引用本文:马艺玮,杨苹,陈思哲,赵卓立,王月武.含柴油发电机和蓄电池储能的独立微电网频率分层控制[J].控制理论与应用,2015,32(8):1098~1105.[点击复制]
MA Yi-wei,YANG Ping,CHEN Si-zhe,ZHAO Zhuo-li,WANG Yue-wu.Frequency hierarchical control for islanded micro-grid consisting of diesel generator and battery energy storage system[J].Control Theory and Technology,2015,32(8):1098~1105.[点击复制]
含柴油发电机和蓄电池储能的独立微电网频率分层控制
Frequency hierarchical control for islanded micro-grid consisting of diesel generator and battery energy storage system
摘要点击 2923  全文点击 2793  投稿时间：2014-12-11  修订日期：2015-09-06
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DOI编号  10.7641/CTA.2015.41155
  2015,32(8):1098-1105
中文关键词  频率分层控制  独立微电网  柴油发电机组  蓄电池储能系统  下垂控制
英文关键词  frequency hierarchical control  islanded microgrid  diesel generator  battery energy storage system  droop control
基金项目  国家高技术研究发展计划(“863”计划)(2014AA052001), 广东省科技计划项目(2012B040303005), 南沙区科技计划项目(2013P005)资助.
作者单位E-mail
马艺玮* 华南理工大学 电力学院
华南理工大学 广东省绿色能源技术重点实验室
华南理工大学 风电控制与并网技术国家地方联合工程实验室 		ma.yiwei@mail.scut.edu.cn 
杨苹 华南理工大学 电力学院
华南理工大学 广东省绿色能源技术重点实验室
华南理工大学 风电控制与并网技术国家地方联合工程实验室 		 
陈思哲 广东工业大学 自动化学院  
赵卓立 华南理工大学 电力学院
华南理工大学 广东省绿色能源技术重点实验室
华南理工大学 风电控制与并网技术国家地方联合工程实验室 		 
王月武 华南理工大学 电力学院
华南理工大学 广东省绿色能源技术重点实验室
华南理工大学 风电控制与并网技术国家地方联合工程实验室 		 
中文摘要
      针对由间歇性可再生能源、柴油发电机组和蓄电池储能系统构成的独立微电网, 提出一种新型的频率分层控制方案, 建立适合蓄电池储能系统和柴油发电机组不同控制特性的分层控制结构及其协调控制策略, 提高了独立微电网频率控制的稳定性和灵活性. 在一级控制中, 采用改进型下垂控制的蓄电池储能系统, 来处理较小变化幅度和较短变化周期的随机净负荷波动, 提高独立微电网系统的瞬态频率响应特性和频率质量. 在二级控制中, 采用改进的柴油发电机PID调速控制, 应对较大变化幅度和较长变化周期的系统净负荷波动, 实现系统频率的无差控制. 最后, 通过对东澳岛风柴蓄混合能源独立微电网系统在不同运行条件下的频率控制仿真结果, 验证了所提方法的可行性和有效性.
英文摘要
      For islanded micro-grid consisting of the intermittent renewable energy sources with Diesel generator (DE) and battery energy storage system (BS), a novel frequency hierarchical control scheme is presented with the frequency hierarchical control structure and the coordinated control strategy, which are suitable for different characteristics of DE and BS for improving the frequency stability and flexibility of islanded micro-grid. In the frequency primary control, a modified droop frequency control of BS is given to improve the transient frequency response and reduce frequency deviation by rejecting the fast, small and random net-load fluctuations. In the frequency secondary control, a modified PID control of DE governor is proposed to deal with the slow and big net-load fluctuations to achieve the zero steady-state error frequency control of islanded micro-grid. Finally, the performance of the proposed method is validated in the practical application to Dong’ao islanded wind-diesel-battery hybrid energy micro-grid operated under various conditions.