光伏电站有功/无功控制能力现场测试及分析

介绍了相关标准对并网光伏电站有功功率和无功功率控制能力的要求,对光伏电站有功功率和无功功率控制能力的测试结果进行了分析。得出了测试结论,提出了开展光伏电站有功功率和无功功率控制系统测试工作的建议。     

大中型光伏发电站功率特性检测技术研究

以河南省内某大型光伏发电站的功率特性检测为例,研究大中型光伏发电站功率特性检测技术。文中介绍了检测项目中有功输出特性、设定值控制能力、无功输出特性、无功(电压)控制能力的现场检测方法,并对检测结果进行分析。得出结论是有功功率控制响应时间、控制偏差、电压控制响应时间、控制精度等指标均满足标准要求;AVC在无功功率控制模式下,响应时间远大于标准要求,控制性能较差,建议针对提出的问题整改后再进行测试。     

光伏电站并网有功功率控制策略的 设计与实现

光伏电站有功功率输出值能够按照电网调度的指令进行高效、合理的调节已经成为大规模光伏电站并网的强制性要求。该文研究了光伏电站有功功率控制的现状,提出一种基于光伏逆变器的光伏电站有功功率控制策略,并通过现场的实际运行验证了该策略的可行性     

基于逆变器的有功功率控制算法研究

文章提出了一种按季节调整模式的基于逆变器状态的光伏电站有功功率控制算法,对逆变器进行启停队列排序,依据预测来控制功率输出的策略。结合光伏电站项目的实际需求,实现了和监控系统的交互并达到高效控制有功功率的要求。     

无刷双馈风力发电机组的自抗扰功率解耦控制

对无刷双馈风力发电机组稳态运行时的功率分配关系进行了详细分析,在此基础上确定了最大风能捕获的控制策略.将自抗扰控制应用到无刷双馈电机有功功率与无功功率的解耦控制,将功率控制系统分解为有功功率子系统和无功功率子系统,从而建立了风力发电机组完整的功率控制模型.基于Matlab/Simulink的仿真结果表明无刷双馈风力发电机组自抗扰控制成功实现了有功功率与无功功率的解耦控制,不仅能够实现最大风能捕获,而且可以根据电网的实际需求调节机组无功功率的输出,验证了控制算法的有效性.     

基于模糊控制的无刷双馈发电机直接功率控制策略

为了对无刷双馈发电机的有功功率和无功功率进行实时有效控制,采用了直接功率控制策略。与矢量控制方法相比,直接功率控制不需要复杂的坐标变换,可简化控制系统,提高系统的响应速度。为克服传统的直接功率控制方法中无法根据功率、磁链的大小来快速准确地选择合适的电压矢量这一缺点,提出了基于模糊控制的无刷双馈发电机直接功率控制策略,采用了新型模糊控制器代替传统的有功功率和无功功率两点式Bang-Bang控制,根据功率误差的大小,实现了大误差大调节、小误差精调节的策略。文中采用转子速模型实现了有功功率和无功功率的解耦,因此可以对有功功率和无功功率进行独立控制,进而实现了对功率因数的控制。在Matlab/Simulink软件中建立仿真模型,仿真结果表明,基于模糊控制的直接功率控制策略不仅可以提高控制精度,还可以提高电机对功率指令的响应速度,保证运行的稳定性,证明了本文控制策略的有效性和正确性。     

变速恒频双馈风力发电机有功、无功解耦控制研究与实现

双馈发电机有功功率、无功功率解耦控制是变速恒频风力发电系统的关键技术,在分析双馈发电机有功功率、无功功率解耦控制规律的基础上,给出了基于定子磁场定向控制策略的实现方案,然后利用Matlab工具对该控制方案进行了仿真研究,最后设计和构造了基于TI公司MS320F2407DSP的变速恒频双馈风力发电机有功功率、无功功率解耦控制实验系统,仿真和实验结果表明该控制策略能够有效地实现双馈发电机功率的解耦控制,为兆瓦级变速恒频双馈风力发电机组励磁变换器的研制奠定了基础。     

