计及TCSC的可用输电能力计算

可控串联电容器(Thyristor Controlled Series Capacitor,TCSC)能够有效地提高线路的输送功率,影响系统的无功功率分布,提高系统的电压稳定性。本文采用重复潮流(Repeated Power Flow,RPF)法求解含有TCSC的可用输电能力,并应用脚本语言Python对仿真软件PSS/E进行二次编程来实现。通过对WSCC-9节点和IEEE-30节点系统进行仿真计算,结果表明TCSC有助于提高系统的可用输电能力,同时也验证了本文所采用模型及方法的正确性和有效性。     

直流输电换流阀晶闸管级阻抗测试系统设计

为了满足高压直流输电换流阀晶闸管级阻尼回路阻抗现场测试的需要,基于STM32F4ZGT6控制器的高精度参考电阻自动切换技术,提出了一种晶闸管级阻抗快速检测方法,并设计了测试系统的高频正弦信号产生模块、高精度基准电阻选择切换模块、电压信号调理采集模块和STM32控制模块.将晶闸管级阻抗测试系统应用于特高压换流阀晶闸管级的阻抗检测与结果判定.结果表明,阻抗测量误差小于5%,满足现场工程应用需求.     

支路短路电流直流分量及衰减时间常数计算方法

随着电力系统电压等级的提高,直流分量对断路器开断能力的影响被密切关注,但针对断路器支路短路电流直流分量计算方法的研究却非常少.基于此,提出一种基于转移阻抗实现支路短路电流直流分量及其衰减时间常数计算的方法.利用支路追加法形成节点阻抗矩阵的原理,在已知原网络节点阻抗矩阵的条件下,根据系统短路时网络的特点,使变换后的网络能够方便地进行各断路器支路短路电流直流分量及其衰减时间常数的计算,并归纳出计及网络拓扑结构变化时修正节点阻抗矩阵的统一算法,该算法具有计算速度快、物理概念清晰以及易于编程实现扫描计算等特点.EMTP仿真验证该文方法的准确性,并与PSS/E计算支路短路电流直流分量的计算结果进行比较,验证本文方法的优越性.     

雷电取能用于500kV线路避雷器监测

500kV带间隙线路避雷器寿命监测装置电能的获取最简单的方式是直接利用雷电.用雷击时流过线路避雷器的雷电流作为电磁感应取能装置的原边电流,实现了线路避雷器监测装置对通过带间隙线路避雷器的雷电流20kA及以上大电流和100A以上小电流的动作计数;大电流计数次数体现避雷器的剩余寿命,小电流计数值为避雷器遭雷击次数.试验证明用雷电流取能满足计数器动作要求.     

基于纵联支接阻抗的超(特)高压输电线路保护新原理研究

纵联差动保护是目前超高压、特高压输电线路的主保护。随着输电线路电压等级的提高和送电距离的增加,分布电容电流逐渐增加,极大地影响了纵联差动保护的灵敏性和选择性。提出一种基于纵联支接阻抗的保护新原理,当线路无故障或外部故障时,纵联支接阻抗近似等于线路的容抗;当线路内部故障时,故障相纵联支接阻抗近似等于线路容抗和过渡电阻的并联值。该保护新原理无需对电容电流进行补偿,不受负荷电流、系统阻抗的影响,选择性好,具有天然的选相能力,当发生高阻接地故障时,灵敏度高。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了此保护原理的正确性和有效性。     

基于电阻耗能支路的MMC-HVDC线路故障清除与重启恢复策略

结合直流断路器特性的模块化多电平换流器(MMC)改造是实现直流故障清除经济可行的方案之一,在此背景下,提出一种基于电阻耗能支路的MMC改造方案.在实施该方案时,通过MMC与附加端口、线路的电阻耗能支路和关断隔离支路之间的相互配合,实现故障电流快速转移和衰减.此外,该方案利用流过线路电阻耗能支路开关模块的电流,准确判定故障类型,并提出故障线路的重启恢复策略.最后,在PSCAD中建立双极直流输电(MMC-HVDC)系统,验证所提方案和故障线路重启恢复策略的有效性.仿真结果表明:所提方案故障清除时间短且故障电流峰值较小,故障线路重启过程平稳可靠.     

