风电场站单机聚合模型倍乘元件阻抗参数设计

现有较大规模风电场站等值模型中常采用倍乘方式实现机组聚合,以节省建模与仿真计算等资源。针对风电场站单机聚合模型倍乘元件在风电场建模中应用广泛、参数设置缺少规律性的现状,对倍乘元件阻抗参数在风电场等值建模中的影响展开研究。首先,以PSCAD软件官网的经典倍乘元件入手,分析各个自定义阻抗参数间的关系与重要程度。其次,搭建风电场基准测试模型并展开等值聚合,通过参数遍历测试,研究倍乘元件阻抗参数对等值误差的影响机理,依据稳态运行点等值误差、仿真步长两个方面的限制,提出倍乘元件阻抗参数选择方法。最后,选取稳态运行点、三相电压跌落、宽频振荡3个工况,对影响机理与推荐参数展开验证。从等值误差的角度,对大型风电场建模仿真中倍乘元件阻抗的参数设计提供了参考建议。     

基于潮流估计和分块负荷削减的配电网可靠性评估算法

基于中压配电网闭环设计、开环运行的特点,以及元件电压降落、功率损耗及树状网络潮流分布的特点,推导出了节点电压、支路传输功率与支路阻抗的关系。在节点负荷矩基础上推导出了计算和修正节点负荷矩的等值阻抗和等值功率计算公式;提出了配电网故障解析中负荷转移后的电压估计模型、送端馈线潮流估计模型和受端馈线潮流估计模型,提高了可靠性评估中元件故障状态下潮流计算的效率。以分块链表简化配电网的结构并给出分块负荷削减的模型,实现了计及潮流约束的配电网可靠性评估。IEEE 33节点系统和工程算例仿真表明,文中提出的负荷削减模型与潮流估算模型相结合可快速、准确地实现中压配电网的可靠性计算,具有较高的工程实用价值。     

华中电网稳定计算用负荷模型参数仿真研究

负荷模型是影响电力系统仿真计算的重要因素。为探讨目前华中电网调度部门实际使用的负荷模型及其参数的准确性，指导科学建模工作，利用电力系统分析综合程序PSASP计算了华中电网各配电网的等值阻抗，仿真结果表明目前应用的等值负荷模型参数与实际情况有一定差距，配电网络结构、运行电压、等值阻抗处理方法等因素对负荷模型等值的准确性均有影响，利用仿真得到的负荷模型等值参数可减少电压稳定问题突出的电网所需要的稳定措施量。     

电力系统分析软件设计和使用中变压器模型与参数适用问题

对国内常用的电力系统分析软件采用的变压器模型和参数进行了分析和对比;在假设双绕组变压器也有中性点（在等值阻抗的1/2处）的基础上,导出了变压器的统一数学模型,这种模型等值阻抗接于中性点,变压器各侧均带非标准变比,等值阻抗在变比调节时固定不变;指出了采用不当的变压器模型和参数,在调整变比时潮流方程的性质会由定参数问题转变为变参数问题;对变压器等值阻抗的折算、电力网络母线电压基准值的选取也进行了探讨,并给出了建议。     

非解析复变电力系统电压稳定的动态分析方法

由于电力系统是非解析复变系统,节点电压不是负荷电流的解析复变函数。在复数域内,节点电压不能直接对负荷电流求导,所以尚没有文献应用动态分析方法研究电力系统的电压稳定性。提出非解析复变电力系统的动态分析方法,定义电力系统综合动态等值阻抗,证明电力系统达到极大传输功率的必要条件是系统综合动态等值阻抗模等于负荷静态等值阻抗模。仿真计算表明:电力系统极大传输功率的必要条件是正确的;阻抗模裕度最小值决定系统电压稳定整体水平,重点监控最小阻抗模裕度节点的电压稳定水平最有价值。动态分析方法为进一步建立电力系统非线性等值模型及应用非线性等值模型快速准确计算极限潮流提供了理论基础。电力系统极大传输功率判据也可用于判断大规模电力系统潮流解是否可行。     

低压配电网三相不平衡负载参数的辨识方法研究

为了解决现阶段计算低压配电网负荷上实际压降、三相负荷不平衡度时忽略三相负荷不平衡与中性线阻抗同时存在的实际情况所引起的求解结果不准确问题,提出一种实时计算负荷实际大小及负荷侧虚拟中性点电压的方法,以此辅助监测低压配电网安全。首先建立与低压配电网等值阻抗网络匹配的高阶微分方程模型,再利用方程系数与等值阻抗参数之间的关系,采用暂态数据辨识模型参数,实时求取三相负荷等值阻抗,中性线阻抗及虚拟中性点电压。仿真结果验证了该方法的有效性和准确性。     

