基于功率逐级切换控制的内河船舶负荷转供策略

针对我国内河流域港口岸电的船舶负荷转供过程的研究,为抑制并网后直接切断船侧柴电系统引起的逆功率与负荷波动问题,提出一种基于船侧负荷由船电转供至岸电的功率逐级切换控制方法。通过分析岸电对船侧负荷转供过程中的功率波动现象,给出基于功率超调和动态响应时间为指标的逐级切换的条件,以船侧负荷的电能质量指标为标准,通过对船侧同步电机的输出功率进行逐级调速控制,以降低功率波动以及频率偏移对负荷的负面影响,提高供电质量。通过SIMULINK平台搭建岸电系统模型进行仿真,对这一方法的仿真结果表明了所提出的策略的正确性和有效性,能够实现岸船两侧电力系统的并网后负荷的平稳过渡。     

适用于岸电系统的逆功率及故障控制策略

为抑制岸电系统中并网时由于岸船两侧电压幅值、频率差引起逆功率现象,以及防止故障时由于电压跌落导致的船舶脱网,文章提出基于岸电系统的运行特点的逆功率保护控制策略与故障控制策略。通过分析不同逆功率现象产生的原因,结合岸电系统的预同步控制与下垂控制策略,调整岸侧变频电源幅值、频率,以完成对逆功率的快速抑制;根据故障时的电压跌落程度,调整岸侧变频电源中电流内环控制的电流参考值,增加岸侧输出的无功功率,以支撑合闸点电压恢复,快速恢复对船侧负荷的供电。通过Simulink平台搭建岸电系统进行仿真,仿真结果表明了上述两种故障控制策略的正确性,能够有效地抑制合闸时的逆功率现象以及故障后快速恢复对船侧负荷的供电,实现岸电系统的稳定、安全运行。     

岸电系统并车方法及控制策略研究

目前岸电系统带载转移负荷的并车方式存在操作过程复杂,并车冲击大且存在逆功率等问题,提出一种即插即用式并车方法以及控制策略,可避免船舶发电系统产生逆功率问题,使并网过程更加平稳,整个过程无须岸船之间的通信。     

基于二进制莱维风驱动算法的船舶岸电系统并网故障诊断方法研究

针对船舶岸电无缝并网过程中出现的过流和继电保护误动作等问题,提出了一种基于改进二进制风驱动算法的船舶岸电并网故障诊断方法。分析船舶岸电系统的继电保护方案,在继电器、断路器拒动/误动条件下研究多种继电保护之间的状态关系及其对岸船电力系统的综合影响。选取适合船舶岸电电力系统故障诊断的数学模型,并利用改进的二进制风驱动算法对模型进行求解。最终,通过故障算例验证了该模型的合理性和改进算法的可靠性。     

基于模式切换的岸电电源控制策略研究

为了实现船舶接入岸电后对负载的不间断供电,提出一种基于模式切换的岸电电源控制策略,即岸电电源采用P/Q控制实现负载转移后,其控制方式切换为V/f控制给船舶负载单独供电.同时,在负载转移期间,提出一种通过调节岸电电源有功电流变化率来抑制系统频率波动的策略.仿真结果表明基于模式切换的岸电电源控制策略可较好地实现负载的不间断供电,且电压、电流等指标符合要求.     

基于全软件控制方式的船舶岸电系统船侧逆功率防护技术研究

随着船舶大型化、多功能化和节能化的发展,对船舶电力系统的要求越来越高。连船并网及船舶解列过程中可能会出现发电机频率及幅值调节不准确的情况,导致逆功率的产生。文中采用全软件方式的智能化逆功率控制方案,能够有效抑制逆功率的产生,提高了整个系统的可靠性,使系统在并脱网及负荷转移过程中可实现能量的双向传递,抑制切换过程中的电流和电压冲击,令船舶供电过程实现无缝平滑的切换。     

盐城大丰港船舶岸电系统实施方案及相关问题分析

现在越来越多的港口可以实现船舶停靠期间关闭自身的柴油发动机,而由提供可靠清洁的高压岸电系统进行连接。介绍了船舶岸电系统供电技术在国内的应用情况,江苏大丰港船舶岸电系统的电气结构及总体设计方案关键技术,并对船岸同期并网以及安全联锁等控制方式进行了分析。     

