Hybrid AC/DC microgrids are the key elements for the smart grid to realize the value in terms of safety, reliability and efficiency. High-performance control and optimization method has become the base and key element for further development of hybrid AC/DC microgrid. This project intends to improve the power quality, reliability and efficiency of the hybrid AC/DC microgrid and research on the methods of distributed control and multi-time scales optimization of hybrid AC/DC microgrid system. Firstly, virtual synchronous generator based novel cascade control method for bidirectional AC/DC power converter is researched, which will improve the stability and controllability of hybrid AC/DC microgrid; Secondly, distributed optimal voltage and frequency control method for hybrid AC/DC microgrid is researched, which will realize the control functions of traditional voltage and frequency recovery, at the same time it can realize the optimal load distribution, thus it can improve the efficiency of the system; Finally, considering the forecast error, a multi-time scales optimal operation strategy is researched, which will reduce the influence of randomness to the economic dispatch of microgrid. Based on the above researches, the integration of multi-time scales control and optimization can be realized and the reliability and efficiency of the hybrid AC/DC microgrid can be improved. The achievements of this project will provide theoretical basis for economic and reliable operations of hybrid AC/DC microgrid, thus, it has great significance and wide application prospect.
交直流混合微电网是实现智能电网安全、可靠、高效的关键。高性能的控制与优化方法已成为交直流混合微电网进一步发展的基础和关键。本项目以提高交直流混合微电网系统供电质量、可靠性和运行效率为目标,研究交直流混合微电网系统分布式控制与多时间尺度优化方法:首先,研究基于虚拟同步机的AC/DC双向功率变流器新型级联控制策略以提高交直流混合微电网系统稳定性及可控性;然后,研究交直流混合微电网分布式最优电压频率控制方法,以实现传统电压和频率恢复控制功能的同时,对发电机组功率进行最优分配,从而提高系统运行效率;最后,研究考虑预测误差的交直流混合微电网多时间尺度优化调度方法以降低随机性对微电网优化运行的影响。基于上述研究可实现各时间尺度控制与优化的无缝融合,提高微电网系统运行的可靠性和经济性。项目研究成果可为交直流混合微电网系统经济可靠运行提供理论依据,具有重要的研究意义和广阔的应用前景。
微电网作为智能电网发展的过度,能够促进可再生能源渗透率,并提高供电可靠性。因此,发展微电网技术已经成为解决能源危机、减轻环境负担以及实现经济社会可持续发展的必由之路。结题项目围绕交直流混合微电网系统分布式控制与优化方法进行了深入的研究。首先,结题项目开展了AC/DC双向功率变流器新型级联控制算法研究,满足了交直流混合微电网耦合逆变器的离并网无缝切换和即插即用需求,提高了控制器对于参数扰动和外部扰动的鲁棒性。然后,结题项目研究了交直流混合微电网分布式最优电压频率控制方法,提出了一种分布式事件驱动的电力系统二次控制方案,通过精细化时间尺度下同时实现交直流混合微电网的经济调度和电压频率恢复控制,提高了交直流混合微电网系统运行效率。最后,结题项目研究了交直流混合微电网优化调度方法,提高了交直流混合微电网系统运行的经济性。结题项目主持人以第一作者或通讯作者发表SCI/EI检索期刊论文10篇(其中,中科院一区Top 3篇,中科院二区5篇,中国高质量EI期刊2篇),申请发明专利3项,培养硕士生7名。总之,结题项目顺利实现了预期目标,并在交直流混合微电网分布式控制与优化方面取得了丰富的研究成果,具有广阔的应用前景和推广价值。
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数据更新时间:2023-05-31
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