0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

逆变器与发电机并联控制为独立电力系统提供威廉希尔官方网站 基础

tnwD_DGgrid 2017-12-07 17:34 次阅读

随着新能源威廉希尔官方网站 的发展,偏远山区、海岛等独立电力系统越来越多地采用新能源发电设备与柴油发电机混合供电方式。

针对这类系统中新能源逆变器单独供电、与柴油发电机并联供电的功能需求,以逆变器单独供电时采用电压源控制、与柴油发电机并联时采用电流源控制为基础,提出基于逆变器控制模式切换和柴油发电机准同期并联相结合的控制策略,解决逆变器与柴油发电机并联过程的控制问题,电磁暂态时域仿真和1:1样机物理实验验证了该控制策略的有效性。

独立电力系统是指独立运行在与大电网隔离地区的电力系统,常应用于偏远山区、孤立海岛等地区。传统独立电力系统采用柴油发电机组、轻型燃气轮机发电机组等旋转发电装置,它存在噪声大、环境污染、偏远地区燃料补给困难等缺点。

随着新能源发电威廉希尔官方网站 的发展,独立电力系统越来越多地采用风能、太阳能等新能源发电装置单独供电,或者采用与传统发电机并联向负载供电方式,来提高发电经济性、减少环境污染、增强偏远地区供电自给能力。

然而,逆变器与发电机在电压与频率控制方法、输出端口阻抗特性、机电惯性、抗扰能力等方面均存在较大差异,导致逆变器与发电机的并联控制较困难,传统的逆变器并联、并网控制策略难以解决逆变器与发电机的并联控制问题。因此,有必要开展逆变器与发电机并联控制策略研究,为基于新能源发电的独立电力系统运行与控制提供威廉希尔官方网站 基础。

根据并联对象的不同,逆变器并联控制可分为逆变器之间相互并联、逆变器并入电网、逆变器与发电机并联三种类型。截至目前,国内外学者在前两种并联系统控制方面已取得了丰硕的研究成果。其中,逆变器之间相互并联的控制策略主要有主从控制法、下垂控制法、分布控制法等。

逆变器并网已经实现了电压源并网和电流源并网控制。在逆变器与发电机并联控制方面,对于发电机在电网运行、逆变器投入并联运行的情况与逆变器并网的情况类似,相关研究已比较成熟。因此本文只讨论逆变器在电网运行,发电机投入并联运行的控制策略。

在这方面的研究中,提出了一种柴油发电机和由逆变器接入的电池储能装置的无缝切换控制方法。但是,该文献中除了两种设备的本地控制器外,还需要增设上层控制单元,以实现两者的协调控制,这增加了系统控制的复杂性,而且没有进行1∶1样机实验研究,其控制算法的实用性还有待进一步验证。

本文以某新能源发电逆变器与柴油发电机组混合供电系统为研究对象,在介绍该系统运行模式、发电机和逆变器的控制方式基础上,结合逆变器在单独带负载、与柴油发电机组并联带负载等不同工况下的运行需求,提出了将逆变器电压源、电流源控制模式切换与柴油发电机准同期操作相结合的控制策略。

在PSCAD/EMTDC中搭建了该系统的仿真模型,并在实验室构建了1∶1样机实验系统,通过时域仿真和物理实验验证了所提出控制策略的有效性和实用性,降低了工程应用威廉希尔官方网站 风险。

图1逆变器与柴油发电机混合供电系统结构

图4新能源发电逆变器的控制框图

结论

本文提出了一种基于模式切换的逆变器与发电机并联控制策略,其主要思想是:

1)逆变器单独带负载运行时采用恒电压控制模式,且逆变器不锁相、控制器自身产生调制波相位。

2)在与发电机并联运行时采用恒电流控制模式,但需要通过锁相产生调制波相位。

3)在不同工况切换时,逆变器通过信号线检测发电机输出断路器的闭合状态来判断模式切换时刻的发生,并快速切换控制模式;同时,结合发电机的同期控制、逆变器电压外环PI控制器积分环节在切换时刻重新赋值等方法,来实现不同模式切换过程中较小的系统冲击,保证系统安全运行。

本文建立了逆变器与发电机混合供电系统的仿真模型,并在实验室构建了1∶1样机实验系统,通过不同工况下的时域仿真和物理实验,验证了所提切换控制策略的有效性。该控制策略不仅能保证不同工况下的稳定运行、实现不同工况之间切换的暂态过程中系统平稳过渡以及灵活调配逆变器和发电机并联运行的功率分配,而且具有控制原理简单、工程实现容易、不需要增加用于逆变器和发电机之间协调的上层控制器等优点。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 并联
    +关注

    关注

    5

    文章

    237

    浏览量

    35388
  • 逆变器
    +关注

    关注

    283

    文章

    4717

    浏览量

    206767
  • 发电机
    +关注

    关注

    26

    文章

    1634

    浏览量

    67623

原文标题:基于模式切换的逆变器与发电机并联控制策略

文章出处:【微信号:DGgrid,微信公众号:分布式发电与微电网】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    基于UPS逆变器并联控制威廉希尔官方网站 分析