电池储能平抑风电功率波动的预测控制方法

风电波动性和随机性严重影响电力系统安全稳定性。为了平抑风功率波动,提出了一种基于模型预测控制(MPC)原理的平抑风电功率波动的电池储能控制方法。该方法利用风电场超短期功率预测信息,以并网风电功率的波动范围、电池储能荷电状态(SOC)、储能出力大小等为约束,通过滚动优化实现对储能的优化控制。算例表明,该方法既能有效平抑风电功率波动,又能超前控制储能SOC值,维持储能的平滑能力,避免储能过充过放。     

海上油田群岸电工程并网接入技术研究

<正>在推进绿色低碳化发展的进程中，海上油气行业进行能源结构的转型升级。海上油气田由自发电模式逐步转变为岸电供电模式。在研究论证海上油田供电方式切换方法的过程中，形成了既能保障海上油田连续平稳生产运行，又可实现供电方式切换的岸电并网接入技术。岸电并网接入技术主要由供配电设备分析、电网参数调整及应急调控保护等方面组成，包含了可行性分析、机组控制模式改变、电网潮流调度保护及并网应急处置逻辑等关键技术。岸电并网接入技术可以实现不停产的海上油田供电电源切换，完成由自有发电机供电转为由岸电供电的能源结构转型，并关停以原油等为燃料的海上发电机，为海上油田大规模接入岸电提供技术支撑。     

大容量岸电系统接入电网的影响及优化策略研究

针对大容量岸电系统并网给电网运行带来的负荷波动大、电能质量差等一系列问题,提出了一种经济高效的补偿方案,旨在提高电网运行的稳定性和安全性。通过研究大容量岸电接入后电网的稳定性,包括岸电功率的波动性,对电网无功功率分布的影响以及系统电压、网损、潮流分布的影响等,建立了大容量岸电的出力模型,对船舶负荷接入的配电网运行状态进行了仿真。仿真结果表明,该方案可提高岸电接入系统的安全稳定性和电能质量,为促进岸电的快速发展和绿色港口的建设提供参考。     

低惯量直流微电网并网变换器的预测电流分区补偿控制策略

低惯性直流微电网在负荷频繁投切、新能源出力波动等情况下易发生直流母线电容两侧功率不匹配的问题.通过分析直流微电网接口并网变换器输入、输出侧功率失衡机理,依据母线电压变化水平计算母线电压恢复至指令值所需能量和单位采样周期内母线电容能量变化信息,得到线性处理后的母线电容瞬时输出功率、母线电压波动等效负荷信息,最终确定电流指令补偿全值.同时考虑到电压外环的影响,提出一种电流指令快速分区补偿策略,通过调节系数实现分区的平滑过渡,并通过模型预测电流控制实现电流指令的快速跟踪,提升并网变换器的补偿响应速度,抑制母线电压波动.最后,通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性与可行性.     

电化学储能在保底变电站中的配置方案与控制策略

开展保底电网的研究是落实国家能源局关于坚强局部电网规划建设实施方案的重要举措,储能技术的应用可完善严重故障下保底电网按局部电网独立运行的能力。针对这一问题,提出了一种电化学储能在保底变电站中的配置方案与控制策略。首先,探讨了电化学储能在保底变电站中的接入方式,并根据灾害期间的供电负荷发展水平制定了电化学储能的容量配置方案;然后,提出了电流补偿方法、相位补偿方法以及相位预同步方法等,以实现保底变电站在并网转孤网、孤网转并网运行期间的平滑切换,完善了储能系统的抗灾控制策略;最后,以广东沿海某地区电网的保底变电站为例仿真验证了所提方法的有效性。     

基于VSC-HVDC并网的光伏电站启动控制及优化方法的研究

随着近年来能源危机的日益加重以及部分地区供电紧张、能源分布不合理问题,光伏电站经VSC-HVDC(voltage source converter-high voltage direct current)并网已经成为一种迫切的需求。首先研究得出并网系统的整个启动控制过程,并提出了定交流母线电压控制与定直流电压-功率斜率控制相结合的启动控制策略,缓解并网系统启动时电流电压的大幅度波动对自身和电网带来的冲击。仿真结果显示,该启动控制过程与控制策略的结合能够实现系统无冲击启动并正常进入额定工况稳定运行。随后根据光照强度随机性的特点,提出混合粒子群算法对并网系统的控制器进行优化,平抑光伏电站并网时的功率波动。仿真结果显示,该算法优于单一的粒子群算法,平抑光伏电站输出功率波动的效果更加显著。     

