基于MMC-PET的直流微电网综合控制策略

为提升智能配电网电能质量,提出一种基于模块化多电平型电力电子变压器的直流微网构架及其综合控制策略,对分布式电源并网方式进行简化,设计MMC-PET及风光储系统的控制器,对智能配电网中电压深度跌落、三相不平衡等电能质量问题进行治理。在PSCAD/EMTDC平台搭建基于MMC-PET的直流微网风光储系统仿真模型,进行仿真分析总结,结果表明该方法很大程度地提高了新能源接入适应性,具备更快的动态响应速度和更强的鲁棒性,能有效改善智能配电网电能质量。     

模块化多电平复合变换器电池储能系统容错控制策略

模块化多电平复合变换器电池储能系统(modular multi-level hybrid convert-battery energy storage system,MMHC-BESS)适用于中低压电网,有利于解决可再生能源并网问题.但随着子模块数量的增加,系统的可靠性面临着巨大的挑战.为增强储能系统的容错运行能力,针...     

多端柔性直流输电系统中混合运行方式分析

多端柔性直流输电系统可实现多电源供电、多落点受电等,是解决孤岛供电、新能源并网行之有效的解决方法。以基于模块化多电平换流器的"两送一受"三端柔性直流输电系统为例,介绍混合运行方式中各换流站控制策略,并在PSCAD/EMTDC平台搭建仿真模型,仿真结果验证了混合运行方式的可行性。     

列车制动能量回馈及仿真研究

研究了列车制动能量回馈电网的原理、功率拓扑结构、数学模型和控制算法.通过理论分析,采用Matlab仿真工具,建立了采用电流滞环SPWM控制的三电平拓扑实现列车制动能量回馈电网的数学模型和仿真模型.列车制动能量回馈电网的仿真试验表明,该系统不仅可使能量双向流动,且能有效抑制注入电网的谐波,其电能质量指标能符合相关并网标准,可考虑并网消纳回馈功率.     

东澳岛兆瓦级独立智能微电网项目分析

随着光伏等可再生能源的大力发展,其在电网中的发电比例将不断提高,不带储能系统,且自身没有调节能力的直接并网的风力发电和光伏发电的利用方式将不再适宜。而对于远离电网系统的无电地区,如海岛、边疆,更需要因地制宜的合理选择能源并加以综合利用,以实现效率效益的最大化。通过对我国第一个商业兆瓦级独立岛屿智能微电网项目的分析,总结了目前该项目的成果,以及存在的问题和障碍。     

基于电能测量的百兆瓦智能光伏电站大功率变流设计开发

随着中国"双碳"进程的开展,百兆瓦级以上光伏电站市场规模快速扩大.供电系统对电能计量的要求随之增大,设计双向计量电能表替代单向电表,作为典型的应用计量场景,全球百兆瓦级以上电站将面临因零电压穿越、PID效应和系统谐振等技术难点,引发的故障率和可靠性,及能源侧多端接入和负荷侧需求波动等问题,每年损失高达百亿元.基于电能测量的百兆瓦智能光伏电站大功率变流设计开发设计,攻克多项关键技术,取得一系列创新成果,对太阳能发电效率、寿命提升和成本的下降,及首次实现光伏电能匹配计量带来了巨大意义,推动了行业发展.     

计及风险评估的含分布式发电并网的主动配电网规划方法

含分布式发电并网的主动配电网作为智能电网的发展方向,其规划方法是一门重要课题。文章针对包含风力发电、光伏发电、可控微电源和储能设备并网的主动配电网规划问题,计及系统运行风险评估建立其优化规划模型。以主动配电网内设备配置容量为优化控制变量,分别以系统综合规划成本最小、系统运行风险指标最低为子目标,将权重系数转化为单目标函数,建立计及系统运行风险评估的主动配电网多目标规划模型。最后通过仿真算例表明,由主动配电网规划模型规划得到的配电网兼顾了经济性和可靠性,而更适用于实际运行情况,能够在减少系统规划成本的前提下,充分降低运行风险指标。     