基于自适应虚拟阻抗的微电网分布式电源控制

针对直流微电网中线路阻抗不匹配时,传统下垂控制不能有效实现不同分布式电源之间电流的合理分配的问题,提出了一种基于自适应虚拟阻抗的分布式控制策略。各分布式电源基于一致性算法,利用本地和相邻电源的虚拟阻抗值和电流信息自动调节等效输出虚拟阻抗值,实现了负荷电流的合理分配。同时,在所提控制策略的电压环节增加了电压补偿控制器,通过动态调节下垂控制器的电压参考值,补偿不匹配的馈线阻抗引起的电压偏差。最后,利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。     

基于回路岔集的网络混合分析法

基于回路岔集的概念,提出一种电网络的混合分析方法,导出了混合型方程组的一般形式。它以回路岔集电压矢量和零阻抗支路电流矢量为未知变量,能够有效地求解含有零阻抗支路的电网络。     

一种适用于直流微网的电流差动保护

直流微网线路发生故障时,故障电流的迅速飙升对系统供电的可靠性极其不利,因此快速检测并切除故障对其可靠运行至关重要.传统电流差动保护具有良好的速动性和选择性,但其灵敏度受短路阻抗影响较大,在高阻短路故障时可能出现拒动问题.在此背景下,针对放射形直流微电网,根据故障点两端电流变化特性,引入低制动系数实现对高阻故障的检测,并...     

Li/SOCl_2电池电压滞后的预测及改善

用交流阻抗法和放电试验研究了Li/SOCl2电池放电初期的电池阻抗变化、放电最低电压、电压滞后,以及电池并联超电容放电时电池支路和超电容支路的电流变化.结果表明,放电电压滞后过程对应于放电时电池负极锂电极表面钝化膜被破坏的过程;通过建立数学模型,根据放电前锂电极阻抗可较准确地预测指定负载电阻放电时的最低电压和电压滞后;并联超级电容器能有效抑制放电电压滞后.     

柔性交流输电系统控制器的多目标协调设计

为提高远距离输电系统的线路传输能力和暂态稳定性，采用可控串联补偿器（TCSC）和静态无功补偿器（SVC）2种柔性交流输电系统（FACTS）元件联合运行来同时保证线路功率传输和多机间功角稳定.为实现TCSC和SVC之间的协调控制，应用多目标进化规划（MOEP）建立了多目标优化模型，同时优化2个控制器的参数.对一个典型四机两区域系统进行三相故障仿真，并与分别设计的FACTS控制器进行比较，结果表明，基于此方法设计的控制器明显提高了系统的暂态稳定性.     

Gravitational search algorithm for coordinated design of PSS and TCSC as damping controller

A newly developed heuristic global optimization algorithm, called gravitational search algorithm (GSA), was introduced and applied for simultaneously coordinated designing of power system stabilizer (PSS) and thyristor controlled series capacitor (TCSC) as a damping controller in the multi-machine power system. The coordinated design problem of PSS and TCSC controllers over a wide range of loading conditions is formulated as a multi-objective optimization problem which is the aggregation of two objectives related to damping ratio and damping factor. By minimizing the objective function with oscillation, the characteristics between areas are contained and hence the interactions among the PSS and TCSC controller under transient conditions are modified. For evaluation of effectiveness and robustness of proposed controllers, the performance was tested on a weakly connected power system subjected to different disturbances, loading conditions and system parameter variations. The eigenvalues analysis and nonlinear simulation results demonstrate the high performance of proposed controllers which is able to provide efficient damping of low frequency oscillations.     

基于散射参数与差分进化算法的EMI噪声源阻抗提取方法

EMI滤波器是抑制传导EMI噪声的有效手段,而精确的噪声源阻抗提取是滤波器设计的关键. 传统的阻抗提取方法散射参数法、双电流探头法,只能提取噪声源阻抗的幅值和相位信息,无法准确描述噪声源的阻抗特性. 提出了一种散射参数法与差分进化算法相结合的噪声源阻抗提取方法,该方法可以精确提取噪声源内阻抗的等效电路参数,为其滤波器设计提供重要的参考. 该方法首先根据散射参数法获取噪声源阻抗信息,然后利用差分进化算法处理阻抗信息以确定其等效电路参数. 再根据提取的内阻抗等效电路参数设计EMI滤波器. 最后,进行了滤波器设计与传导EMI噪声抑制实验. 实验结果表明,基于散射参数与差分进化算法设计的滤波器具有较好的传导EMI噪声的抑制效果.     

