亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        獨立微網(wǎng)下柴油發(fā)電機與蓄電池協(xié)調(diào)供電研究

        2022-06-20 12:55:36秦娜娜和童昭謝青海劉成偉
        技術(shù)與市場 2022年6期
        關(guān)鍵詞:微網(wǎng)蓄電池柴油

        袁 瑞,秦娜娜,和童昭,謝青海,劉成偉

        (河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系,河北 邢臺 054000)

        0 引言

        獨立微網(wǎng)是在大電網(wǎng)無法覆蓋的區(qū)域里一種有效的供電方式[1]。大電網(wǎng)無法覆蓋的區(qū)域具有用電負荷集中、功率等級低等特點。柴油發(fā)電機憑借其方便可移動性、可靠性、穩(wěn)定性、供電連續(xù)等特點成為微電網(wǎng)中最直接、最有效的發(fā)電設(shè)備,甚至是唯一的發(fā)電設(shè)備[2]。但是當(dāng)微電網(wǎng)中負荷發(fā)生變化時,會引起柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速的變化,進而引起微電網(wǎng)暫態(tài)頻率和電壓不穩(wěn)[3]。

        為了避免微電網(wǎng)中由于柴油發(fā)電機單一供電缺陷而引起的微電網(wǎng)暫態(tài)頻率和電壓不穩(wěn)定,在微電網(wǎng)中加入可以快速響應(yīng)沖擊的蓄電池作為微電網(wǎng)臨時能量調(diào)節(jié)設(shè)備,通過協(xié)調(diào)控制2種能源出力大小,維持微電網(wǎng)系統(tǒng)頻率和電壓的穩(wěn)定,保證連續(xù)供電和電網(wǎng)的電能質(zhì)量。

        1 文獻綜述和研究背景

        文獻[4]通過空間矢量算法實現(xiàn)有功和無功功率的獨立解耦,但是沒有在頻率調(diào)節(jié)上進行研究。文獻[5]對基于能量成型的控制方法和傳統(tǒng) PI 控制方法進行了對比仿真分析,主要是對比在并網(wǎng)和非并網(wǎng)條件下哪種方案更有效。文獻[6]利用改進的粒子群算法得出微電網(wǎng)能源最佳配置方案。文獻[7]提出一種計算量小的多能量協(xié)調(diào)控制策略,基于自然選擇優(yōu)化算法。文獻[8]考慮到傳統(tǒng)下垂算法不具備考慮線路壓降和傳統(tǒng)下垂算法調(diào)節(jié)頻率不精確的問題,設(shè)計了改進型的下垂控制策略,但是只考慮了蓄電池單獨調(diào)節(jié)微網(wǎng)頻率,沒有結(jié)合柴油發(fā)電機更深層次地探討能量協(xié)調(diào)方法。文獻[9]改進了下垂控制方法,但是沒有進一步提出蓄電池作為用電設(shè)備對微電網(wǎng)的影響。文獻[10]側(cè)重于雙饋風(fēng)力發(fā)電機作為主要能量協(xié)調(diào)工具,當(dāng)雙饋風(fēng)力發(fā)電機不能滿足系統(tǒng)調(diào)頻需要時,讓蓄電池參與調(diào)頻的控制方法。

        本文以柴油發(fā)電機和蓄電池組合發(fā)電為例,針對獨立微電網(wǎng),提出了一種三層次控制策略。首先,在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系分析了影響蓄電池出力大小的因素;其次,結(jié)合空間矢量電壓調(diào)節(jié)(SVPWM),提出了第一層蓄電池快速響應(yīng)微網(wǎng)負荷突變,減小電壓和頻率變化;然后,在柴油發(fā)電機對負荷突變調(diào)節(jié)緩慢的基礎(chǔ)上,提出第二層柴油發(fā)電機對電壓和頻率精確的調(diào)節(jié)策略;最后,結(jié)合實際,考慮到蓄電池電量低于50%時需要充電,提出第三層整體能量協(xié)調(diào)方案。

        2 獨立微電網(wǎng)控制結(jié)構(gòu)

        微電網(wǎng)的控制結(jié)構(gòu)圍繞三層次控制策略架構(gòu)而成,如圖1所示,主要由柴油發(fā)電機、蓄電池及系統(tǒng)控制中心(System Central Controller,SCC)組成。蓄電池組通過空間矢量電壓調(diào)制連接到交流母線上,通過充放電操作,參與微電網(wǎng)的能量調(diào)節(jié)。

        根據(jù)獨立微電網(wǎng)的特性,即柴油發(fā)電機組較小的慣性和較慢的調(diào)節(jié)性能,在微電網(wǎng)功率供需不平衡時,考慮柴油發(fā)電機組、蓄電池組以及SCC動態(tài)相應(yīng)時間特征,借鑒電力系統(tǒng)3次調(diào)頻經(jīng)驗,將微電網(wǎng)動態(tài)響應(yīng)分三步調(diào)節(jié):第一步,蓄電池快速響應(yīng)系統(tǒng)負荷變化,減小負荷沖擊;第二步,柴油發(fā)電機穩(wěn)定系統(tǒng)電壓頻率在額定值;第三部,SCC完成系統(tǒng)間電能調(diào)度。

