基于风速预测的风储电压质量调节系统

随着风能在电力系统中的渗透率不断提高,风电功率的随机波动对电力系统的影响日益严重,尤其是在电压质量方面。提出了一种基于超级电容器-蓄电池混合储能的电压质量调节系统,可以平抑电压暂降、电压波动等。首先通过自回归滑动平均模型预测风电场1 min内的风速变化,作为仿真风速来源,同时模拟短期内风电场的电压质量情况。然后,针对电压暂降和电压波动等电能质量问题,建立了以超级电容器-蓄电池混合储能为基础的补偿调节装置模型,分析了风电场出力波动量与储能容量配置间的关系,并设计了相应的控制环节。最后,利用仿真软件PSCAD/EMTDC对系统进行了仿真,验证了该系统可以有效抑制电压暂降,且对电压波动也有一定的改善效果。     

电池储能系统在改善微电网电能质量中的应用

微电网中的电池储能系统不但可以用于维持微电网的功率平衡,还可用于治理微电网中非线性负荷注入的谐波电流和配电网侧渗透的谐波电压。为充分利用电池储能系统的冗余容量和改善微电网的电能质量,本文提出了电池储能系统的一种多功能控制策略。首先,介绍了主电路的基本结构和各子系统控制指令信号的生成,其次,利用Matlab/Simulink软件搭建了一个由两种微电源、两类负荷和两条支路构成的简单微电网模型,最后在微电网模型中对该多功能控制策略进行了仿真研究。仿真结果表明,在这种控制策略下电池储能系统既可以有效地维持微电网的功率平衡,又能很好地改善微电网的电能质量。     

基于混合储能系统的动态电压恢复器

针对电压暂降影响电能质量的问题,利用动态电压恢复器(DVR)在系统发生电压暂降时从储能装置汲取电能,通过逆变单元供给重要负荷。提出适当调节蓄电池与超级电容器的容量配比并设计两储能元件间的控制并联器,并将此混合储能系统应用于DVR装置中,有效地提高整套DVR的工作特性与经济性能比。采用DSP(TMS320LF2812)为中央处理器构建的检测系统,实时快速、精确地采集电网电压。通过将混合储能系统运用于DVR的仿真分析与实验样机研制结果证明,对于持续时间较长或次数频繁的电压暂降,混合储能系统能有效地提高DVR的整体工作性能,稳定重要负荷电压。     

超级电容器储能系统在分布式发电系统中的应用

将SCES(超级电容器储能)系统应用到分布式系统的配电网中,通过逆变器控制单元,可以调节储能系统向用户及网络输送的无功以及有功的大小,从而达到提高电能质量的目的。采用了电压-电流双环控制和功率补偿控制相结合的控制方法,此控制方法对所接入的网络的等效阻抗不敏感,并且响应速度快,具有较强的有功无功调节能力以及线电流波形为完全正弦曲线等优点。最后进行了SCES系统与电网同步运行控制试验、停电供电控制试验和故障恢复再同步控制试验。     

面向工业园区电压暂降治理的构网型储能逆变器控制策略研究

电压暂降会显著影响工业园区重要敏感负荷的经济运行，是现代制造业面临的主要电能质量问题。将构网型储能逆变器应用于含储能电池的工业园区中，根据工业园区并网点电压暂降深度的差异，提出了一套基于构网型储能逆变器的电压暂降分级治理策略。当电压暂降深度较低时，利用构网型储能逆变器的电压支撑能力降低或者消除电压暂降的影响；当电压暂降深度较高时，依靠构网型储能逆变器的孤岛运行能力维持负荷的正常运行，从而实现了对工业园区电压暂降的治理。最后搭建仿真模型进行验证，结果表明，构网型储能逆变器控制方案在相同工况下可以有效降低电压暂降深度，实现电压跌落的补偿。     

电容式电压互感器电压暂降测量误差分析及校正

电压暂降是影响现代电网最为突出的电能质量问题之一,在进行大范围高压系统电压暂降监测时,必须考虑到含储能元件的电容式电压互感器（capacitor voltage transformer,CVT）所造成的不利影响。根据CVT结构推导了其测量电压暂降的误差并指出了影响该误差的内外部因素,而后构建了仿真模型,详细研究了暂降初相角、残余电压、CVT参数及负荷对电压暂降持续时间、暂降幅值以及相位跳变等特征量的影响及敏感度,最后提出一种基于虚拟阻抗补偿的CVT电压暂降测量误差校正方法,消除了电压暂降不确定性造成的测量误差多样性问题,仿真结果表明该方法的有效性,为普遍采用CVT的高压系统电压暂降准确测量提供了可行的校正方案。     

电容式电压互感器电压暂降测量误差分析及校正

电压暂降是影响现代电网最为突出的电能质量问题之一,在进行大范围高压系统电压暂降监测时,必须考虑到含储能元件的电容式电压互感器（capacitor voltage transformer,CVT）所造成的不利影响。根据CVT结构推导了其测量电压暂降的误差并指出了影响该误差的内外部因素,而后构建了仿真模型,详细研究了暂降初相角、残余电压、CVT参数及负荷对电压暂降持续时间、暂降幅值以及相位跳变等特征量的影响及敏感度,最后提出一种基于虚拟阻抗补偿的CVT电压暂降测量误差校正方法,消除了电压暂降不确定性造成的测量误差多样性问题,仿真结果表明该方法的有效性,为普遍采用CVT的高压系统电压暂降准确测量提供了可行的校正方案。     

基于有源式混合储能系统的动态电压恢复器

针对电压暂降问题,利用动态电压恢复器(DVR)从超级电容器蓄电池混合储能装置汲取电能补偿负载电压。介绍基于有源式混合储能系统的动态电压恢复器的等效电路,建立了蓄电池电容器并联的数学模型和控制系统,提高整套DVR的工作特性与经济性能比。对有源式混合储能系统用于DVR进行仿真分析,结果表明对于持续时间较长的电压暂降,有源式混合储能系统能有效维持敏感负荷的电压恒定。     

IPS动态响应特性实验与仿真研究

双路供电集成电源装置(IPS)是一种抑制电压暂降和短时中断等电能质量问题的新型装置.该装置集AC/DC变换、DC/DC变换和DC/AC变换于一体,有效地解决了许多敏感电力负荷用户所关心的电能质量问题.对IPS装置的工作原理和结构进行了简单的介绍,对IPS所采用的抑制电压暂降的控制策略进行了分析对比和仿真,研究其电压暂降抑制效果与动态响应特性.同时利用电压扰动发生装置(IG)发生电压暂降,进行大量的电压暂降抑制实验,仿真分析和实验结果均表明该装置可以有效地抑制电压暂降和短时中断等电能质量问题.     

基于超级电容储能系统的动态电压恢复器研究

在建立基于等效电路的超级电容器储能（SCES）系统的数学模型基础上,设计了一种超级电容器储能的动态电压恢复器（DVR）。该DVR以超级电容器为直流侧储能单元,采用非隔离型Buck-Boost双向DC／DC变换器进行双闭环功率前馈控制,采用双向电压源型DC／AC变换器进行解耦和前馈补偿控制。根据SCES的特性,确定了系统的基本运行原理,即当电源电压暂降时,通过调节DVR输出的有功功率和无功功率来维持负载电压幅值和相位的稳定。仿真实验结果验证了该DVR拓扑结构及其控制策略的正确性和有效性。