船舶岸电系统中变频电源控制参数辨识方法

从"岸侧主网—变频电源—船舶系统"三者一体化的角度出发,以变频电源控制技术为核心,提出了一种基于优先级排序和权重阈值的变频电源控制参数辨识方法,用于不同工况下的变频电源控制参数寻优。仿真结果表明,所提方法有利于寻找不同工况下的变频电源最优控制参数,实现对船舶岸电系统变频电源的灵活控制。     

基于蓄电池储能的光伏并网发电功率平抑控制研究

针对光伏发电因光照强度与温度变化而导致的发电功率波动问题,提出一种储能型光伏并网发电系统,以抑制并网功率的波动。以光伏发电最大功率跟踪和并网逆变控制为基础,引入蓄电池储能系统,实现对发电功率削峰填谷、平抑的功能。光伏发电系统采用两级功率变换结构,以最小化逆变器容量,解耦最大功率控制与逆变并网控制。在逆变器直流母线上并接双向DC/DC变换器,对储能电池充放电予以管理。在功率平抑控制中,储能系统采用双环控制,内环控制储能电池电流,外环则分两种情况:1)电网正常时为功率外环;2)电网故障时为电压外环。系统不仅具有最大功率跟踪和并网发电功能,还具有并网功率平抑功能。当电网因故障而断开时,系统将光伏发电能量储入蓄电池,提高了发电效率,确保了直流母线电压稳定。对整个系统建立仿真模型和实验样机,仿真和实验结果验证了所提出的控制方法可行、有效。     

船舶供电变流器柔性并/离网控制及输出电压谐波抑制策略

首先提出根据船舶供电变流器并/离网状态反馈分别进行电流控制、电压控制的模式切换控制方法,实现了离网模式下输出电压快速响应以及并网模式下与电网交互功率的可控转移;其次基于调幅、调频的预同步控制以及电压电流双闭环控制共用比例积分调节器,保证了控制模式切换时积分量的平滑过渡,实现了供电变流器柔性并/离网;然后引入基于多重降阶广义积分器(ROGI)并联的方法实现对输出电压不平衡以及5次和7次谐波的抑制,通过在离散域直接设计ROGI控制参数,避免了数字化过程导致控制器性能偏差;最后搭建了某型船舶直流组网电力推进系统供电变流器的实验平台对所提控制方法的正确性和有效性进行了验证.     

光伏发电双模式运行无缝切换控制策略研究

太阳能光伏发电系统有独立运行和并网运行两种工作模式,实现这两种工作模式的无缝切换,是双模式运行分布式电源发电并网技术的关键问题之一。在分析光伏发电系统特点的基础上,提出一种运行控制策略。该策略为对光伏电源的逆变器进行多环反馈控制,同时在并网过程中加入电压加权控制,离网过程中加入电流加权控制,抑制切换过程中并网电流和负载电压的冲击,波动在电力系统允许的范围之内。采用PSCAD/EMTDC软件对双模式运行光伏发电系统进行仿真分析,仿真结果表明,实现了双模式运行的无缝切换,验证了所提控制策略的有效性和可行性。     

光储联合发电系统的功率振荡特性分析与控制

高渗透光储并网发电系统功率振荡将因缺乏阻尼能力而威胁系统的动态稳定。首先分析通过调节光储系统的有功、无功增加系统阻尼的原理,并在光储联合系统并网功率控制的基础上,提出光储系统基于有功、无功控制的附加阻尼控制策略。该控制策略通过检测光伏侧直流电压变化,实现功率振荡过程中光伏并网逆变器和蓄电池储能系统的控制模式切换,使联合系统具备持续调节注入系统有功、无功功率的能力,并改善电网的阻尼特性。最后,基于渗透率约为30%的光储并网发电仿真系统,验证在系统出现振荡后,光储系统在所提控制策略下,具备通过快速功率调节抑制功率振荡的能力,从而实现多电源协调改善发电系统阻尼的控制目标。     

具有无功补偿功能的单级式三相光伏并网系统

随着光伏发电技术的推广应用,具有无功补偿功能的光伏并网系统对于减轻电网负担、改善供电质量具有重要意义.本文提出了一种具有无功补偿功能的单级式三相光伏并网系统.该系统实时检测太阳能电池输出电压和电流、电网电压和负载电流,在实现太阳能电池最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT)的同时,还能够实时补偿本地负载的无功电流.由于采用了改进的干扰观测法,MPPT算法的稳定性得到了改善;在逆变控制中应用了单周期控制(One-Cycle Control, OCC)PWM算法,从而提高了控制精度,减小了输出电流的纹波含量.文中给出了仿真和实验结果,验证了设计的合理性.