        圖1 獨立微電網(wǎng)控制結(jié)構(gòu)

        3 微電網(wǎng)動態(tài)響應(yīng)

        3.1 柴油發(fā)電機單獨工作響應(yīng)負荷沖擊

        圖2是柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩圖。發(fā)電機工作在額定容量的80%,在第7秒時負荷突增5%,此時只有柴油發(fā)電機為負荷供電,可以看出柴油發(fā)電機在7 s前后轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩波動較大。圖中上面部分是微網(wǎng)的電壓,在7 s時電壓有效值突然降低了14 V左右,經(jīng)過4 s的波動后恢復(fù)到原值;圖中中間部分是柴油發(fā)電機的轉(zhuǎn)速曲線,可以看出7 s時由于負荷突增,導(dǎo)致柴油發(fā)電機的轉(zhuǎn)速下降到49.93 Hz,通過降低轉(zhuǎn)速以補償突增的負荷所需的電能;圖中下面部分是柴油發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩曲線,在7 s時負荷突增,柴油發(fā)電機輸出的電壓和頻率突然降低后,柴油發(fā)電機為了維持電壓和頻率穩(wěn)定通過調(diào)大轉(zhuǎn)矩的大小,增加輸出功率。經(jīng)過大約4 s的調(diào)節(jié)后,柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)矩增長到額定轉(zhuǎn)矩的85%左右,頻率穩(wěn)定在50 Hz。

        圖2 柴油發(fā)電機單獨工作轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩圖

        3.2 柴油發(fā)電機與蓄電池協(xié)調(diào)供電

        柴油發(fā)電機和蓄電池共同構(gòu)成微網(wǎng)的供電單元,柴油發(fā)電機作為微電網(wǎng)的主要供電能源,蓄電池作為微網(wǎng)的輔助能源。柴油發(fā)電機工作在額定容量的80%,此時蓄電池滿電狀態(tài),且不充電也不放電。當(dāng)微網(wǎng)中負荷發(fā)生突增時,蓄電池快速響應(yīng),向微網(wǎng)中補充能量。

        3.2.1 第一層蓄電池快速響應(yīng)負荷沖擊

        以IGBT作為功率控制器,把通過IGBT的有功功率和無功功率進行解耦控制,控制蓄電池通過IGBT變流器后的電流方向和大小。把系統(tǒng)交流側(cè)作為研究對象,d軸設(shè)置為參考軸,經(jīng)過dq變換,可得出蓄電池輸出的無功及有功功率。

        P=ed×id

        (1)

        Q=-ed×iq

        (2)

        ed、eq、id、iq分別為dq變換后的電壓和電流分量??梢?,如果ed不變,通過控制id、iq就可以控制蓄電池輸出功率的大小。

        微電網(wǎng)在第7 s時負荷突變,蓄電池快速響應(yīng),根據(jù)公式(1)和公式(2),可以計算出蓄電池組輸出電流經(jīng)過dq變換后的電流大小,根據(jù)能量守恒定律,調(diào)整輸出電流id、iq的大小,快速響應(yīng)負荷變化,減輕負荷突變對微電網(wǎng)的沖擊。蓄電池響應(yīng)負荷沖擊如圖3所示,蓄電池組在0.04 s內(nèi)快速響應(yīng)負荷沖擊,迅速提高放電電流。圖3上面是電流id曲線圖,下面是電流iq曲線圖。

        圖3 蓄電池響應(yīng)負荷沖擊圖

        圖4 蓄電池工作時正負極電壓差曲線圖

        圖4是蓄電池工作時正負極電壓差曲線圖,微網(wǎng)在第7秒時負荷發(fā)生波動,蓄電池迅速響應(yīng),隨著時間的推移,蓄電池正負極電壓差逐漸減小,符合實際情況。

        3.2.2 第二層柴油發(fā)電機響應(yīng)負荷沖擊

        柴油發(fā)電機的作用是為微網(wǎng)提供穩(wěn)定的電壓和頻率。圖5是有蓄電池參與供電后微網(wǎng)發(fā)生負荷突變柴油發(fā)電機輸出電壓、頻率和轉(zhuǎn)矩圖。柴油發(fā)電機工作在額定容量的80%,在第7秒時負荷突增5%,此時柴油發(fā)電機和蓄電池為負荷供電,可以看出柴油發(fā)電機在7 s前后轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩波動較小。圖中上面部分是微網(wǎng)的電壓,在7 s時電壓有效值突然降低了14 V左右,經(jīng)過1 s的波動后恢復(fù)到原值;圖中中間部分是柴油發(fā)電機的轉(zhuǎn)速曲線,可以看出7 s時由于負荷突增,導(dǎo)致柴發(fā)的轉(zhuǎn)速下降到49.985 Hz,大約1.5 s后恢復(fù)到50 Hz;圖中下面部分是柴油發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩曲線,在7 s時負荷突增,柴油發(fā)電機輸出的電壓和頻率小范圍降低后,柴油發(fā)電機為了維持電壓和頻率穩(wěn)定,通過上調(diào)轉(zhuǎn)矩,增加輸出功率。經(jīng)過大約1.5 s的調(diào)節(jié)后,柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)矩增長了1%左右,隨后維持穩(wěn)定。

