海上风电经VSC-HVDC并网改进频率控制策略

大量海上风电接入电网导致系统等效惯量降低,系统频率稳定将面临挑战.由于海上风电场与柔性直流输电系统(VSC-HVDC)具有潜在调频能力,针对海上风电经柔直并网系统提出一种改进协调频率控制策略.在海上风电机组与柔性直流输电系统采取虚拟惯量控制的基础上,对岸上换流站附加功率-电压辅助控制,弥补因风电机组虚拟惯量控制后降低的...     

电解铝负荷响应下的源网荷协同频率二次控制

针对新能源大量接入背景下电力系统频率调节能力紧张、旋转备用不足的问题,提出一种“源网荷”协同的二次调频策略。通过柔性直流输电(voltage source converter-high voltage direct current, VSC-HVDC)系统将拥有丰富可控资源的电解铝工业电网与传统电力系统互联,建立考虑VSC-HVDC功率支援的两端互联系统二次调频模型。基于互联系统频率控制模型构建分布式架构,在两端设计模型预测控制器,控制器在本区域内进行优化控制,定期进行信息交互,主动调节电解铝负荷功耗进行需求响应,减轻由功率支援引起的送端系统功率不平衡。最后以我国西部地区某工业电网的实际数据进行仿真验证了所提出策略的有效性。结果表明,在大扰动场景下,所提出的策略可以将受端系统频率恢复时间缩短约30%,同时在调控过程中,送端系统频率偏差始终保持在0.05 Hz以内,且电解铝负荷与VSC-HVDC系统参数始终处于安全范围内。     

含风电接入多端直流输电系统的建模仿真

阐述了风电入网的多端柔性直流输电系统的运行及建模,介绍了如何运用闭环控制器实现多端直流输电系统的稳定运行,功率输出端接入风电机组,加入了风速变化及功率补偿研究系统波动时的稳定性.在PSCAD/EMTDC平台上建立了四端的柔性直流系统,其中两端为发送端,由一个电压源端口以及一个风电机组端口组成,两端为受端电网,每个端口通过模块化多电平变流器完成电流交直流的转换,汇入直流电网.各个换流站接收站级控制和系统控制的调控指令实现整个电网的协调运行,达到风电接入电网稳态运行的目的.     

VSC-HVDC供电无源电网的频率控制策略

向无源网络供电的柔性直流输电系统在送端交流电网故障下,由于限流器作用,会使受端交流电网出现功率缺额问题,进而影响受端电网的电压稳定性。通过分析有功功率不平衡量,研究影响直流电压变化的机理,获得扰动下直流电压变化与频率响应之间的映射关系,进而提出逆变站的频率控制策略;利用负荷频率特性调节,将故障信息通过频率传递给保护装置,提高了系统故障穿越能力。PSCAD/EMTDC仿真结果表明:所提出的控制策略能够有效地提高VSC-HVDC受端系统的故障穿越能力。     

变速变桨距风电机组减载调频综合控制策略研究

为了适应高风电渗透电力系统调频需求,各国风电并网导则均要求风电场具有参与系统调频的能力.由于双馈感应风电机组调频能力与其运行工况相关,不计工况统一减载调度必然存在不合理性.围绕DFIG调频控制策略,提出一种变速与变桨协调控制减载运行控制策略,整定具备功率向上调节能力的减载运行曲线,基于仿真计算得到各风速下风电机组最大可下调功率范围,并通过下垂频率调整控制,检验减载运行方式下风电机组对系统频率的支持作用.仿真研究表明:考虑各风电机组调频能力差异来优化配置各风电机组的调频容量,可以提高调频调度的合理性.     

风电与多端柔性直流输电系统自适应分频协调控制策略研究

针对风电接入多端柔性直流输电系统,为充分发挥风电参与系统调频能力,解决交直流并网故障引起的直流系统电压和交流电网频率波动问题,本文在现有下垂控制基础上提出了附加自适应分频控制策略。将直流电压偏差信号作为控制器输入信号,通过一阶低通滤波器将输入信号分为高频波动信号和低频波动信号,根据风电和直流输电系统各自调频能力的不同,将高频波动信号附加在风电机组转子侧换流器有功功率控制环,低频波动信号附加在直流有功功率控制外环,同时将电压源换流器（voltage source converter,VSC）实时功率裕度与直流电压变化量引入分频控制,实时调整低通滤波器的时间常数,动态调整功率输出,提高系统稳定性。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,仿真验证所提控制策略的有效性。     