一种新的三绕组自耦变压器的非线性建模

自耦变压器的精确建模在分析变压器运行于磁饱和区域的特性时至关重要。从单相三绕组自耦变压器的电磁关系入手,推导出折算到高压侧的三绕组自耦变压器的等效电路。给出模型中的线性绕组漏阻抗参数和非线性激磁阻抗参数的计算方法,并详细介绍了利用磁等值回路图得到激磁电抗非线性电感的方法。然后给出了利用JA磁滞模型编程实现非线性电感的方法。最后通过FORTRAN语言在PSCAD中搭建三绕组自耦变压器模型。仿真结果验证了所建模型能够准确地反映自耦变压器的非线性特性。     

基于加速支路追加的戴维南等值参数在线计算

准确、快速计算戴维南等值参数是实现电网稳定态势在线评估的关键。针对系统运行过程中等值参数不断变化的实际情况,在戴维南等值参数解析的基础上,提出了一种戴维南等值参数计算的新方法。首先,将电力系统各元件等值为阻抗支路;然后,将等值阻抗作为链支对节点阻抗矩阵进行支路追加形成系统阻抗矩阵,并利用GPU并行加速计算;最后,从系统阻抗矩阵解析得出戴维南等值参数。通过仿真和真实算例分别验证了所提方法的准确性和快速性。     

基于阻抗分离的工业谐波源非侵入式识别方法

针对传统非侵入式负荷识别方法难以直接应用于工业谐波源负荷识别的问题，本文提出一种基于阻抗分离的工业谐波源非侵入式识别方法。首先，构建等值阻抗参数计算模型，分析多负荷并联网络中综合等值阻抗与各支路等值阻抗间的关联关系；然后，采用改进型复局部均值分解和复值快速独立分量分析，分离支路等值阻抗信号；最后，通过分析支路等值阻抗信号特征以识别谐波源负荷类型。仿真与实测结果表明，本文识别方法具有较好的工程实用性和适应性。     

基于戴维南等值的电压稳定评估方法

从等值模型和参数辨识方法两方面分析了戴维南等值方法在电压稳定分析中的问题。首先从系统节点电压方程出发,验证基于极限点处戴维南等值阻抗与负荷阻抗相等这一性质构造的稳定裕度指标具有较好的实用性,而此方法的关键在于系统各时刻等值参数的跟踪。其次比较了现有参数跟踪算法,分析了含遗忘因子最小二乘递推算法应用于此时出现数值稳定性问题的根本原因,根据估计误差提出了改进算法。最后分别以2节点系统和10节点系统两个仿真算例验证了该算法的有效性。     

负荷模型与静态电压稳定性研究

通过系统供应侧和负荷侧的U-I特性分析,得出了利用供应侧和负荷侧特性曲线的斜率比较来判定节点静态电压稳定性的方法,进而利用该方法分析了多项式负荷模型与节点静态电压稳定性之间的关系,推导出了适合于多项式负荷模型的节点静态电压稳定性的判别公式。该方法简单快速,并可直接应用于实时在线电压稳定分析,实例验证了该方法的正确性。     

准单级功率变换的高效单相三端口功率因数校正变换器

由于Boost型功率因数校正(PFC)变换器输出电压必须高于交流电压峰值,因此当负载电压较低时,其需要级联直流/直流(DC/DC)变换器,不利于系统效率提高。以优化PFC变换器随电网电压变化的瞬时效率、进而提升整体效率为目标,研究了一种单相三端口PFC变换器。通过将传统三电平Boost变换器的低压侧分压电容直接用作负载输出端口,并构造出一个高压端口,可以实现交流输入侧和直流负载侧之间的准单级功率变换,有效减小了系统中功率变换的级数,从而实现PFC变换器整体效率的提升。此外,准单级功率变换的特性还有利于减小后级DC/DC变换器的电压电流应力和功率损耗,进一步提高交流/直流(AC/DC)变换器的整体效率。文中详细分析了三端口PFC变换器的工作原理和控制策略,建立了损耗分析模型并进行了仿真验证。最后,利用2kW实验样机验证了所研究变换器在改善系统效率方面的有效性。     

