島状マイクログリッドのパラレルインバーターの適応型仮想インペデンスドロップ制御
Hongzhi Yang1, Zibo Sun1, Haoran Wang1
1Institute of Automation, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250000, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
まとめ
この研究は,通信なしのマイクログリッドでの反応的電力共有を改善するインバーターの適応性ドロップ制御を導入します. この方法は,インペダンスの不一致や測定誤差に対処することで安定性を高めます.
科学分野:
- 電気工学
- 電源システム
- 制御理論
背景:
- ドロップ制御はパラレルインバーター操作に不可欠ですが,インペダンスの不一致と測定エラーのためにマイクログリッドの反応電力の不均衡と循環電流に苦しんでいます.
- 既存の方法はしばしば通信を必要とするが,これはマイクログリッド環境では常に実行可能ではない.
研究 の 目的:
- マイクログリッドにおける反応性電力共有の強化のための通信のない適応性ドロップ制御戦略を提案する.
- インバーターベースのマイクログリッドにおけるラインインペダンスの不一致と測定不正確性によって引き起こされる課題に対処するためです.
主な方法:
- 各インバーターからの局所測定のみを利用したアダプティブ・バーチャル・インペデンス・ドロップ・コントロール (AVIDC) メカニズムを開発した.
- 反応電源と出力電圧の比率とその基準値の偏差を制御戦略に統合した.
- 制御戦略のパフォーマンスを評価するために,シミュレーションと実験的検証を使用します.
主要な成果:
- 提案されたAVIDC方法は,反応性出力と電圧の低下を動的に効果的にバランスします.
- インバーター間の反応電力配分の精度が大幅に改善された.
- インターインバーター通信の必要性を排除しました.
結論:
- マイクログリッドにおける精密な反応性電力共有のための堅牢で効果的なソリューションを提供します.
- AVIDCメカニズムは,循環電流と電力不均衡を緩和することによって,マイクログリッドの安定性と信頼性を高めます.
- この通信のないアプローチは,実用的なマイクログリッドの実装に適しています.
関連する概念動画
Generator Voltage Control
243
Generator voltage control is crucial for maintaining the stable operation of synchronous generators and wind turbines. In older models, a DC generator driven by the rotor delivers DC power to the rotor's field winding, and the power is transferred through slip rings and brushes. In the latest models, static or brushless exciters are used. Static exciters rectify AC power from the generator terminals and then transfer the DC power directly to the rotor. Brushless exciters, on the other hand,...
243
Fast Decoupled and DC Powerflow
282
The fast decoupled power flow method addresses contingencies in power system operations, such as generator outages or transmission line failures. This method provides quick power flow solutions, essential for real-time system adjustments. Fast decoupled power flow algorithms simplify the Jacobian matrix by neglecting certain elements, leading to two sets of decoupled equations:
282
Power Factor Correction
260
The power transmission to a factory involves the transfer of apparent power, a combination of active and reactive power. The power factor measures how effectively electrical power is converted into useful work output. The ratio of the real power (KW) that does the work to the apparent power (KVA) supplied to the circuit.
260
Line Protection with Impedance Relays
134
Coordinating time-delay overcurrent relays in complex radial systems and directional overcurrent relays in multi-source transmission loops can be challenging. Impedance relays address these issues by responding to the voltage-to-current ratio, specifically measuring the apparent impedance of a line. These relays become more sensitive during faults as current increases and voltage decreases, thereby reducing the apparent impedance.
Under normal conditions, low load currents keep the measured...
Under normal conditions, low load currents keep the measured...
134
Phase-lead and Phase-lag Controllers
224
Understanding the working function of different types of controllers can be illustrated with practical analogies, such as adjusting a stereo's volume equalizer. Cranking up the bass involves a phase-lead controller, which functions as a high-pass filter, while increasing the treble uses a phase-lag controller, which acts as a low-pass filter. PD controllers, similar to high-pass filters, enhance the system's response to high-frequency components. PI controllers, akin to low-pass...
224
Voltage Doubler Circuit
846
A voltage doubler circuit integrates two main components: a clamping section and a rectifier section. The clamping section consists of a capacitor (C1) and a diode (D1), whereas the rectifier section is equipped with another diode (D2) and capacitor (C2). This circuit produces an output voltage with twice the amplitude of the sinusoidal input voltage.
846