海上风电场MMC-MTDC下垂控制特性的模型预测控制技术

基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的多端直流输电(Multi-Terminal HVDC,MTDC)系统被应用于海上风电场并网,其控制策略对于电力系统的稳定性有着重大的影响。文章分析了MMC典型控制系统,结合海上风电场MMC-MTDC并网系统的下垂控制策略,建立MMC及其控制系统的简化状态空间方程;提出了一种基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)的MMC控制方案,对d轴分量的有功功率和直流电压采用模型预测控制。通过PSCAD中基于4端MMC-MTDC的海上风电并网系统的仿真测试,验证了所提方法的可行性和有效性。     

考虑线路分布参数的并网系统稳定性分析

针对电缆分布参数在并网系统中引发的稳定性问题,提出一种考虑线路分布参数的输入导纳修正判据。首先,通过多层变量代换与适当简化形成实数域的并网系统电导和电纳模型,建立考虑线路分布参数的线路双曲函数并网系统简化模型;其次,验证输入导纳判据对于考虑线路分布参数的并网系统稳定性分析的适应性,分析系统短路比、线路长度、线路参数对于并网系统稳定性的影响;最后,通过Simulink仿真与传统方法的对比分析,验证了所提方法的正确性和有效性。     

计及多智能体调度的冷热电联供型微网并网优化运行研究

基于多智能体技术以实现微网内各个代理之间的通信与协调控制为前提,建立了以发电成本和环境费用最小、并网收益最高为目标的冷热电联供型微网并网优化调度模型。该模型应用多代理混沌粒子群算法获得最优解和各微源最佳出力方案。在算例分析中选取某微网为参考系统,分别设置了3个典型场景,分析了在并网条件下微网加入冷热电联供系统后对优化目标结果的影响。采用多代理混沌粒子群算法,求得3个典型场景下的最优解。通过对比分析,验证了所提方法的可靠性。     

风电系统改进T型逆变器并网优化模型预测控制

将采用一种新型变换器结构用于直驱风力发电系统中,即Boost三电平变换器(简称Boost-TL变换器)和改进T型三电平逆变器级联的并网拓扑结构。改进T型三电平拓扑比传统T型三电平结构能明显减小零状态下的传导损耗。提出一种简单易行的基于空间电压矢量的开关状态预测控制优化方法,该方法加入延时补偿并且精减模型预测控制的冗长计算量。仿真和实验结果表明,在所提出的拓扑结构基础上,采用该优化算法能使系统鲁棒性增强、动态响应快、运行范围宽、稳定性提高。     

不平衡电网电压下T型三电平光伏并网逆变器的有限集模型预测控制

为实现电网电压不平衡时对T型三电平光伏并网系统输出功率和电流质量的控制,以达到入网功率平稳或电流正弦为控制目标,结合光伏阵列输出功率前馈,在两相静止坐标系下提出一种直流母线电压外环PI控制、并网电流内环有限集模型预测控制的控制策略,并在电压外环中引入2倍频陷波器以获得平滑的入网功率参考值。仿真结果表明:当电网电压不对称时,采用所提控制策略能够实现对入网有功、无功功率2倍频脉动及负序电流的分别抑制或协调控制,且并网电流谐波畸变小、入网电能质量高,同时实现T型三电平逆变器的中点电位平衡。     

光伏并网NPC三电平逆变器调制算法研究

与传统两电平逆变器相比较,三电平逆变器因输出状态增多,具有动作频率低,开关损耗小,谐波含量少等优点。文中采用NPC三电平逆变器拓扑结构,将60°坐标系下的SVPWM调制算法应用于光伏并网逆变器系统中,算法简洁,易于控制。Matlab/Simulink仿真和实验结果均表明理论分析的正确性以及光伏逆变系统的良好性能,可有效提高交流侧的功率因数,改善并网逆变器的电能质量。     

共性技术研发是未来战略重点

不久前,有幸参观了美国南卡罗来纳州克莱姆森大学建设中的风电机组传动系统和并网性能试验平台,很受触动。在美国能源部的资助下,该大学共筹集资金1亿多美元,其中建设7.5兆瓦和15兆瓦风电传动系统试验平台各一个,服务于大容量风电机组研发过程中对机组、齿轮箱、发电机和传动系统的试验需求。两套设备中,15兆瓦的试验平台高约30米,前     

