虚拟同步机
基于瞬时环流控制的改进逆变器并联控制策略 预览
8
作者 马骏杰 王旭东 +2 位作者 金宁治 白亚丽 王光 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期63-71,共9页
针对逆变器并联系统在负载动态变化时输出电压变化较大问题,提出一种逆变器均流控制方法。单机控制策略上,在传统的带输出电压前馈和有效值电压调节器的双闭环控制基础上,增加负载电流前馈,并从2个角度分析了负载电流前馈控制对提升系... 针对逆变器并联系统在负载动态变化时输出电压变化较大问题,提出一种逆变器均流控制方法。单机控制策略上,在传统的带输出电压前馈和有效值电压调节器的双闭环控制基础上,增加负载电流前馈,并从2个角度分析了负载电流前馈控制对提升系统动态性能的优势;并机控制策略上,以瞬态调节控制器为基础,通过对环流的有功和无功分量进行下垂控制来调节有效值环的给定和锁相环的输出角度。最后,建立6台20 kVA逆变器所构成的并机系统。实验结果表明,这种控制方式可极大降低系统的不均流度,与传统的硬件均流控制相比不易受干扰。同时,这种控制方式又表现出很好的动、稳态特性。 展开更多
关键词 负载电流前馈 下垂控制 均流调节 瞬时闭环控制 并联控制器
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一种基于下垂控制的单相并网逆变器设计 预览
9
作者 龚涛 《机电设备》 2019年第3期30-33,共4页
提出了一种基于下垂控制的单相并网逆变器设计,可以用于分布式能源中并网逆变器的控制,以实现向电网输送功率的要求,同时基于下垂控制策略可以完成多逆变器并联的功率分配。分析了下垂控制的理论基础,介绍了逆变器的多种运行模式,论证... 提出了一种基于下垂控制的单相并网逆变器设计,可以用于分布式能源中并网逆变器的控制,以实现向电网输送功率的要求,同时基于下垂控制策略可以完成多逆变器并联的功率分配。分析了下垂控制的理论基础,介绍了逆变器的多种运行模式,论证了基于下垂控制的逆变器系统结构以及控制策略,最后搭建了试验样机,验证了理论的正确性。 展开更多
关键词 并网运行 逆变器控制 下垂控制 分布式能源
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一种直流微电网协调运行能量管理方法 预览
10
作者 曹以龙 李根 +2 位作者 瞿殿桂 周知 江友华 《电工技术》 2019年第6期58-60,138共4页
根据微电网系统中发电、储能、并网等模块的工作特性,本文提出了一种直流微电网协调控制方法,能够协调各模块工作在互相合适的工作模式,并根据需求在各个模式之间进行平滑切换,保证直流微电网的稳定运行。最后,通过实验对协调控制方法... 根据微电网系统中发电、储能、并网等模块的工作特性,本文提出了一种直流微电网协调控制方法,能够协调各模块工作在互相合适的工作模式,并根据需求在各个模式之间进行平滑切换,保证直流微电网的稳定运行。最后,通过实验对协调控制方法进行了验证。 展开更多
关键词 直流微电网 储能系统 协调控制 下垂控制
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计及电动汽车辅助调频的负荷频率控制联合优化
11
作者 杨健维 董鸿志 +1 位作者 廖凯 蔡亮成 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期200-206,共7页
当电动汽车利用车网互动(V2G)技术参与电网一次调频时,其下垂控制特性会影响原负荷频率控制的调频性能。基于此,提出了一种计及电动汽车辅助调频的负荷频率控制联合优化方法。建立了含电动汽车的多区域多机组系统的负荷频率控制模型;在... 当电动汽车利用车网互动(V2G)技术参与电网一次调频时,其下垂控制特性会影响原负荷频率控制的调频性能。基于此,提出了一种计及电动汽车辅助调频的负荷频率控制联合优化方法。建立了含电动汽车的多区域多机组系统的负荷频率控制模型;在此基础上,针对电动汽车电池特性及二次调频出力的有效工作范围,考虑系统内机组的特性等,以时间乘以误差绝对值积分(ITAE)为目标函数,建立了电动汽车辅助调频与传统机组二次调频的联合优化模型,并利用粒子群优化算法进行求解。在MATLAB/Simulink中针对阶跃负荷扰动及长时间随机负荷扰动的情况,对联合优化前、后系统的动态响应进行了对比分析。仿真结果表明:所提联合优化方法能有效地改善负荷频率控制的稳态响应速度、优化系统的调频性能,并且能够保证用户对电动汽车的用电需求。 展开更多