双谐波注入的弱电网阻抗在线检测方法

弱电网的主要电气特性之一为高电网阻抗,电网阻抗的增大会改变控制系统受控对象的模型阶数,影响逆变器控制环路增益、带宽和控制性能,对光伏逆变器并网电能质量和稳定运行带来不利影响.为实现电网阻抗的在线检测以进一步优化逆变器控制策略,以弱电网下单相光伏并网逆变器为研究对象,在对其控制系统进行建模与分析基础上,研究基于谐波电流注入的电网阻抗在线检测方法.首先从理论上对单谐波电流注入法和双谐波电流注入法进行对比分析;进而从仿真角度对两种方法在检测精度、逆变器并网电流THD值影响方面进行验证;最后选定双谐波电流注入法作为主要研究方法,该方法周期性地向电网注入两种不同频率的谐波,利用检测元件获得并网点处的电压和电流信息,经由傅里叶分析处理后可得电参量中所包含的特定次谐波分量,进一步计算可得电网阻抗的实时值.实验结果表明:双谐波电流注入法可以实现对电网电阻和电感的准确辨识,与传统单谐波注入法相比,该方法不仅无需计算相角信息,同时具有更高的检测精度.     

基于扰动观测器的机械臂阻抗复合控制研究

针对机械臂系统模型中存在未知扰动的问题,提出了基于扰动观测器的机械臂阻抗复合控制方法.针对二阶阻抗动态模型,采用由扰动观测器(DOB)、阻抗控制器和位置控制器构成的复合控制策略,其中扰动观测器用来估计机械臂模型中的未知扰动,阻抗控制器用于修正输入角度,位置控制器对修正后的角度进行跟踪控制.复合控制保证阻抗误差可以收敛到一个小的邻域,最终实现期望二阶阻抗模型的动态跟踪.仿真算例验证了该控制方法的有效性.     

A modular multilevel power flow controller for meshed HVDC grids

Based on the comparison of existing power flow controllers (PFC) in meshed HVDC grids, the full-bridge modular multilevel converter based PFC (MMPFC) is proposed. At first, the general branch current calculation method of meshed HVDC grids with the PFC is presented, and then, the issue of over-voltage on the thyristor based PFC is described and analyzed. Through the analysis of different operating modes of the full-bridge sub-module, the mechanism of over-voltage ride through of the MMPFC is indicated. The control strategy of the MMPFC, which is used to control branch current and keep capacitor voltage balancing, is elaborated. Finally, the performance on current regulation, bidirectional operation and over-voltage ride through is simulated and verified in a built model with PSCAD/EMTDC.     

互易定理证明的一种直观方法

利用互易电路支路阻抗矩阵对称性 ,构造回路阻抗矩阵也对称的回路电流方程 ,得出一种证明互易定理的直观方法     

基于开关表决策的APF与TSC混合系统投切控制方法

针对谐波电流和无功功率威胁电网安全稳定运行的问题,设计基于有源电力滤波器（APF）和多组晶闸管投切电容器（TSC）的混合系统,连续精确补偿电网中的谐波电流和无功功率.针对三相对称型负载的特点,设计电流分频控制方法,按照电流的频率和性质选用独立的PI或PR控制器,达到较高的控制精度.提出基于开关表决策的投切控制方法,在不增加负载电流传感器的条件下,运用多种开关表切换、电流变化率阈值设置和过零检测等手段,混合系统快速精确地预测和投切,有效解决传统固定延时投切方法中暂态响应差、TSC混乱投切等问题.研制37 kV·A样机进行实验,对比基于开关表决策的投切控制方法与传统固定延时投切的实验结果,验证控制方法的有效性.结果表明,基于开关表决策的投切控制方法在不同负载条件下均能获得较好的稳态和暂态特性.     

线性定常系统阻抗法建模

首先构建了一个广义线性定常数，在此基础上提出了一种很系统的阻抗建模方法，同时还建立了广义线性定常系统与部分物理系统的对应关系表。这种阻抗建模方法规范、合理、简单、适用于各类线性定常的物理系统。