电化学储能电站NPC三电平变流器仿真建模研究

利用仿真软件及实验设备对中点钳位型（NPC）三电平储能变流器进行研究。首先建立1500 V高压直流储能系统,其能量密度、功率密度、系统循环效率较高,且成本和占地面积较低,正逐渐成为主流;然后建立单台NPC三电平变流器（PCS）模型,结合储能系统、滤波电路、变压器等形成电站基本结构,并将多台设备并联建立储能电站模型;最后通过dq坐标系全解耦控制策略实现对PCS输出功率的控制,从而实现与电网的功率互动。仿真和实验结果表明,储能电站可迅速切换充、放电工作状态,并准确跟踪目标功率,输出波形良好、畸变率低的并网电压,从而实现对电网的调节。     

全运会文化场馆光伏智能并网系统的应用

介绍了辽宁省第十二届全运会文化场馆60 k W光伏智能并网系统的组成,详细分析了智能监控系统和防逆流控制系统的控制方法和技术优势。在建筑节能方面,预测了未来20年中,光伏智能并网系统的节能减排效应及其所带来的经济效益。各项描述和数据表明,辽宁省文化馆光伏智能并网系统具有先进性、稳定性,并具有一定的社会、环境和经济价值。     

敦煌8MW_p并网光伏发电系统预可行性研究

一项目背景太阳能光伏发电技术已经成熟、可靠、实用,光伏电池使用寿命已经达到25-30年。要使光伏发电成为战略替代能源电力技术,必须搞大型并网光伏发电系统。德国、美国等发达国家已经建设了一批千瓦级并网光伏发电系统,今年一批兆瓦级并网光伏发电系统也已经开始建设;甚至印度、菲律宾及非洲一些国家也开始建设大型并网光伏发电系统。我国有108万平方公里荒漠,主要分布在西北地区,年总辐射在2300kWh/m2以上,在全球也属     

TORQUE CONTROL STRATEGY RESEARCH OF LARGE-SCALE VSPR WIND TURBINE

针对兆瓦级变速变距风电机组的转矩控制提出一种基于转矩阻尼控制器和RBF神经网络PID整定的智能参数优化方法.该方法采用模态线性化过程进行被控对象模型提取,经Campell模态分析后,对多人多出线性空间被控对象进行PID转矩控制器的设计及参数优化,最后对3MW海上风电机组进行控制系统的设计验证.结果显示:传动链阻尼器的设计使得传动系统扭矩波动明显减小;采用RBF神经网络整定的PID控制参数,使系统的快速性好、自适应能力强,具有良好的控制品质.     

基于R~2LC~2的中高压多电平UPQC拓扑评估体系

构建了一种基于R~2LC~2(可靠、冗余、损耗、特性、成本)的中高压多电平统一电能质量调节器(Unified Power Quality Conditioner,UPQC)拓扑评估体系。选定多种应用于UPQC的多电平拓扑结构类型,建立多电平UPQC拓扑结构的损耗模型、故障模型、仿真模型、冗余模型和器件模型,分别用以分析并形成损耗与拓扑关系、拓扑可靠性、暂稳态特性、系统稳定性、结构与成本关系的评价指标。结合五种评价指标的相互影响关系,建立层次分析模型,定量得到五种评价指标的权重系数,构造成对比较矩阵,计算排序权向量,全面分析多种多电平UPQC拓扑结构的整体性能,实现多电平UPQC拓扑结构的综合准确评估,提供多电平UPQC变流器拓扑结构类型的选择依据。选取级联H桥、模块化多电平变流器和换桥臂多电平变流器为实际应用范例,验证了所提评估体系的可行性。     

弱电网下多LCL型并网逆变器谐振模态分析

针对弱电网下多LCL型并网逆变器谐波谐振机理分析,传统频域分析法需要通过高阶复杂的传递函数获取系统谐振频率,且不能得到更多谐振信息的相关问题。该文提出模态分析法分析并网系统的谐振特性,确定谐振频率、节点参与因子等谐振信息。首先建立典型三相LCL型并网逆变器系统诺顿等效模型;基于该模型,对比分析模态分析法和传统频域分析法的应用原理,并阐述模态分析法在谐振分析中的优势。其次,采用模态分析法研究逆变器数量、逆变器类型、电网阻抗、线路阻抗、控制参数及LCL参数对并网系统谐振特性的影响规律,并与传统频域分析结果进行对比。然后,将模态分析应用到不同参数多并网逆变器谐振特性分析。最后通过仿真试验验证谐振模态分析的正确性。