关键词 电动汽车 V2G 负荷频率控制 辅助调频 下垂控制 联合优化
动力电池分散逻辑式均衡系统及其均衡策略研究 预览
12
作者 佘畅 蔡涛 +1 位作者 魏芃 段善旭 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期153-162,共10页
研究了一种适合高压动力电池组的分散逻辑式均衡系统,并分析了该系统结构及其控制策略。在所提出的电池均衡系统中,整车电池组被划分为多个电池模组进行模块化分散管理。均衡变换器结合电池模组的电压信息,构造变参数下垂控制器,调节电... 研究了一种适合高压动力电池组的分散逻辑式均衡系统,并分析了该系统结构及其控制策略。在所提出的电池均衡系统中,整车电池组被划分为多个电池模组进行模块化分散管理。均衡变换器结合电池模组的电压信息,构造变参数下垂控制器,调节电池模组输入输出功率,实现电池模组的实时均衡。与此同时,均衡变换器还可以代替车内辅助铅酸蓄电池为车内低压设备供电,减小了车内电气单元的体积与成本。对均衡控制策略的稳定性进行了分析,对均衡变换器(双向双半桥变换器)进行了建模与设计,实验结果验证了均衡系统及均衡策略的可行性。 展开更多
关键词 电池均衡 分散逻辑控制 下垂控制 双向双半桥变换器
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多储能直流微电网荷电状态均衡控制策略 预览
13
作者 李留根 刘道兵 刘国霄 《电力科学与工程》 2019年第4期32-38,共7页
针对独立运行的多储能直流微电网,为了实现储能单元间荷电状态(state of charge,SOC)均衡以及负荷功率动态分配,提出一种关联SOC幂指数的改进下垂控制策略。首先从理论上对负荷功率动态分配原理进行了分析,推导出影响储能单元SOC变化率... 针对独立运行的多储能直流微电网,为了实现储能单元间荷电状态(state of charge,SOC)均衡以及负荷功率动态分配,提出一种关联SOC幂指数的改进下垂控制策略。首先从理论上对负荷功率动态分配原理进行了分析,推导出影响储能单元SOC变化率的模型,在此基础上,设计新的下垂控制器。同时为了解决均衡后期因储能单元间SOC差别较小而导致均衡速度越来越慢的问题,引入加速因子对虚拟阻抗权重系数进行在线优化。此外,通过引入二次控制环节来补偿由下垂控制导致的母线电压偏移问题。最后利用MATLAB/SIMULINK仿真软件对所提控制策略进行了仿真验证。 展开更多
关键词 直流微电网 多储能 下垂控制 荷电状态 二次控制
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基于半桥级联的电池柔性成组储能系统及控制策略 预览
14
作者 崔强 王庆军 +2 位作者 童亦斌 王作兴 唐泉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期954-962,共9页
针对退运电池梯次利用,建立了基于半桥级联型拓扑的电池柔性成组储能系统架构,并提出了与之相适应的控制策略。储能拓扑采用半桥级联的方式实现高压输出,模块间采用无主从独立控制,具有模块化设计、结构简单、等效开关频率高、控制简单... 针对退运电池梯次利用,建立了基于半桥级联型拓扑的电池柔性成组储能系统架构,并提出了与之相适应的控制策略。储能拓扑采用半桥级联的方式实现高压输出,模块间采用无主从独立控制,具有模块化设计、结构简单、等效开关频率高、控制简单等优点。根据储能系统需求,模块采用基于下垂控制的电流控制策略,由上位机统一指令,各模块独立执行,解决了传统直接电流控制由于采样误差造成的系统难以正常工作的问题。该文进行了理论分析和仿真验证,并搭建了三模块级联实验平台,验证了基于下垂控制的电流控制策略的可行性,实现了功率控制及模块间均衡控制,所建储能系统适用于梯次电池利用。 展开更多
