针对偏远地区电力资源缺乏且风能充足的特点,设计了一种孤岛运行的小型风储直流微网系统。该系统采用双极性直流母线结构,降低了母线对地电压,同时满足各种变换器和负荷对不同电压等级的要求,使系统更加安全可靠。利用电压平衡器保证了正负母线电压平衡,并分别设计了风力发电单元和混合储能单元(hybrid energy storage system,HESS)在不同工况下的最优工作方式。将该小型风储直流微网系统运行分为五种模式,通过对风机、混合储能以及负荷进行协调控制,确保直流母线电压的稳定和负荷的可靠供电。最后通过仿真验证了系统运行的稳定性和控制策略的可行性。
直流配电系统的电源拥有多个输出层级,负荷运行方式灵活多变,系统运行状态急剧增加,导致可靠性评估效率降低。文中提出一种基于状态合并的直流配电系统可靠性评估方法。首先,该方法根据直流配电系统源-荷耦合呈现出的多种运行状态,建立系统状态空间模型,根据不同状态之间的内在联系,研究状态合并的条件。然后,将故障树分析法与马尔可夫过程结合,提出基于截断系数的状态合并方法,该方法实现了差异化转移率情况下的状态合并。最后,采用IEEERBTS BUS 6直流配电系统作为算例验证了所提方法的有效性。
针对三相四线制低压配电网中存在的谐波污染严重、中性线电流较大的问题,提出了一种基于无谐波检测的三相四线制有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)控制策略。建立了电容中点型三相四线制APF的数学模型,并给出了其中电感、电容主要参数的设计方法。在对比分析谐波检测和无谐波检测控制方法的基础上,选取了更有优势的无谐波检测控制策略,并针对系统中存在的负序以及零序电流分量分别设计了比例谐振(Proportional Resonant,简称PR)控制器。通过Matlab/Simulink软件搭建了三相四线制APF的仿真模型,并对谐波补偿和抑制中性线电流进行了仿真测试,效果显著。最后,以某公司的TMS320F28377为控制器单元核心搭建了实验平台,证实了所提控制策略的可行性。
