风电系统中电压闪变抑制方法研究

风电机组的一些固有特性会造成风电场的电压波动,进而引发闪变.分析了风电场闪变产生的原理和影响因素,指出依靠补偿装置可以有效抑制电压波动和闪变.比较了几种改善电压闪变的补偿装置的工作原理和性能特点,为抑制风电系统的电压闪变提供了参考.     

用新型静止无功发生器抑制由电弧炉引起的闪变之研究

文章对利用新型静止无工轨生器抑制由电弧炉产生的电压闪变进行了研究,结果表明,这种装置抑制电压闪变的效果比常规的静止无功补偿器（ＳＶＣ）的要好。     

基于瞬时功率理论电压闪变参数计算及抑制

无功补偿装置可以提高用户的用电功率因数及抑制高频谐波,但对于电压闪变低频扰动控制性能不佳。瞬时功率中包含了引起电压闪变的谐波信息,计算分析瞬时功率可以实现电压闪变评价和对电压闪变的抑制。研究在原有的控制器基础上增加了谐波电流控制器,已达到控制无功功率波动的目的。     

装有大型静态补偿装置(VAR)时ARC型电弧炉电压闪变的抑制和测量

本文叙述装置的概况,补偿设备特点以及120兆伏安静态补偿装置VAR(SVC)的运行结果。装设SVC是为了抑制两台100吨电弧炉所引起的电压闪变,自1978年以来一直在运行。另外,安装了优质的监控盘,以监控电压闪变,谐波电流和在母线上的其他成分。重点放在分析用新的测量方法时电压闪变补偿效果、33千伏可控硅开关部件和监控装置的概况上。     

风电并网引起的电压闪变及应对策略

介绍了风电并网所引起的电压闪变及其产生机理,指出了风速、塔影效应等因素对电压闪变的影响,风电并网点选择需考虑SCR和R/X对电压闪变的影响。依靠补偿、储能设备可以抑制电压闪变,总结了6种抑制电压闪变的储能补偿设备的工作特性、性价比、优缺点及使用状况。     

SVC与STATCOM联合运行协调控制设计与仿真

针对静止无功补偿器（SVC）装置无法抑制电压闪变的缺点,提出了一种新型SVC与静止同步补偿器（STATCOM）构成的混杂装置以及基于模糊预测的联合运行方案,即利用小容量STATCOM抑制闪变配合大容量SVC补偿无功。对于抑制电压不平衡问题,探索了SVC分相控制的实现方法和效果。对含有混杂装置的单机无穷大系统的仿真结果验证了协调控制策略的有效性以及不平衡控制方法的正确性。     

动态无功和滤波综合补偿装置在煤矿中的应用

针对煤矿目前面临的无功补偿和谐波问题,提出了动态无功和滤波综合补偿装置,由适合中高压系统的静止无功发生器SVG和高压自动无功电压综合调节装置HVC组成,利用SVG快速响应和可控性来抑制电压闪变、谐波,利用HVC无源大容量实现固定负荷的补偿和特定次数谐波的治理,使整套装置在一定的补偿容量范围内具有连续补偿的功能,动态特性、补偿容量、性价比、抑制谐波和安全可靠等技术指标都能满足用户现场的工况要求。     

直接电流控制的配电静止无功发生器用于改善电压质量的研究

介绍了一种采用直接电流控制的用于改善中低压配电网电压质量的新型静止无功发生器(DSTATCOM),其主电路采用基于VSI-SPWM结构的电压型逆变器,指令电流的运算和补偿电流的控制均采用同步旋转参考坐标系。重点论述了DSTATCOM用于抑制电压跌落和电压闪变两种常见的电压质量问题。根据无功指令电流形成的不同方法, DSTATCOM有电流控制模式和电压控制模式两种运行模式。在两种运行模式下对DSTATCOM抑制电压跌落和电压闪变进行了仿真研究,仿真结果表明,电流控制模式适合于抑制电压闪变,而电压控制模式适合于抑制电压跌落。     

新型微机控制晶闸管投切电容补偿装置

新型微机控制晶闸管投切电容补偿装置MCS－96系列单片机作为控制核心,通过晶闸管对多组电容器快速分级投切,实现了无功补偿装置的全自动优化运行,该装置特别适合于动态补偿冲击性负荷,有利于抑制电压波动和电压闪变,与同类产吕相比,响应时间快（小于16ms),且不需专门的放电电阻,不需限流电抗器,不需对电容预充电,结构简单,可靠性高。     

Hilbert变换在电压闪变检测中的应用

利用Hilbert变换(HT)对配电系统中的电压闪变水平进行检测,并用等纹波滤波器来实现HT。与文献中所用方法相比,该文所用方法在数学上更简单,实现更容易。HT能够检测配电系统中的电压闪变和系统频率的变化,精度高,使电压闪变补偿装置更容易控制。采用了不同的电压闪变信号验证该方法。通过Mat-lab仿真,简述了影响检测精度的不同因素。仿真结果验证了HT的检测能力,表明HT在检测电压闪变方面具有良好的性能.     

