基于改进SRF-PLL的微网电压同步技术研究

受三相不平衡及谐波电压的影响,常规SRF-PLL的带宽较窄,在发生电压跌落、相位跳变时调节时间过长,从而影响微网的正常运行。为克服这一缺点,建立SRF-PLL的s域小信号模型,分析电压对SRF-PLL动态性能的影响,提出一种改进SRF-PLL的电压同步技术,并进行理论分析、仿真和实验验证。研究结果表明,所提出的改进型SRF-PLL同步技术可缩短电压跌落和相位跳变的响应时间,实现对微网电压相位的快速准确跟踪。     

双自由度PID-Ⅲ型锁相环在新能源系统的应用

针对电网故障(电压跌落、频率跳变、谐波、其他扰动等）对锁相环相位检测快速性和准确性产生很大影响的问题,文章提出一种基于双自由度PID补偿的快速准确跟踪配电网电压相位信息的锁相环技术,并结合Ⅲ型系统内模特性,给出了双自由度PID补偿器5个参数的设计方法,最后运用MATLAB/Simulink与两种传统的锁相环技术进行仿真对比。结果表明,文章所提锁相环技术能够抑制谐波、直流分量和不对称分量对锁频环的影响,利用PID微分补偿环节显著提高了响应速度,同时实现无静差跟踪加速度信号。     

低电压穿越期间风电变流器锁相环改进

该文研究在低电压穿期间如何提高锁相环的性能。针对电压跌落和恢复过程中,电网电压幅值和相位发生变化的情况,为了准确快速地解析电压的频率、相位、幅值等信息,提出一种适用于低电压穿越期间的三相软件锁相环策略。该锁相环包括锁相环与相位调节两个部分,同时采用变结构的方式,一方面可快速追踪相位跳变,另一方面可有效减少相位突变时锁相环输出频率的波动,仿真与实验均验证了该方法的有效性。     

动态电压恢复器电压跌落检测算法与控制技术综述

随着新能源技术的发展,电力系统网络结构将日趋复杂,区域性供电不平衡和负荷波动较大等问题将导致系统电压跌落现象频发,针对性的治理工作急需开展。动态电压恢复器(DVR)作为一种电压跌落治理设备,可迅速补偿电压凹陷,恢复负荷侧的电压波形,从而使用户端免受影响。本文从分析动态电压恢复器的国内外研究现状为出发点,对动态电压恢复器的电压跌落检测算法、电压补偿策略、动态电压跟踪控制方法和系统控制策略进行了详细分析和比较,为后续研究工作的深入奠定了基础。     

微电网与配电网间串联变压器磁饱和抑制策略研究

作为电网电压跌落时的补偿设备,电压补偿器在交直流混合微电网中,通过串联变压器连接配电网和交流子网,进而补偿配电网电压暂降时的电压跌落;但其在输出补偿电压时,容易产生直流偏磁及磁饱和现象,会使串联补偿环节输出的补偿电压波形发生畸变,甚至会导致补偿失败,因此要在补偿时对该现象进行观测和抑制。针对此问题,该文提出了一种对变压器磁链的直接控制方式,将串联变压器的磁链作为状态变量进行控制,以抑制串联变压器中的磁饱和及直流偏磁现象,并通过Ansys Simplorer、Ansys Maxwell和Matlab软件进行联合仿真,对所提方法进行了验证。     

电网电压跌落对海上风电系统无功补偿的影响分析

电网电压跌落时海上风电系统无功补偿容量的需求,是确定海上风电系统无功补偿方案的关键。基于海上风电系统的典型拓扑建立了海上风电系统的功率传输模型,在此基础上分析了电网电压跌落时,风电场有功功率、无功功率以及电网电压跌落幅值对海上风电系统的无功补偿容量的影响,以确定海上风电系统无功补偿方案。最后对一个具体的海上风电场进行PSCAD仿真分析,结果表明:电网电压跌落的幅值、电网电压跌落时风电场输出的有功功率和无功功率对海上风电系统的无功补偿容量有着重要的影响,并因此而影响海上风电系统的动态过程控制。     

基于电池储能和Crowbar的风力发电机低电压穿越控制的研究

文章提出一种基于电池储能和Crowbar协调控制提高DFIG的LVRT能力的策略。在系统电压小幅跌落时,电池储能系统,通过PQ解耦PI控制,适当调节交流侧输出电压幅值和相位,以提供满足系统电压稳定的无功功率;当系统电压大幅跌落时,电池储能协同Crowbar电路的投切控制,及时卸荷多余能量并保护变流器,保证DFIG在故障期间不脱网运行。在PSCAD/EMTDC平台对本文提出的控制策略进行仿真,结果表明本文的控制策略能在系统电压在大幅深度跌落情况下,使DFIG具备LVRT能力。     