        圖5 柴油發(fā)電機輸出電壓、頻率和轉(zhuǎn)矩圖

        3.2.3 第三層整體能量協(xié)調(diào)

        考慮到蓄電池組的使用壽命和經(jīng)濟性,蓄電池組一次放電到額定值的50%后,蓄電池就不再為負荷供能,需要先將蓄電池轉(zhuǎn)移給柴油發(fā)電機,然后再給蓄電池充電。圖6是微網(wǎng)在15 s時蓄電池電流id波形圖,蓄電池在進行負荷轉(zhuǎn)移和充電時要保證微網(wǎng)的電壓和頻率穩(wěn)定,所以電流id絕對值是逐漸減小再增大。圖7為微網(wǎng)電壓和頻率曲線圖。

        圖6 微網(wǎng)蓄電池電流id波形圖

        圖7 微網(wǎng)電壓和頻率曲線圖

        3 結(jié)論

        針對微電網(wǎng)中柴油發(fā)電機單獨供電時動態(tài)響應(yīng)慢,且負荷變化容易引起微電網(wǎng)電壓頻率波動,本文提出了柴油發(fā)電機和蓄電池三層控制策略,該策略利用蓄電池快速響應(yīng)特性,有效抑制了負荷波動引起的電壓頻率波動,配合SCC協(xié)調(diào)控制,保證了整個系統(tǒng)的經(jīng)濟性、穩(wěn)定性。通過把上述策略在微電網(wǎng)平臺上進行驗證,得出以下結(jié)論。

        1)負荷突增5%,柴油發(fā)電機單獨供電時頻率波動0.08 Hz,有蓄電池的微網(wǎng)頻率波動0.01 Hz,同比下降了87.5%。

        2)負荷突增5%,柴油發(fā)電機單獨供電時電壓突降14 V,有蓄電池的微網(wǎng)電壓也下降14 V。

        3)負荷突變,柴發(fā)單獨供電時,波動經(jīng)過4 s恢復(fù)原值;有蓄電池的微網(wǎng)經(jīng)過1 s恢復(fù)原值,同比下降了75%。

        猜你喜歡
        微網(wǎng)蓄電池柴油
        用履帶收割機送柴油
        聊聊蓄電池的那點事兒(1) 汽車蓄電池的前世
        蓄電池去哪兒了
        基于OMAP-L138的微網(wǎng)控制器設(shè)計
        蓄電池去哪兒了?VOL12.雷克薩斯RX450h
        蓄電池去哪兒了?
        柴油發(fā)電機負荷計算
        基于改進下垂法的微網(wǎng)并網(wǎng)控制策略研究
        用于微網(wǎng)逆變器并聯(lián)的控制策略
        低壓微網(wǎng)中的單相電壓獨立下垂控制策略
        国产理论亚洲天堂av| 国产三级黄色的在线观看| 国产精品无码mv在线观看| 久久一二三四区中文字幕| 伊人狼人激情综合影院| 亚洲色图偷拍自拍在线| 国产精品亚洲av网站| 亚洲小少妇一区二区三区| 99久久精品一区二区国产| 午夜性刺激免费看视频| 又嫩又硬又黄又爽的视频| 人人澡人人澡人人看添av| 女人与牲口性恔配视频免费| 久久99久久久无码国产精品色戒| 杨幂Av一区二区三区| 国产精品亚洲综合久久系列| 精品国产午夜肉伦伦影院| 大胸少妇午夜三级| 狠狠色综合网站久久久久久久| 狠狠色狠狠色综合| 国产亚洲精品综合在线网址| 青青自拍视频成人免费观看| 永久免费观看的黄网站在线| 国产精品无码制服丝袜| 国产精品vⅰdeoxxxx国产| 人妻少妇邻居少妇好多水在线 | 一区二区三区婷婷中文字幕| 一区二区三区在线视频观看| 在线观看的网站| 国产精品va无码一区二区| 最新精品亚洲成a人在线观看| 天堂AV无码AV毛片毛| 一区二区中文字幕在线观看污污 | 无码综合天天久久综合网| 欧美二区视频| 看全色黄大黄大色免费久久| 今井夏帆在线中文字幕| 丝袜美腿亚洲一区二区| 日韩国产成人无码av毛片蜜柚| 老熟女多次高潮露脸视频| 日韩人妻系列在线视频|