南非风电场有功储备模式下的功率滚动平滑控制

以风电场有功和无功功率指令跟踪为控制目标,以风电机组设计极限和机端电压为约束条件,提出有功储备模式下考虑场内电压稳定的风电场功率分配方案,结合超短期风功率预测,实现风电场功率的高精度滚动控制。该文的控制策略成功应用于南非245 MW功率波动,提高场内电压稳定,保障该风电项目顺利通过南非电网公司的现场测试并进入商业化运行。     

无刷双馈风力发电机滑模功率解耦控制

首次采用现代控制理论中的滑模变结构方法研究了无刷双馈发电机(BDFM)运行时有功功率与无功功率的解耦控制,在状态方程的基础上,应用Lyapunov函数求得了有功功率与无功功率的滑模控制律,并在Matlab/Simu-link基础上建立了系统的仿真模型。仿真结果表明,滑模变结构控制能够有效的实现有功功率与无功功率的解耦控制,并实现了风能的最大功率捕获,证明了该控制策略的有效性。     

高温超导磁储能装置功率调节特性实验研究

介绍了所研制的直接冷却式高温超导磁储能(SMES)系统,通过动模实验研究了具有电流源型逆变器SMES装置的功率调节特性,包括装置的储能、有功功率和无功功率调节过程和特性等。研究结果表明,该装置具有快速有效与系统交换功率的能力,可以在四象限内进行有功功率和无功功率独立调节,从而为实现电力系统动态不平衡功率补偿创造了条件。     

无功补偿在火电厂厂用电系统的应用及研究

充分保证火电厂厂用电系统安全性前提下,高低压厂用电系统中接入无功补偿装置。无功补偿优化的基本原则是:全面规划,合理布局,自动控制,降损与调压相结合,以降损为主兼顾调压。     

分布式光伏电站接入电网电能质量评估计算

光伏电站接入配电网后,在改变电网原有拓扑结构和潮流方向的同时,其电能输出特性直接影响到电网的电能质量。为保障现有电网的安全稳定,更好利用太阳能,在光伏电站接入系统前的设计阶段需对光伏发电接入系统进行电能质量评估。结合实际工程案例,以某MW级分布式光伏电站为研究对象,根据分布式光伏电站接入电网时的电能质量要求,基于Matlab/Simulink仿真平台进行建模,对并网电能质量进行评估计算,并进行相应的分析。计算结果表明：该分布式光伏电站接入点符合电能质量要求,允许接入系统。     

基于水电站大坝的太阳能融合型并网发电系统研究与应用

针对双可再生能源融合发电模式的诸多技术难题,提出了一种在水电站大坝上建设太阳能电站并进行融合发电的创新模式,重点突破了水电与太阳能发电共享型控制技术、光伏逆变谐波抑制技术、无功补偿和共享型直流技术等技术难题。水电和太阳能发电共享型控制技术实现了水电现地控制单元、太阳能现地控制单元、共享型公用现地控制单元的分布式构架;实现了光伏对水电的逆变谐波抑制和无功补偿装置的研发;实现了太阳直流技术补偿水电站直流系统。应用实践表明,太阳能与水能融合发电模式可节约投资、增加无功补偿效益、减少国土资源的占用,是双可再生能源融合发电的创新性应用,具有很好的推广价值。     

Direct Power Control of DFIG With Constant Switching Frequency and Improved Transient Performance

This paper proposes a new direct power control (DPC) strategy for a doubly fed induction generator (DFIG)-based wind turbine system. The required rotor control voltage, which eliminates active and reactive power errors within each fixed time period, is directly calculated based on stator flux, rotor position, and active and reactive powers and their corresponding errors. No extra power or current control loops are required, simplifying the system design, and improving transient performance. Constant converter switching frequency is achieved that eases the design of the power converter and the ac harmonic filter. Rotor voltage limit during transients is investigated, and a scheme is proposed that prioritizes the active and reactive power control such that one remains fully controlled while the error of the other is reduced. The impact of machine parameter variations on system performance is investigated and found negligible. Simulation results for a 2 MW DFIG system demonstrate the effectiveness and robustness of the proposed control strategy during variations of active and reactive power, machine parameters, and wind speed     