考虑补偿方法的单相DVR检测方法研究与仿真

定量分析计算电网电压暂降时DVR逆变单元与电网的功率交换情况,详细研究逆变单元在各种补偿策略下的输出电压和有功功率与故障前后电网电压、负载电压和参考相量的具体关系,并根据具体关系总结出5种补偿方法,通过Matlab平台对各种补偿方法进行仿真研究,最后根据不同的补偿方式进行单相DVR检测方法研究。     

四桥臂电压质量调节器及其在微电网中的应用

低压配电网电压跌落、骤升、不平衡、谐波等扰动影响微电网的正常并网运行,为抑制以上配电网电压扰动影响,采用具有综合补偿电压扰动能力的四桥臂电压质量调节器（VQR）。针对VQR的补偿目标,采用一种基于新型谐振PVPI控制器的电压电流双环控制策略,通过提取跌落后电压基波正序分量,将输出补偿量分为跌落（或骤升）补偿部分和用于抵消负序、零序及谐波电压分量部分,利用PVPI控制实现对两部分补偿指令信号的零稳态误差控制。仿真结果证明所提出的四桥臂电压质量调节器有效地补偿了配电网电压扰动的影响,提高了微电网故障穿越能力。     

基于滤波提升的SVG电力无功补偿研究

针对地铁电力系统稳定性要求高的需求,提出一种基于改进SVG的无功补偿装置,其主要由信号处理模块、处理采集单元、变流器以及三相电压输出端组成。在补偿过程中,由电网采集得到的电压信号从信号处理模块通过,信号处理模块中对应设置了自适应形态学滤波器对电流、电压信号进行滤波调理,去除冲击干扰,并获取SVG相位补偿的控制触发信号,进而实现对于变流器的电压补偿和无功功率调节。实验测试了5种不同类型的待无功补偿电能畸变信号,其结果表明,对于不同程度的电能畸变信号,所述装置能够进行有效的无功补偿,使得电压信号的整体畸变程度被控制在0.5%以下,从而使负载性能得到保障。     

含柔性直流输电的海上风电场群无功控制策略

大规模海上风电场集群并网将对电力系统静态电压稳定产生影响。文章通过研究电网侧发生电压跌落或者上升,提出含柔性直流输电海上风电场集群的协同无功控制策略。该策略以电网故障节点电压快速恢复为目标,考虑了柔性直流输电方式的特点,充分利用交流海底电缆的输电特性,采用就地控制和远方控制相结合的无功控制策略。该策略首先确定含交直流柔性输电系统中的无功控制节点,并计算各节点相对电压跌落或上升节点的电压/无功灵敏度,然后基于无功补偿装置的运行状态、系统潮流分布,求解各节点控制的最大容量,最后利用遗传算法确定各控制节点的无功控制量。以改进IEEE 39节点系统为算例进行了仿真分析,结果表明,该策略提高了海上风电场集群对电网电压的支撑作用。     

三相交流异步电动机无功就地补偿技术原理与应用

三相交流异步电动机无功就地补偿技术原理与应用北京西利达电器有限公司戴闻一、异步电动机运行及功率因数三相异步电动机的电流是励磁电动机磁场所需求的电流和驱动负载所需电流的矢量和，产生机械转矩并驱动负载的电流几乎与电压同相。而磁化电流，基本是纯电感的，它滞...     

基于无源性的直流微电网并联变换器控制策略

针对可再生能源聚合而形成带混合负载的直流微电网稳定性与协调性问题,提出一种将无源控制与改进非线性干扰观测器前馈补偿相结合的新型控制算法,在消除恒功率负载对直流微电网的影响的同时提高了系统鲁棒性,再利用线路阻抗补偿来改善分流精度与实现电压无偏差。该文利用Matlab/Simulink搭建并联DC-DC变换器仿真模型进行验证,通过对比传统无源控制与比例积分调节的无源控制表明,提出的控制策略抑制了恒功率负载与线路阻抗对直流微电网的影响。最后,在Opal-RT半实物实验平台验证了该策略的有效性。     