      摘要:文章通过工作实践并结合相关资料分析了最新无互联线逆变器并联控制基本原理,相比较传统的集中控制、主从控制、分散逻辑控制,总结了各种
    发表于 09-28 16:23

    电力系统电压和频率综合控制,调压调频simulink仿真

    电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。发电机组的出力随频率的变化而变化的特性叫发电机的频率特性),它是由
    发表于 01-25 19:21

    基于虚拟同步发电机控制的T型三电平并网逆变器研究 相关资料分享

    电网中的分布式电源大多需要通过逆变器实现并网,然而传统的控制算法只考虑响应速度和响应精度,并没有考虑类似同步发电机的惯性特征,因而会对电网带来较大冲击。为增加基于逆变器接口的新能源对保
    发表于 07-06 06:23

    自动化电力系统综合实验装置设备

    自动化电力系统综合实验装置设备,一、装置特点QY-GPD21电力系统综合自动化实验设备全部采用液晶中文菜单显示,将指示灯和按键组合在薄膜面贴上,装置采用软件调试和校准,调试人员不拆面板即可实现二
    发表于 07-07 06:50

    什么是微网集成与控制威廉希尔官方网站

    近年来,由于能源、环境、威廉希尔官方网站 等因素,新能源领域得到广泛的关注和发展,分布式电源在电力系统的渗透率不断提升,与此同时,传统的同步发电机装置比例逐渐降低,电力系统的旋转备用容量及转动惯量相
    发表于 07-07 06:28

    带整流负载的同步发电机系统

    的困难。随着MATLAB软件的推出与发展,该软件强大的计算能力和完善的电力系统模型使得带整流负载的同步发电机的仿真问题变得简捷而准确。本文通过建立带整流负载的同步发电机系统的MATLAB仿真模型,分析了...
    发表于 09-03 07:38

    电力系统结构分析

    现代互联电网的巨大规模使其无法将其作为单个对象进行控制和操作。将电网细分为多个内部一致的区域可以应对其固有的复杂性并实现更有效的控制结构。本文的重点是发现电力系统结构,以方便定义用于广域监视,保护
    发表于 09-09 08:31

    小编科普一下发电机励磁系统的作用

      维持发电机的电压在给定水平维持电压水平是励磁控制系统的最主要的任务,有以下3个主要原因:  1、保证电力系统运行设备的安全  电力系统中的运行设备都有其额定运行电压和最高运行电压。
    发表于 03-08 15:20

    电力系统的单线图/阻抗图/电抗图

    表示。下图表示典型块系统的单线图。很难绘制少数组件的线图。因此,为了简化起见,阻抗图用于表示电力系统组件。  电力系统阻抗图  在阻抗图中,各元件由其等效电路表示,例如,同步发电机
    发表于 04-20 17:44

    电力系统中的总线有哪些类型?

      电力系统中的总线被定义为连接电力系统的几个组件(如发电机、负载和馈线等)的垂直线。电力系统中的总线与四个数量相关联。这些量是电压的大小、电压的相位角、有功或有功功率以及无功功率。 
    发表于 04-21 16:08

    电力系统并联补偿:结构、原理、控制与应用

    电力系统并联补偿:结构、原理、控制与应用基于电力电子威廉希尔官方网站 电力系统
    发表于 11-17 15:11 0次下载
    <b class='flag-5'>电力系统</b><b class='flag-5'>并联</b>补偿:结构、原理、<b class='flag-5'>控制</b>与应用

    基于UPS逆变器并联控制威廉希尔官方网站 的研究

    的发展趋势,分析了基于下垂特性的无互联线逆变器并联控制威廉希尔官方网站 ,指出无互联线的并联控制威廉希尔官方网站 将成为未来模块化UPS的发展主流。##人们为了解决集中
    发表于 02-13 10:39 3786次阅读
    基于UPS<b class='flag-5'>逆变器</b><b class='flag-5'>并联控制</b><b class='flag-5'>威廉希尔官方网站
</b>的研究

    电力系统调压有哪些手段

    对于由一台发电机供电的单一电网,调节发电机的励磁电流,控制升压变压器的端电压,使电网电压质量达到要求,调压范围小于5%。大型电力系统采用该方法时,由于须将
    的头像 发表于 07-18 17:26 2.6w次阅读

    同步发电机的数学模型及电力系统静态、暂态稳定性分析

    同步发电机的数学模型及电力系统静态、暂态稳定性分析
    发表于 03-28 10:10 2次下载
    同步<b class='flag-5'>发电机</b>的数学模型及<b class='flag-5'>电力系统</b>静态、暂态稳定性分析

    什么是发电机的异步运行?

    发电机的异步运行是指发电机电力系统中的负载或其他发电机之间的运行方式。在异步运行中,发电机的转速与电力
    的头像 发表于 10-17 10:26 1180次阅读