面向用户的多分布式电源并联优化控制技术研究

采用传统下垂控制的多分布式电源并联系统中,由于线路阻抗和本地负荷不同以及控制单元逻辑复杂、控制参数设置差异等原因,使各分布式电源有功无功功率输出不能按容量均分,导致产生系统环流。对此,提出一种改进的分布式电源并联下垂控制策略,即在传统U-Q下垂控制中加入无功补偿,将有功下垂前置到直流侧DC/DC斩波器环节,最终最大限度减小分布式电源并联变流器有功、无功之间相互耦合影响,有效改善分布式电源多机并联时有功/无功功率分配精度,降低系统环流。最后,通过Matlab/Simulink仿真平台验证了该策略的有效性和可行性。     

现代无功功率的理论与应用

阐述了无功功率的现代理论 ,及在发电厂、变电所、电力网、用户产生各种效应及其应用技术     

Power quality investigation of a solar PV transformer-less grid-connected system fed DVR

This paper presents a single stage transformer-less grid-connected solar photovoltaic (PV) system with an active and reactive power control. In the absence of active input power, the grid-tied voltage source converter (VSC) is operated in a reactive power generation mode, which powers the control circuitry, and maintains a regulated DC voltage to the VSC. A data-based maximum power point tracking (MPPT) control scheme which performs power quality control at a maximum power by reducing the total harmonic distortion (THD) in grid injected current as per IEEE-519/1547 standards is implemented. A proportional-integral (PI) controller based dynamic voltage restorer (DVR) control scheme is implemented which controls the grid side converter during single-phase to ground fault. The analysis includes the grid current THD along with the corresponding variation of the active and reactive power during the fault condition. The MPPT tracks the actual variable DC link voltage while deriving the maximum power from the solar PV array, and maintains the DC link voltage constant by changing the modulation index of the VSC. Simulation results using Matlab/Simulink are presented to demonstrate the feasibility and validations of the proposed novel MPPT and DVR control systems under different environmental conditions.     

配电网无功优化规划及控制系统

针对现在我国电网无功优化的建设情况,提出要加强配电网的无功优化建设,尤其要把无功优化的前期规划与无功优化的控制系统结合起来,切实提高无功优化的实用化水平。简要介绍了无功优化前期规划的基本方法和无功优化控制系统的组成和基本调节原理。     

稳定风电输出功率的控制策略研究

为稳定风电系统输出功率,提出一种在变流器的直流侧加入超级电容器(EDLC)储能的新拓扑结构,通过分析全功率双脉宽调制交-直-交变流器的控制策略,基于永磁直驱风电机组与电网连接的拓扑结构,提出超级电容器储能系统稳定风电系统输出功率的控制策略和输出功率的解耦控制方法,分析了风电系统输出功率初始值和超级电容器容量对输出功率稳定性的影响,并针对典型风速变化给出了输出功率初始值与超级电容器容量的整定范围。     

Strategies for Operating Wind Power in a Similar Manner of Conventional Power Plant

As installed capacity of wind power retains a significant proportion of generation mix in the electric system, operators have the increasing expectation that wind turbines should function in some ways similar to the conventional plants. In addition to some basic capabilities to regulate reactive power for voltage support, the counterpart in active power control is also the major concern. This paper presents a control strategy to regulate active power for doubly fed induction generator under various operating conditions. Testing results showing the control performance in the simulated conditions validate the feasibility of the operation in power dispatch upon operator's request, and maintain stability under variant wind speed. Additionally, supplemental functions in generation margin assessment, in spinning reserve support, and in governor droop are presented to make the wind farm operation more like a conventional power plant.