VSC-HVDC互联系统电压稳定控制策略

柔性直流输电系统具有有功无功可独立解耦控制的特点,使其不仅可以实现直流系统内有功的合理分配,还可以通过对无功的控制辅助所连接的交流系统以维持电压稳定。为充分挖掘电压源型换流站无功输出潜力,提高与之连接的交流系统的电压稳定性,作者提出一种基于VSC-HVDC互联系统的电压稳定控制策略。在两端柔性直流系统中,对整流站采用直流电压偏差斜率控制,逆变站采用定直流电压控制,按照无功优先模式设置电流限幅即以无功电流的大小决定有功电流的限幅值,分别针对整流站和逆变站设计有功电流动态限幅控制器,扩大无功电流限幅值。在不需要站间通信的情况下,将VSC-HVDC输电系统部分有功转换为无功,提高了换流站的无功输出能力,以此减轻扰动或事故端系统调整无功的负担。通过仿真软件PSCAD/EMTDC进行仿真验证,结果表明所提控制策略充分利用了VSC-HVDC互联系统的功率调整能力,提高了VSC-HVDC互联系统的交流电压稳定性。该控制策略为通过VSC-HVDC系统连接的交流系统的电压稳定问题提供了一种新的解决方案。     

级联型混合直流与UPFC的柔性潮流协调控制策略

级联型混合直流输电系统具有能抑制换相失败、传输大容量功率的优势。但当级联型混合直流低端模块化多电平换流器（MMC）采用主从控制时,若系统发生交直流故障或负荷突增,可能会产生电流不平衡问题,导致受端交流侧功率出现大范围反向传输及电压支撑能力下降。为解决该问题并增强受端电网的稳定性,针对级联型混合直流输电系统,提出一种基于统一潮流控制器（UPFC）的柔性潮流协调控制策略。研究了基于柔性交流输电（FACTS）设备统一潮流控制器（UPFC）的级联型混合直流系统柔性潮流控制特性,针对系统故障及大扰动时出现的功率返送及电压稳定性问题,提出基于UPFC的频率支撑策略和基于动态限幅的电压支撑策略。该策略将送端侧故障带来的功率扰动转移到受端交流系统UPFC所在线路,利用UPFC功率补偿能力进行协调,同时基于动态限幅控制策略,采用无功优先控制方式提高换流站无功输出能力。最后,在PSCAD–EMTDC平台搭建了含受端交流系统的级联型混合直流输电系统模型。首先,仿真了LCC直流电流指令值下降过程,结果表明,本文所提基于UPFC的协调控制策略可以有效地减小交流系统频率波动,抑制功率返送现象;其次,仿真了系统负荷...     

浅析电厂一次调频控制的分析与优化

一次调频作为电力系统频率控制的一项重要技术手段,对电网频率稳定具有重要意义.本文分析了目前一次调频的基本原理,并针对机组一次调频方式会使汽机调门朝相反方向调整,造成机组调节过于频繁,引起系统振荡的问题通过对调频负荷和调频幅度速率的限制以及调频幅度的修正对电厂一次调频控制进行优化.     

VSC-HVDC在交流电网非故障时的控制策略研究

电压源换流器型直流输电(VSC-HVDC)是一种以电压源换流器和脉宽调制等技术为基础的新型直流输电技术。由于具备向无源系统或者弱交流系统供电、有功功率和无功功率能快速独立控制、易于构成多端网络和环境友好等优异性能,VSC-HVDC在输电和配电领域都有着非常广泛的应用前景。阐述了VSC-HVDC的结构和基本原理,指出PWM技术是VSC工作的基础,通过PWM控制VSC输出电压的幅值与相位即可控制换流站向交流系统注入的有功功率和无功功率。然后根据VSC-HVDC的控制体系和控制策略,指出在设计VSC-HVDC的控制系统时,可以通过合理的控制策略来提高系统在故障情况下的不间断运行能力。最后通过在MATLAB软件中搭建单相和三相VSC逆变电路模型进行仿真分析,证明控制策略的正确性,符合实际中直流到交流的逆变结果。