考虑多无功源的分散式风电场多时间尺度无功协调控制

分散式风电接网模式可以解决集中式并网限电等问题,但其多点接入、无法集中无功补偿等特点对传统风电场无功控制模式带来挑战。文章针对风电场无功平衡和电压稳定性问题,提出了一种考虑多无功源的分散式风电场多时间尺度无功协调控制策略。首先,提出了考虑网侧和转子侧变流器限制的无功功率控制策略,并在机端并联电容器,增加了无功功率输出能力;其次,针对不同响应时间常数的无功补偿设备,提出多时间尺度协调控制离散补偿设备、静止无功发生器与风电机组的并网点无功补偿策略;最后,实际工程算例证明了所提策略在故障条件下有效提高了分散式风电场无功功率调节能力,减小了并网点电压跌落幅度。     

电力系统运用目标电压值判据优化AVC系统电压可行性分析

AVC系统对保证电压稳定有着重要的作用,现阶段电网的AVC系统策略是以九区图为基础再进行优化的动作策略,但是目前AVC系统的动作策略在动作准确度上有所欠缺。本文从无功功率对系统电压的影响分析不同容量的电容在不同负载情况下投退母线电压的变化情况。通过理论公式计算得出基础电压变量,再通过实际应用对其进行误差分析,矫正处理后得出通用的实际电压变化量,实现电压变化状况的可视化,辅助AVC系统及工作人员进行无功补偿装置的投退工作。     

1100kV SF_6断路器断口联合电压试验研究

断口联合电压试验是断路器绝缘型式试验的重要项目。11 00kV SF_6断路器较高的绝缘水平、较大的断口电容对绝缘试验室提出了更高的要求和挑战。应用电磁暂态程序EMTP对1100kV SF_6断路器断口冲击联合电压试验多种工况进行了数值仿真,优化确定了相关试验方案。仿真结果表明:对于操作冲击联合工频的试验方式,可以单纯通过提高工频侧的电压峰值补偿电压跌落;对于雷电冲击联合工频的试验方式,应通过部分提高雷电冲击侧的电压峰值、部分提高工频侧电压峰值补偿电压跌落。根据仿真结果,机械工业高压电器设备质量检测中心按照GB/Z 24838-2009对新东北电气研制的1100kV SF_6断路器顺利进行了断口联合电压绝缘型式试验。     

极端工况下微网电压稳定控制策略研究

为了抑制极端工况下的电压跌落,从超级电容与蓄电池相互配合的角度出发,通过精确控制超级电容电压的方式,在不增加电容值的同时提高系统的功率裕度,从而降低在极端工况下电压跌落。在PSCAD/EMTDC建立了基于超级电容和蓄电池储能的微电网模型,仿真结果表明,所提控制策略可以有效缓解微电网在重负载下的电压跌落,电压落幅度减小13.7%。     

基于可变虚拟电阻的下垂均流分析与电压补偿

为了解决不匹配的线路电阻和负载动态变化对电流分配和母线电压跌落的影响,提出了基于可变虚拟电阻的改进下垂法,实时采集各并联变换器的电压电流,建立变换器下垂系数与输出电流之间的数学模型,根据所建模型实时改变虚拟电阻,从而达到负载均流的目的。进一步根据不同负载变化情况下母线电压与期望值的误差动态调整母线电压,使母线电压稳定在期望值。最后通过仿真对比分析了传统下垂法和改进下垂法对负载均流和母线电压的调整效果。结果表明,改进下垂法有效降低了均流误差幅度和母线电压跌落幅度。     

基于幅值的电压暂降特征量检测方法

分析了现有的电压暂降检测方法,提出了基于幅值的电压暂降特征量检测新方法。该方法通过低通滤波器、根锁相和开平方等环节可快速推导出暂降基波电压的幅值,然后根据暂降基波电压幅值快速推导出相位跳变角。与DVR装置中广泛采用的瞬时电压dq分解法比较,该方法的延时明显减少,可以对电压暂降的特征量进行迅速、准确判断。MATLAB仿真结果证明了该方法的有效性。     

箱式工业电阻炉加热的多流制牵引供电系统稳压方法

为提升箱式工业电阻炉加热的多流制牵引供电系统供电性能、减少电炉电压波动和负荷电压最大跌落值，提出箱式工业电阻炉加热的多流制牵引供电系统稳压方法。将大量直流电压并联运行，将其导向牵引负荷供电，在此基础上保持直流电压的稳定性，通过下垂实现电流环路的抑制，将电压补偿引入传统下垂控制中，防止电阻炉电压跌落；使用模块化多电平矩阵变换器FFTS专有“储能”特点，建立FFTS直流回路模型，通过直流电压波动抑制原理抑制直流电压波动，实现多流制牵引供电系统稳压运行。经实验验证，该方法能有效减少工业电炉燃烧电压不稳状态，提升供电系统供电性能；减小系统电压波动以及负荷电压的最大跌落值。