储能技术及其在电力系统稳定控制中的应用

基于储能原理的稳定控制装置通过向电力系统提供系统不平衡有功和无功功率的补偿可以有效地提高交流输电系统的稳定性。详细分析了这类控制装置的工作原理，并建立了其数学模型。在此基础上，进行了特征值和时域仿真分析，以探讨其工作特性。作为应用实例，较详细介绍了两种基于不同储能原理的电力系统稳定控制装置，一种是基于超导磁储能原理的电力系统稳定控制装置；另一种是基于飞轮储能原理的电力系统稳定控制装置。基于超导磁储能原理的电力系统稳定控制装置由超导磁体、电力电子变换装置和相应的控制系统组成。文中研究了该装置向小扰动情况下的大型互联电力系统低频振荡提供阻尼和在大扰动情况下增强系统暂态稳定性的能力。此外，还介绍了作者研制的基于超导磁储能电力系统稳定控制装置的样机，并在实验室环境下进行了控制装置的特性试验。对于基于飞轮储能的电力系统稳定控制装置，介绍了控制装置的基本原理和系统构成，并用数字仿真的方法对其工作特性进行了分析，得到了满意的结果。     

飞轮储能在风电系统中的应用及仿真分析

在飞轮储能系统基本结构和工作原理的基础上,对其在独立运行和并网型风力发电系统中的应用进行了阐述,并以Matlab为平台搭建了飞轮储能系统的仿真模型。由于充电模型和放电模型仅转子运动方程部分不同,所以仅建立了充电模型,其中包括电机模块、位置检测模块、系统控制器模块和输出电压模块。最后,基于所建立的仿真模型,对充放电完整过程进行了仿真,并分析了改变转动惯量、摩擦系数和磁极对数对系统转速性能所造成的影响。仿真结果和理论分析一致,证实了所建立的飞轮储能系统的正确性。     

基于磁悬浮飞轮储能的脉冲功率电源系统设计

设计构建了一套基于磁悬浮飞轮储能的脉冲功率电源系统,该系统主要包括储能部分、充电部分、放电部分及监控系统。储能部分采用磁悬浮飞轮储能装置,充电部分采用充电电源和充电机,放电部分采用逆变器和变压器,监控系统实现对整个系统的数据采集、存储、监视和控制。系统的运行状态包括静止状态、启动状态、充电状态、放电状态、待机状态和停机状态。通过监控系统对整个系统的运行状态进行协同控制,保持系统正常运行。搭建模拟测试系统进行了实验测试,结果表明,测试系统能够在3 ms内快速响应,输出秒级的脉冲平顶波。该系统采用模块化设计,容量配置灵活,响应速度快,使用寿命长,建设周期短,运维简单,可满足多种应用场景下的脉冲功率电源需求。     

基于飞轮储能的独立光伏发电系统的研究

光伏发电系统由于受到自然因素的影响,输出功率具有随机性,因此需配置一定容量的储能设备,以确保供电的可靠性和持续性。飞轮储能的充放电速度较快,功率密度高且环保,是一种非常理想的储能元件。研究了配置于独立光伏发电系统的飞轮储能系统,并分别地提出了充电时和放电时的控制策略。最后利用仿真软件Matlab/Simulink搭建了相关模型,在仿真结果中,实现了直流母线电压的稳定控制,验证了控制策略的有效性和灵活性。     

储能技术在分布式发电中的应用

简要介绍了分布式发电的发展现状,分析了储能技术在分布式发电中的作用。重点介绍了飞轮储能、超导储能、蓄电池储能和超级电容器储能在其中的应用,分析了各种蓄能系统的优缺点和发展前景。     

1 MW/60 MJ飞轮储能系统设计与实验研究

为钻机混合动力传动系统研制了1套1 MW/60 MJ飞轮储能系统,开展了轴系动平衡、充放电、损耗和效率测试实验研究。采用高强度合金钢变截面飞轮存储动能,飞轮电机轴系为立式支撑结构,重型拼装永磁环轴承承担了97%的轴系重量。永磁电机转子采用格柵结构硅钢内嵌磁钢,以实现较高速度安全运转。基于大容量功率电子变换和电机控制技术,开发了100~300 k W充电、500~1 000 k W放电的控制电路硬件和软件,充电过程中采用了弱磁、转速和电流的双闭环控制策略,放电过程中采用电压闭环和电流前馈控制策略。动平衡后飞轮储能机组振动减少为0.07 mm以内。飞轮储能电源充放电循环效率达到86%~88%。     

A Unified Approach to the Sizing and Control of Energy Storage Systems

Grid operation and planning challenges arising out of large-scale integration of renewable power can to a large extent be solved by the use of energy storage systems (ESSs). The type and size of storage to be used may be decided by the amount of fluctuating power the storage charges or discharges to attain its objective. Storage systems can be used as single devices or as hybrid systems where two or more devices complement the working of each other. The objective of this paper is to find an accurate power and energy sizing methodology for storage devices working in a single or hybrid arrangement such that the power fed to the grid from a wind turbine generator is regulated to a constant value. A strategy for sizing of a hybrid ESS is proposed by choosing the long-term storage to be a battery energy system and the short-term device to be a flywheel and using frequency analysis techniques. In the case of flywheel energy storage system, the inertia and the gain of an integral controller applied to an induction-machine-based flywheel are obtained. The simulations are done in MATLAB.     

飞轮储能系统中数字整流器的研究

针对飞轮储能装置的能量释放环节,即储能放电整流环节,将储存的动能转换为电能,以研究数字整流器.采用电压型PWM整流拓扑,从提高电压利用率、运行效率和降低开关损耗的角度出发,采用结合期望电流控制的空间矢量两相调制方法,给出了便于数字实现的控制算法.在Matlab7.0仿真环境下,对整个系统进行了仿真分析,并在实物平台上使用DSP TMS320F2812进行了变压整流实验.实验结果验证了该控制策略下交流侧电流能与输入的电压保持同相位,并可获得稳定的直流输出电压.