光储直流微电网系统的阻抗优化策略及分层稳定化控制方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51607142
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0706.电力电子学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

DC Micro-grid system including PV power generation and energy storage is taken as the research object in this project. Facing the system stabilization problem caused by the worse matching among the dynamic system impedances, equivalent circuit is built, real-time impedance relationship, controller structures and its parameters of each equipment, and essential circuit characteristics of power sources are analyzed, gradational stabilization control method is studied by means of virtual impedance technology. As for the wide-frequency band disturbance problem caused by the complicated loads connected with DC bus, operation principle of virtual capacitor string is discussed, the coupling feature and mathematic calculation basis are analyzed, and engineering process method of differential control and distributed implement method are studied. According to the coupling feature of nonlinear inductor for the current control loop, the novel control method of inductance current based on the model of sampling data is presented, linearization of parasite inductance parameter and quantitative optimization method are analyzed. In order to improve stability margin during the operation, dynamic nonlinear mathematic model of the whole system is built, the conditions of system stabilization including the impedance and power ranges are studied, gradational stabilization control method about impedance optimization and energy management is discussed. The above conclusions are looked upon as the basis of this project, the adaptability of the impedance optimization technique is analyzed, the theoretical analysis and control basis are carried out to improve the system stabilization in the DC microgrid system including PV power generation and energy storage.
项目以光储直流微电网系统为对象,针对系统阻抗动态匹配不佳引入的系统稳定性问题,建立系统的等效电路结构模型,分析系统实时阻抗关系以及各组网单元控制器结构、参数及源介质状态的本质电路结构属性,结合虚拟阻抗优化技术研究系统的分层稳定控制方法。针对复杂负载向母线引入的宽频带扰动问题,研究虚拟电容支路的作用机理,分析其耦合结构特征与定量依据,并讨论其微分控制特质的工程化与分布式实现方法。针对电流环控制器的非线性感抗耦合特征,结合依据变换器混合采样数据模型实现的电感电流新型控制算法,研究电源层寄生电感参数的线性化与定量优化方法。为提高系统整体在动态运行下的稳定裕度,建立系统整体的动态非线性数学模型,分析使系统稳定化的阻抗与功率条件,研究电源层阻抗优化与负载层能量管理的分层稳定化控制技术。以上述研究结论为基础,研究虚拟阻抗优化方法的适用性,为直流微电网系统的稳定化运行提供理论与技术基础。

结项摘要

光储直流微电网作为分布式发电的一种典型能量配置结构获得业界普遍关注,其中的阻抗优化与匹配、系统的综合稳定性评价与优化是该领域的重要研究方向。课题由光储直流微电网系统的阻抗模型研究入手,探索了控制器结构、控制器参数、分布式源介质特征等对组网电力电子系统的等效输出阻抗的综合作用机理,并据此建立了系统的阻抗模型,为采用阻抗分析法对微电网系统运行稳定裕度的定量或定性评价奠定了模型基础。由此,课题讨论了从优化控制器进而优化分布式电力电子装置等效输出阻抗特征的可行性与有效性。通过对储能变换器的控制实施相位补偿控制进而等效优化了等效输出感抗以及扩展了下垂电阻的选取范围,并且改善了控制系统的参数适应性;课题也讨论了通过优化储能双向变换器控制方法对公共直流母线电容进行虚拟扩容的等效电容优化方法,进而增强了系统整体的稳定运行裕度。通过对并网接口电路实施高频阻尼控制,改善了并网接口电路的稳定裕度,进而改善了其作为系统电源层电路的等效输出阻抗。另外,课题也讨论了数字控制延迟对并网接口电路稳定性的作用机理,并采用相位补偿控制器及其优化以应对数字控制延迟对系统的控制带宽以及稳定裕度的影响,并讨论了其对系统等效输出阻抗的作用特征。通过以上研究,一方面为该领域的研究提供了模型基础与参考控制方法,另外,也将研究成果应用在了其它相关工业领域,并获得一定的产业价值与经济效益,进而也验证了研究内容与研究结果的科学价值与工业应用价值。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(4)
专利数量(7)
基于光伏组件集成变换器的新型光伏发电系统工作机理研究
  • DOI:
    10.19457/j.1001-2095.dqcd19266
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    电气传动
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张琦;刘佳昊;孙向东;杨惠;任碧莹;安少亮;康渊荣
  • 通讯作者:
    康渊荣
具有低入网电流谐波的组合光伏发电系统研究
  • DOI:
    10.19457/j.1001-2095.dqcd19268
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    电气传动
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    晋鑫;张琦;刘佳昊;孙向东;安少亮;张波;许江涛
  • 通讯作者:
    许江涛
具有主动阻尼特征的LCL并网逆变器状态反馈控制方法
  • DOI:
    10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.l80473
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    电工技术学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张琦;李锐;张永平;任碧莹;孙向东
  • 通讯作者:
    孙向东
单相级联七电平逆变器拓扑结构及其控制方法
  • DOI:
    10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.l80348
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    电工技术学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张琦;李江江;孙向东;安少亮
  • 通讯作者:
    安少亮
一种用于并网电流控制器的有源高频阻尼方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    电气传动
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张琦;李锐;任碧莹;孙向东;陈寿洛
  • 通讯作者:
    陈寿洛

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

海水制盐及综合利用过程铷富集规律研究
  • DOI:
    10.16570/j.cnki.issn1673-6850.2016.11.006
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    盐业与化工
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵旭;郝晓翠;张琦;王亮;董泽亮;黄西平
  • 通讯作者:
    黄西平
铁基燃油添加剂对柴油机排气颗粒物理化特性的影响
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1001-8719.2019.02.021
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    石油学报(石油加工)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    范义;刘军恒;孙平;嵇乾;王玉梅;张琦;王永亮
  • 通讯作者:
    王永亮
机器人辅助经皮微创单节段胸腰椎骨折内固定术的学习曲线
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1009-6604.2019.09.010
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国微创外科杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    范明星;张琦;赵经纬;段芳芳;刘亚军;韩晓光;茅剑平;肖斌;刘波;田伟
  • 通讯作者:
    田伟
A diffuse argon plume generated by a longitudinal slit jet equipped with a quadri-electrode barrier discharge
由配备四电极阻挡放电的纵向狭缝射流产生的扩散氩羽流
  • DOI:
    10.1063/1.5022827
  • 发表时间:
    2018-04
  • 期刊:
    Physics of Plasmas
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    李雪辰;楚婧娣;张琦;张盼盼;贾鹏英;董丽芳
  • 通讯作者:
    董丽芳
钢铁企业智慧能源管控系统开发与实践
  • DOI:
    10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20180482
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    钢铁
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张琦;刘帅;徐化岩;孟志权;王刚;许石
  • 通讯作者:
    许石

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码