关键词 半桥级联 柔性成组储能系统 下垂控制 均衡控制
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一种应用于直流微电网的改进型下垂控制策略 预览
15
作者 徐宏健 赵涛 +1 位作者 朱爱华 季宁一 《电气技术》 2019年第7期1-4,17共5页
在直流微电网中,下垂控制是解决多微源系统下负荷功率分配问题的基本控制方法之一。传统下垂控制策略是基于定下垂系数的U-I下垂控制方法。该方法虽然可靠性和经济性较好,但由于系统中各微源到负载端的线路阻抗不完全相同,导致各微源对... 在直流微电网中,下垂控制是解决多微源系统下负荷功率分配问题的基本控制方法之一。传统下垂控制策略是基于定下垂系数的U-I下垂控制方法。该方法虽然可靠性和经济性较好,但由于系统中各微源到负载端的线路阻抗不完全相同,导致各微源对负载的输出功率不能合理分配。为此,本文提出一种基于电压偏移补偿控制和电流分配补偿控制的改进下垂控制方法。该方法利用变换器输出电压、电流平均值来校正各变换器的输出电压与电流,从而达到减小母线电压降落和提高变换器电流分配精度的目的。本文对该控制方法分别在线路阻抗不一致和公共负载波动的工况下进行了仿真,其结果验证了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 下垂控制 直流微电网 功率分配 线路阻抗 补偿控制
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孤岛模式下微电网多DGs并联运行控制方法 预览
16
作者 侯文宝 李德路 张刚 《江苏建筑职业技术学院学报》 2019年第1期47-52,共6页
为了解决分布式发电系统影响传统电网的电压控制和电能质量的问题,提出了一种孤岛模式下微电网多DGs并联运行控制方法.深入分析了微电网孤岛运行的并网控制机理,在并网运行和孤岛运行以及微电网从并网模式切换孤岛模式时,微电网智能稳... 为了解决分布式发电系统影响传统电网的电压控制和电能质量的问题,提出了一种孤岛模式下微电网多DGs并联运行控制方法.深入分析了微电网孤岛运行的并网控制机理,在并网运行和孤岛运行以及微电网从并网模式切换孤岛模式时,微电网智能稳定运行问题.在每个分布式发电系统中,设计控制方法,利用电压电流内环控制用于调节三相网侧逆变器,功率外环控制用于在微电网孤岛运行时,并联多个DGs之间分配功率.使用PSIM软件进行仿真,结果表明这种控制方法在微电网并网运行、孤岛运行都是有效的. 展开更多
关键词 微电网 分布式电源 逆变器控制 下垂控制
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基于模糊自适应虚拟阻抗的微电网无功功率均分控制策略 预览
17
作者 姜恩宇 赵吉康 +2 位作者 米阳 冷祥彪 李东东 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期37-43,共7页
当孤岛交流微电网中分布式电源的等效线路阻抗不一致时,运用下垂控制无法合理地分配无功功率,进而带来环流问题。为解决该问题,本文提出了基于模糊自适应虚拟阻抗的改进下垂方法。中央控制器计算各逆变器之间的无功差值和无功差值的变化... 当孤岛交流微电网中分布式电源的等效线路阻抗不一致时,运用下垂控制无法合理地分配无功功率,进而带来环流问题。为解决该问题,本文提出了基于模糊自适应虚拟阻抗的改进下垂方法。中央控制器计算各逆变器之间的无功差值和无功差值的变化量,然后发送到各逆变器进行本地控制。模糊控制器采集逆变器的无功信息自适应调整虚拟阻抗,以补偿因等效线路阻抗不一致引起的电压降落差,从而实现无功均分。同时为了应对逆变器输出端电压跌落问题,引入电压补偿环节,使输出电压恢复为额定值。最后通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提出控制策略的有效性。 展开更多
关键词 下垂控制 无功均分 模糊控制 自适应虚拟阻抗 电压恢复
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基于变流器控制策略的微电网故障特性仿真研究 预览
18
作者 康晴 罗奕 +1 位作者 卢新佳 高鹏 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2019年第2期147-153,共7页
微电网中分布式电源(Distributed Generators,DG)变流器的控制策略不同,可能导致不同的故障特征,进而影响保护的配置。为此,对DG变流器的下垂控制策略和虚拟同步机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制策略的特性进行比较分析。并... 微电网中分布式电源(Distributed Generators,DG)变流器的控制策略不同,可能导致不同的故障特征,进而影响保护的配置。为此,对DG变流器的下垂控制策略和虚拟同步机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制策略的特性进行比较分析。并针对一种简化的微电网等效模型,用Matlab/Simulink分别对各种条件下的故障特性进行仿真研究。对仿真结果进行比较表明,DG采取不同的控制策略时,微电网故障时在短路电流幅值变化、暂态过电压持续时间、故障后系统保持稳定等方面均有不同特点。研究结果可为微电网的保护配置提供相应的参考。 展开更多
关键词 微电网 控制策略 虚拟同步机 下垂控制 故障特性
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基于三相多功能逆变器的微电网电能质量综合治理策略
19
作者 孙广宇 李永丽 +1 位作者 靳伟 高岩 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1211-1219,共9页
基于三相多功能逆变器(three-phase multi-function inverters,TPMFI),提出一种微电网电能质量综合治理方案。将线性自抗扰控制器和重复控制器结合,提出一种兼具快速性和高跟踪精度的电流内环-LADRC+RC电流内环;并依靠LADRC+RC电流内环... 基于三相多功能逆变器(three-phase multi-function inverters,TPMFI),提出一种微电网电能质量综合治理方案。将线性自抗扰控制器和重复控制器结合,提出一种兼具快速性和高跟踪精度的电流内环-LADRC+RC电流内环;并依靠LADRC+RC电流内环的良好性能,提出一种适用于TPMFI的下垂控制策略,同时保证TPMFI的电能质量补偿功能与功率输出功能的实现,进而确保微电网的稳定运行;最后在此基础上,提出一种基于熵-Shapely二次权重修正法的TPMFI补偿容量分配方案,对微电网的整体电能质量进行实时优化补偿。Simulink仿真表明,所提综合治理策略能在保证微电网的稳定运行的基础上,改善微电网的电能质量。 展开更多
关键词 三相多功能逆变器 自抗扰控制 下垂控制 熵-Shapely二次权重修正
微电网下垂控制的运行策略及PCC处联络功率控制 预览
20
作者 贾要勤 张微 侯艺杰 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期122-129,共8页
采用了虚拟阻抗及二次调频调压的下垂控制方法作为微电网独立运行时的控制策略。通过基于αβ坐标系下的快速相位同步方法来加快逆变器并入微电网或微电网并入大电网的速度。当微电网处于并网运行时,采用αβ坐标系下的PQ控制将各微电... 采用了虚拟阻抗及二次调频调压的下垂控制方法作为微电网独立运行时的控制策略。通过基于αβ坐标系下的快速相位同步方法来加快逆变器并入微电网或微电网并入大电网的速度。当微电网处于并网运行时,采用αβ坐标系下的PQ控制将各微电源控制为电流源。在此基础上,通过采用公共耦合点PCC(point of common coupling)处的联络功率控制策略,实现微电网并网运行时与大电网间的联络功率控制。根据搭建的MATLAB仿真模型对上述控制策略进行了仿真,最后对上述控制策略进行了实验验证。 展开更多
关键词 微电网 虚拟阻抗 联络功率控制 下垂控制
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