S形下垂控制方法在微电网对等控制中的应用

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.88.6

中国电力 ›› 2014, Vol. 47 ›› Issue (12): 88-94.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.88.6

S形下垂控制方法在微电网对等控制中的应用

李军, 杨志超, 陈凡

南京工程学院电力工程学院,江苏南京 211167

收稿日期:2014-09-29 出版日期:2014-12-18 发布日期:2015-12-08
作者简介:李军（1979—）,男,河南南阳人,博士,副教授,从事微电网运行控制及能量管理研究。E-mail: lijun98313@163.com
基金资助:
江苏省政府留学奖学金项目资助（JS-2012-052）; 南京工程学院科研基金项目资助（ZKJ201304）; 江苏省属高校自然科学基金项目（14KJD470004）

Application of S-Shaped Droop Control Method in Peer To Peer Control of Microgrids

LI Jun, YANG Zhi-chao, CHEN Fan

School of Electrical Power Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China

Received:2014-09-29 Online:2014-12-18 Published:2015-12-08
Supported by:
The work is supported by Jiangsu Government Scholarship for Overseas Studies(JS-2012-052) , Fund of Nanjing Institute of Technology (ZKJ201304) and Natural Science Foundation of the Higher Education Institutions of Jiangsu Province (14KJD470004)

摘要/Abstract

摘要： 逆变器下垂控制策略的应用对于微电网“即插即用”功能的实现至关重要。针对逆变器传统下垂控制在面对大的负荷增量时存在频率偏差越限问题,结合传统发电机在二次调频操作下频率移动轨迹,设计出新型的S形下垂特性曲线,完成了数学建模,并对S形控制与传统下垂控制的兼容性进行了分析。利用Matlab/Simulink工具进行了仿真,结果表明S形下垂控制能有效缓解下垂控制所固有的频率偏移较大的问题。能够完整保持下垂控制特有的负荷功率自动分配特性,能够较好的与传统下垂控制的逆变器兼容并协调运行。

关键词: S形曲线, 下垂控制, 二次调频, 微电网, 逆变器控制, 同步发电机, 电能质量

Abstract: Application of inverter droop control strategy is vital for micro-grids to maintain the“plug and play” characteristics. While the conventional droop technology in inverters usually results in large frequency deviations in dealing with large incremental load demand, even breaking the upper and lower frequency limits, the ability of automatic share of load demand among sources is attractive. Based on secondary frequency regulation trajectory of synchronous generators, the S-shaped droop characteristic curve is designed and the mathematical model is built. And then the S-shaped control compatibility with conventional droop control is analyzed. With the help of Matlab/Simulink tools, the simulation results demonstrate that the S-shaped droop control can effectively improve the defect of inherent frequency deviation. The inverter controlled by S-shaped droop can operate with the inverter controlled by conventional droop independently with the ability of automatic sharing load demand among sources.

Key words: S-Shaped curve, droop control, secondary frequency regulation, microgrids, inverter control, synchronous generator, power quality

中图分类号:

TM761+.2

李军, 杨志超, 陈凡. S形下垂控制方法在微电网对等控制中的应用[J]. 中国电力, 2014, 47(12): 88-94.

LI Jun, YANG Zhi-chao, CHEN Fan. Application of S-Shaped Droop Control Method in Peer To Peer Control of Microgrids[J]. Electric Power, 2014, 47(12): 88-94.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.electricpower.com.cn/CN/10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.88.6

