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在微网中,可再生能源来源和能源储存系统与主要接口是电力电子变换器,微网的可靠运行取决于这些电力电子变换器。特别是电力变换

作者:三胖有话讲

在微网中,可再生能源来源和能源储存系统与主要接口是电力电子变换器,微网的可靠运行取决于这些电力电子变换器。

特别是电力变换器控制系统,可以使微网系统在未来的主流电力发电中更加可靠。

交流电力系统由于其优势,如适用于长距离输电,即可使用变压器调整最佳电压水平,更为常见。

因此,微网技术的发展主要集中在交流微网上,然而随着本地微网数量的增加,对长距离输电的需求将显著下降。

因此本地直流微网可能更加高效,因为许多负载需要直流电力,例如电子负载、LED照明系统、电动车充电等。

此外,大多数可再生能源系统和能源储存系统要么本身是直流的,如电池、太阳能电池板,要么包含一个直流阶段,逆变器连接的风力涡轮机。

由于未来直流源和负载的数量必然会增加,对直流微网的需求也将增加,原因在于对光伏电池和能源储存系统的需求正在增加。

在交流微网中存在的许多挑战,主要是由于无功功率流动、电力质量和频率调节引起的,在直流微网中并不存在这些问题。

在传输效率,消除了无功电流带来的损耗和供电可靠性,由于组件更少,整体上更可靠方面,与交流微网相比,直流微网表现更出色。

在直流微网中,调节公共直流母线电压是主要的控制任务,为了实现这个目标,即基于自动滞后控制的控制方案和非自动集中式控制器。

基于滞后控制的方法由于简单可靠而被广泛使用,由于集中式方法依赖通信链接而不可靠。

然而现有的传统滞后控制方法在孤岛模式下不能提供优越的可靠性和效率性能,在孤岛模式下,现有的滞后控制器通常会导致直流母线电压在暂态过程中产生大的波动。

大的电压波动可能会危及系统的可靠性,并损坏微网中的电力电子变换器,然而具有恒定滞后增益的线性或传统滞后控制器在轻载和满载条件下性能会降低。

这是由于电压偏差和电流共享之间的权衡,在电流共享精度和恒定功率负载稳定性方面,较高的滞后增益是可取的。

在电压调节方面,低滞后增益是可取的,由于电流共享和电压偏差之间的权衡,恒定滞后增益不能保证高性能,这将是一个巨大的挑战。

在简化的具有两个直流源的直流微网中的传统滞后控制的这种权衡,它表明在轻载和满载条件下恒定滞后增益都不能是精确全面的方法。

为了解决这个问题,文献中提出了不同的方法来保持高可靠性,一种模糊逻辑策略来实现能量平衡。

该方法基于使用模糊逻辑算法在滞后曲线中利用虚拟电阻来解决可靠性和能量管理问题,这些虚拟电阻是根据每个能源储存单元的SoC进行计算的。

这种方法的显著缺点是电压波动和环流电流较大,另一种提出的能量管理方法是模式自适应滞后控制器。

虽然该方法可以缓解能量管理问题,但对电压传感器中小的电压差值不太敏感,一种自适应滞后控制策略,该策略可以实现负载共享和环流电流最小化。

该方法基于变换器端子与直流母线之间的接口电阻,因此电阻值应事先知道或计算,这是一个相对复杂的过程。

具有电池管理功能的分布式自适应滞后控制,研究了微网系统中的一种新的双层分层控制策略。

一级控制层基于自适应电压滞后曲线,用于平衡公共母线电压,并保持电池的SOC接近,第二层使用低带宽通信链接执行监督控制任务。

通信链路用于收集所需数据,以计算自适应虚拟电阻,以及用于更改单元级别操作模式的过渡准则。

与分散控制器方法相比,基于通信的控制器需要基础设施,增加了成本和不可靠性。

三种非线性滞后控制方法,该方法通过采用三种新颖的高阶多项式滞后方程,最小化了传感器校准误差和电缆电阻的影响,同时相比线性滞后控制技术改善了电压调节和负载共享。

提出了三种方法:高滞后增益、多项式滞后曲线和带有电压补偿的多项式滞后曲线。

然而在HDG方法中选择的滞后增益值在操作点附近表现出较差的电流共享效果,另一方面,PDC方法可以改善在操作点附近的负载共享,但在重负载条件下电压调节表现出意外的性能。

在PDCVC方法中,除了在无负载条件附近,电流共享和电压调节都得到了改善,然而这篇论文中没有考虑两个重要因素,即输出阻抗对整个直流微网稳定性的影响以及滞后控制对系统效率的影响。

在微网中,可再生能源来源和能源储存系统与主要接口是电力电子变换器,微网的可靠运行取决于这些电力电子变换器。特别是电力变换
在微网中,可再生能源来源和能源储存系统与主要接口是电力电子变换器,微网的可靠运行取决于这些电力电子变换器。特别是电力变换
在微网中,可再生能源来源和能源储存系统与主要接口是电力电子变换器,微网的可靠运行取决于这些电力电子变换器。特别是电力变换

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