基于SVPWM的动态电压恢复器的研究

动态电压恢复器(DVR)作为一种电力电子设备,是调节电网电压暂降的重要方法之一,通过向电网补偿适当的电压值,使负荷侧的电压恢复到跌落以前的正常值,维持负荷侧电压稳定,保证敏感负荷供电的连续性。本文在利用SVPWM技术控制DVR逆变单元三相电压源转换器进行直流/交流变换的同时,采用锁相环技术闭环控制负荷侧电压的方法。经过Matlab/Simulink软件进行的仿真和实验验证了所采用方法在对系统发生单相和三相电压暂降进行补偿时的有效性。     

基于不对称分析的高压链式STATCOM的低压穿越控制策略

作为新能源电站的主要无功补偿和电压支撑设备,高压链式静止同步补偿器(STATCOM)也需具备低电压穿越的能力,特别是三相电网电压不对称故障的低压穿越能力。为解决此难题,采用对称分量法分别分析了电网侧和换流链侧,并推导出数学公式,结合该公式提出了一种基于负序电流注入的高压链式STATCOM的低电压穿越控制策略。该策略包含了控制算法和控制逻辑,能够满足三相电网对称以及不对称下的跌落工况。通过仿真和试验,验证了该方法的有效性,并将其应用于工程实践中。     

小电流接地系统中复杂故障的分析

在小电流接地系统、单电源输电线路情况下发生接地加断线的复杂故障时,分析了电源侧及负荷侧的各相故障电压的变化情况,并给出两侧各相电压的相量图、具体计算公式,得出一些具有普遍意义的结论。     

适用于风力发电矩阵式变换器的改进双电压控制策略

矩阵式变换器是风力发电系统中的一种新型电力变换器。在研究矩阵式变换器的双电压控制策略的基础上,以方便、可靠地实现控制策略为目标,提出了双电压控制策略的改进方法。改进的双电压控制策略简化了开关组合,并推导出统一的占空比计算公式,从而减少了系统计算量,方便了编程实现,提高了程序的效率和实时性。在MATLAB/Simulink仿真研究的基础上,研制了矩阵式变换器样机进行实验研究,仿真及实验结果验证了改进后控制策略的可行性和优越性。     

低压配电网主电源短路电流计算

提供了一般低压配电网主电源侧短路电流计算的公式.对3种特殊情况下主电源下侧短路电流的计算进行分析,同时介绍了特殊情况下电动机和电弧对短路电流的影响.该计算公式可为低压配电网下断路器、隔离开关、熔断器、电缆、母排等短路的参数选择提供参照依据.     

Novel Transmitting Power Control Method without Signal Communication for Wireless Power Transfer via Magnetic Resonance Coupling

Wireless power transfer (WPT) via magnetic resonance coupling has been widely studied for vehicle applications, particularly the stationary and dynamic charging of electric vehicles. Our research group previously proposed a wireless in‐wheel motor to improve the reliability and safety of in‐wheel motors. Transmit power control is necessary to achieve stable WPT. We proposed a control method that uses a feedforward controller on the primary side and a feedback controller on the secondary side. However, the control method may cause shortfalls in the transmission power owing to modeling error, coupling coefficient variation, and signal communication delay. In this paper, we propose a novel feedback control method for the primary side based on conversion ratio estimation. The effectiveness of the proposed method was verified by simulations and experiments on the load current control of a constant voltage load and load voltage control of a constant power load.     

变压器二次负载电压的计算

指出了原变压器负载电压计算公式存在的缺陷,导出了新的计算公式,并用新公式对变压器负载电压进行了分析.     

基于电能量数据的电压偏低型隐性缺供电量估算方法

针对电压质量影响着用户负荷的正常释放的问题,为了定量衡量电压质量对用户负荷的影响程度,本文提出了一种基于电能量数据的电压偏低型隐形缺供电量估算方法。首先,从电量的角度探讨了电压偏差与用户侧供电可靠性的关联关系,阐述了隐性缺供电量的概念和价值;其次,提出了电压偏低型隐性缺供电量的估算方法,考虑了行业用户负荷的时变性和电能质量敏感度,从时间和电压两个维度上构建了不同类型用户的分时段静态有功负荷模型;然后,利用这一负荷模型估算各类用户的隐性缺供电量和失电量比指标,用于衡量用户侧供电可靠性受电压偏低的影响程度;最后,通过算例分析,验证了本文方法的可行性和合理性。