https://www.electricpower.com.cn/CN/Y2014/V47/I12/88

参考文献

[1] LASSETER B. Microgrids[C]//Power Engineering Society Winter Meeting. New York: IEEE, 2001: 146-149.
[2] 鲁宗相,王彩霞,闵勇,等. 微电网研究综述[J]. 电力系统自动化,2007,31（19）：25-34.
LU Zong-xiang, WANG Cai-xia, MIN Yong, et al . Overview on microgrid research[J]. Automation of Electric Power Systems, 2007, 31(19): 25-34.
[3] 左文霞,李澍森,吴夕科,等. 微电网技术及发展概况[J]. 中国电力,2009,42（7）：26-30.
ZUO Wen-xia, LI Shu-sen, WU Xi-ke, et al . A summarized survey on research of microgrid technology and its development [J]. Electric Power, 2009, 42(7): 26-30.
[4] 王成山,李琰,彭克. 分布式电源并网逆变器典型控制方法综述[J]. 电力系统及其自动化学报,2012,24（2）：12-20.
WANG Cheng-shan, LI Yan, PENG Ke. Overview of typical control methods for grid-connected inverters of distributed generation[J]. Proceedings of the CSU-EPSA, 2012, 24(2): 12-20.
[5] 汪小平,李阳. 微电网运行控制与仿真[J]. 中国电力,2011,44（12）：73-77.
WANG Xiao-ping, LI Yang. Operation control and simulation analysis of a microgrid [J]. Electric Power, 2011, 44(12): 73-77.
[6] 林新春,段善旭,康勇,等. UPS 无互连线并联中基于解耦控制的下垂特性控制方案[J]. 中国电机工程学报,2003,23（12）： 117-122.
LIN Xin-chun, DUAN Shan-xu, KANG Yong, et al . Modeling and stability analysis for parallel operation of UPS with no control interconnection basing on droop characteristic[J]. Proceedings of the CSEE, 2003, 23(12): 117-122.
[7] MAJUMDER R, CHAUDHURI B, GHOSH A, et al . Improvement of stability and load sharing in an autonomous microgrid using supplementary droop control loop[J]. IEEE Trans Power Syst, 2010, 25(2): 796-808.
[8] 王鹤,李国庆,李鸿鹏,等. 微电网并网与孤岛运行方式转换方法[J]. 中国电力,2012,45（1）：59-63.
WANG He, LI Guo-qing, LI Hong-peng, et al . Transfer method of micro-grid operation between grid-connected and islanding modes [J]. Electric Power, 2012, 45(1): 59-63.
[9] 陈超,李鹏,张双乐,等. 基于自适应逆控制的微电网有功频率调节方法[J]. 中国电力, 2012,45（10）：68-72,76
CHEN Chao, LI Peng, ZHANG Shuang-le, et al . Active power conditioning based on adaptive inverse control for a microgrid [J]. Electric Power, 2012, 45(10): 68-72, 76
[10] 薛迎成,邰能灵,刘立群,等. 微电网孤岛运行模式下的协调控制策略[J]. 中国电力,2009,42（7）：36-40.
XUE Ying-cheng, TAI Neng-ling, LIU Li-qun, et al . Co-operation control strategies for islanded microgrids [J]. Electric Power, 2009, 42(7): 36-40
[11] Qing-Chang Zhong. Robust Droop Controller for Accurate Proportiona Load Sharing Among Inverters Operated in Parallel [J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2013, 60(4): 1281-1290.
[12] MARWALI M, JUNG J-W, KEYHANI A. Control of distributed generation systems—Part II: Load sharing control [J]. IEEE Trans Power Electron, 2004, 19(6): 1551-1561.
[13] LI Y, VILATHGAMUWA D, LOH P C. Design, analysis, and real-time testing of a controller for multibus microgrid system[J]. IEEE Trans Power Electron, 2004, 19(5): 1195-1204.

[1]	吴云锐, 张建坡, 田新成, 应恺锋, 陈忠. 计及频率适应和快速稳定特性的多端直流电网改进协调控制策略[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 31-42.
[2]	闫志彬, 李立, 阳鹏, 宋蕙慧, 车彬, 靳盘龙. 考虑构网型储能支撑能力的微电网优化调度策略[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 103-110.
[3]	陈仕龙, 吴涛, 郭成, 毕贵红, 钱永亮. 基于相关性分析的电网非同步监测数据场景谐波责任划分[J]. 中国电力, 2025, 58(1): 15-25.
[4]	赵静波, 李文博, 朱鑫要, 孙庆斌, 郝全睿. 海上风电经柔直送出系统受端扰动自适应控制策略[J]. 中国电力, 2025, 58(1): 26-38.
[5]	陶磊, 罗萍萍, 林济铿. 基于深度学习的直流微电网虚假数据注入攻击二阶段检测方法[J]. 中国电力, 2024, 57(9): 11-19.
[6]	祝士焱, 许寅, 和敬涵, 王颖. 基于多微电网投影的配电系统协调恢复方法[J]. 中国电力, 2024, 57(9): 224-230.
[7]	么钟然, 孙丽颖. 考虑线路阻抗的分布式储能SOC均衡控制策略[J]. 中国电力, 2024, 57(9): 238-246.
[8]	谭玲玲, 汤伟, 楚冬青, 于子涵, 吉兴全, 张玉敏. 考虑电-氢一体化的微电网低碳-经济协同优化调度[J]. 中国电力, 2024, 57(5): 137-148.
[9]	朱子民, 张锦芳, 常清, 周专, 张晓林. 大规模新能源接入弱同步支撑柔直系统的送端自适应VSG控制策略[J]. 中国电力, 2024, 57(5): 211-221.
[10]	谭虎, 王小亮, 徐亭亭, 赵珂, 宿连超, 张文玉, 辛征. 风光沼储交直流混合农村微电网经济技术优化[J]. 中国电力, 2024, 57(3): 27-33.
[11]	张静忠, 蒙飞, 孙阳, 于慧霞. 考虑有功不确定性的配电网新能源无功优化控制[J]. 中国电力, 2024, 57(3): 51-59.
[12]	李一鸣, 何奇, 王海亮, 钟浩, 马辉, 黄悦华. 基于分层事件触发的混合微电网集中控制策略[J]. 中国电力, 2024, 57(3): 73-82.
[13]	杨帆, 卫水平, 任意, 陈秭龙, 乐健. 变权-混合决策评估的复合功能并网逆变器多目标协同优化控制方法[J]. 中国电力, 2024, 57(3): 113-125.
[14]	张冲标, 钱辰雯, 俞红燕, 彭燕玲, 陈金威. 基于ADMM的多场景县域多微电网交互运行策略[J]. 中国电力, 2024, 57(2): 9-18.
[15]	易文飞, 朱卫平, 郑明忠. 计及数据中心和风电不确定性的微电网经济调度[J]. 中国电力, 2024, 57(2): 19-26.

S形下垂控制方法在微电网对等控制中的应用

Application of S-Shaped Droop Control Method in Peer To Peer Control of Microgrids

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

模态框（Modal）标题

S形下垂控制方法在微电网对等控制中的应用

Application of S-Shaped Droop Control Method in Peer To Peer Control of Microgrids

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics