电工电气杂志社

抗饱和PI控制器在含分布式电源配网电压优化中的应用

来源：电工电气发布时间：2023-12-28 13:28 浏览次数：208

抗饱和PI控制器在含分布式电源配网电压优化中的应用

杨广磊¹，史英²，王吉¹

(1 济南德润实业有限公司，山东济南 250001；

2 中电普瑞科技有限公司，北京 100025)

摘要：随着分布式光伏发电在配电网中渗透率的增加，配电网电压波动越限问题愈发严重，并导致其电压控制越来越复杂。提出了一种抗饱和 PI 控制策略，通过柱上式磁控电抗器 (MCR) 进行无功电压综合控制，给出了新型抗饱和 PI 控制器的算法设计和系统框图。理论分析和实验结果表明，新型抗饱和 PI 控制器可有效降低柱上式 MCR 控制系统的超调量，极大地提高动态性能，有效抑制电压波动，并对负载扰动具有较好的响应性和鲁棒性。

关键词： 分布式光伏发电；电压越限；抗饱和PI 控制器；柱上式磁控电抗器

中图分类号：TM472 ；TM727 文献标识码：B 文章编号：1007-3175(2023)12-0037-05

Application of Anti-Windup PI Controller in Voltage Optimization of

Distribution Network with Distributed Generation

YANG Guang-lei¹, SHI Ying², WANG Ji¹

（1 Derun Industrial Co., Ltd, Jinan 250001, China;

2 China EPRI Science & Technology Co., Ltd, Beijing 100025, China）

Abstract: With the increasing penetration of distributed photovoltaic generation in distribution networks, the problem of voltage violation is becoming more and more serious, which has led to increasingly complex control of voltage in distribution networks. In response to these issues, this paper proposes an anti-windup PI control strategy, which uses a column type Magnetically Controlled Reactor(MCR) to realize reactive power and voltage comprehensive control, and the algorithm design and system block diagram of the new anti-saturation PI controller are given. Theoretical analysis and experimental results show that the new anti-windup PI controller can effectively reduce the overshoot of the column type MCR control system, greatly improve its dynamic performance, effectively suppress voltage fluctuations, and have good response and robustness to load disturbances.

Key words: distributed photovoltaic; voltage violation; anti-windup PI controller; column type magnetically controlled reactor

参考文献

[1] 许晓艳，黄越辉，刘纯，等. 分布式光伏发电对配电网电压的影响及电压越限的解决方案[J] . 电网技术，2010，34(10) ：140-146.

[2] 张海鹏，林舜江，刘明波. 考虑光伏不确定性的低压配电网分散无功补偿鲁棒优化配置[J] . 电网技术，2016，40(12) ：3880-3887.

[3] 蔡永翔，唐巍，徐鸥洋，等. 含高比例户用光伏的低压配电网电压控制研究综述[J] . 电网技术，2018，42(1) ：220-229.

[4] 桑静静，赵庆生，何志方. 光伏并网对配电网电压及网损的影响[J] . 可再生能源，2013，31(4) ：11-14.

[5] SAM W， JOHAN D.Optimal local reactive power control by PV inverters[J].IEEE Transactions on Sustainable Energy，2016，7(4) ：1624-1633.

[6] 石博隆，丁磊明，杨晓雷，等. 含分布式光伏的有源配电网无功电压控制研究[J] . 浙江电力，2020，39(5) ：82-87.

[7] 温烨婷，戴瑜兴，毕大强，等. 一种电网友好型光储分布式电源控制策略[J] . 中国电机工程学报，2017，37(2) ：464-475.

[8] 王庆斌，刘涌，杨昀，等. 含分布式电源的 10 kV 配电网无功电压控制方法[J] . 电力电容器与无功补偿，2018，39(2) ：125-130.

[9] 吴小涛，谭超，王国博. 基于自适应 PI 控制器的直流微电网电压控制策略研究[J] . 华电技术，2021，43(9) ：14-22.

[10] 刘金琨. 先进 PID 控制 MATLAB 仿真[M].4 版. 北京：电子工业出版社，2016.

[11] 许乐，赵文龙，蒋沅. 抗饱和数字控制器时延对闭环系统性能的影响[J] . 现代电子技术，2022，45(9) ：111-115.

[12] 陈锴，杨帆，唐剑，等. 高比例磁控电抗器区域无功电压精准调控系统及控制策略研究[J] . 高电压技术，2022，48(5) ：1979-1986.

[13] 童力，姚晖，杨成刚，等. 磁阀式可控电抗器在地区电网的工程应用及其适用性分析[J] . 电力电容器与无功补偿，2018，39(4) ：18-23.

[14] 农宝翔，杨超，杜刃刃，等. 基于模糊自抗扰的光伏储能控制策略研究[J] . 电力科学与工程，2023，39(3) ：17-24.

返回索引列表

Article retrieval

文章检索

抗饱和PI控制器在含分布式电源配网电压优化中的应用