电网故障下风力发电系统的暂态电压控制策略

研究了由双馈感应式发电机和笼型异步发电机组成的风力发电系统的暂态电压控制策略。当电网发生故障时,单位功率因数运行方式下的双馈感应式发电机组和笼型异步发电机组都不能够提供无功功率以帮助系统恢复稳定运行。本文提出了一种基于PI控制器的暂态电压控制策略并对其进行仿真分析。仿真结果表明,故障清除后能够提高双馈感应式发电机和笼型异步发电机的暂态电压稳定性,同时改善了系统稳定运行的能力。     

基于PSCAD的特高压自耦变直流偏磁及无功损耗特性分析

由于特高压自耦变易受直流偏磁电流的影响,随着中国1 000 kV特高压电网逐步投入运行,研究1 000 kV特高压自耦变直流偏磁影响下的无功损耗特性具有重要意义。文中针对我国自主研发的1 000 kV特高压自耦变,首先依据自耦变直流偏磁下励磁电流与磁链的非线性曲线,建立偏磁电流与无功损耗间的数学模型;然后利用厂家所提供的1 000 kV特高压U-I曲线与铭牌参数,在PSCAD平台中建立仿真模型,进行特高压自耦变直流偏磁仿真研究,仿真结果表明,特高压自耦变单相无功损耗与单相直流偏磁电流近似呈线性关系,与理论分析的结论一致;最后根据仿真计算结果获得了自耦变单相无功损耗与单相直流偏磁电流间的比例关系,其中,空载时其比例系数为0.77;额定负载时其比例系数为0.76。     

风储联合辅助电力系统一次调频策略∗

为解决大规模风电并网带来的频率不稳定问题,提出风储联合调频的控制策略.双馈风力发电机组的调频 能力受风速的影响较大,无法满足调频需求.利用储能响应速度快、可控性高等特点弥补风电机组自身调频的不足. 当系统出现频率波动时,通过优化虚拟惯性控制来调节风电机组的输出功率.在MATLAB/Simulink仿真平台上开展 的风电不调频、风电调频和风储联合调频下电力系统频率特性的对比分析表明,风储联合能显著提高电力系统频率的 稳定性.     

基于自适应占空比的光伏MPPT控制

传统光伏发电系统中最大功率跟踪算法难以同时兼顾跟踪速度和跟踪精度,对此提出一种基于变占空比的最大功率跟踪控制算法.通过 MATLAB/Simulink平台进行光伏发电最大功率追踪仿真验证,运用自适应占空比扰动技术实现对最大功率的实时跟踪并不断进行动态调整使输出功率保持最大,同时与常规扰动法进行对比.仿真结果显示,变占空比的光伏发电最大功率跟踪算法可提升能量转化效率.     

风电场集群接入电力系统小扰动稳定概率分析

以风电场实测出力数据作为等值建模的分群依据,建立风电场的等值模型,将等值模型与风场详细模型进行对比验证所提出分群方法的有效性,并将风场等值模型并入四机两区域系统,经过概率计算得到系统的分布特性。最终结果表明,风电场并入传统电网使得原系统的小扰动稳定概率降低。     

电网故障下并网异步风电机组的暂态特性分析

研究了由笼型和双馈型异步风电机组组成的风电场并网后风电机组的暂态行为,并对比分析了在同一接入点接入不同比例容量的笼型异步发电机和双馈异步发电机时,外部三相短路故障对风力发电机组电压和转速的影响。提出了在双馈型风电机组中采用一种PI控制器,以提高风电场的稳定运行能力的方案。仿真结果表明,故障清除后,能有效地提高风电机组的稳定运行能力。该试验结果可为风电场的建设提供参考。     

发电机励磁与TCSC的非线性协调控制

针对电力系统的稳定性问题,设计了发电机励磁系统与可控串联补偿TCSC(thysistor controlled series compensation)装置的协调控制器。该方法从发电机励磁系统与TCSC模型出发,建立了含TCSC的单机无穷大系统的四阶非线性状态空间模型,利用非线性系统的微分几何理论,将其非线性模型精确线性化。在线性化模型的基础上,考虑电力系统运行参数的不确定性,采用滑模控制理论对发电机励磁系统与TCSC进行协调控制,通过指数趋近律和准滑动模态方法,最终获得了整个系统的滑模协调控制规律。单机无穷大电力系统仿真结果表明,所设计的协调控制方法对电力系统的扰动具有良好的适应性和鲁棒性,提高了电力系统的稳定性。     

基于粒子群优化算法的电网GIC-Q多目标优化策略

地磁感应电流(GIC)流经变压器绕组会产生直流偏磁现象,造成变压器无功损耗增加,破坏电网无功平衡,影响电网安全稳定运行。为了有效地抑制GIC对电网的不良影响,以无功补偿设备成本和电压偏移量最小为目标,提出一种基于粒子群优化算法的多目标无功优化策略,保证地磁场扰动下电网无功平衡。所提策略利用小生境共享机制不断更新粒子位置,并依据拥挤距离排序对Pareto最优解进行存档,保持解的多样性和均匀性;引入混沌变异避免陷入局部最优解,同时提高全局搜索能力。GIC标准算例的仿真结果验证了所提策略的准确性和有效性。     

基于PID控制器的掘进机截割控制系统设计

采用结构简单的PID控制器实现对掘进机截割过程的控制,分析了PID控制器的工作原理后将油缸行程和回转台的角度偏差作为PID控制器的输入值。研究了掘进机截割控制系统的硬件组成,主PID控制器负责数据的采集,从PID控制器负责控制执行机构的运动,彼此之间通过CAN总线进行通信。实验结果验证了基于PID控制的掘进机截割系统可以控制截割头准确地完成截割运动。     

基于广域测量系统的电力系统低频振荡的抑制研究

提出了一种基于广域测量系统的附加励磁阻尼控制器(Supplementary Excitation Damping Controller,SEDC),以提高电网系统振荡阻尼的方法。对于电力系统低频振荡信号的非线性、非平稳的特性,采用改进的HHT(Hilbert-Huang Transform)方法在线辨识低频振荡的模态,根据在线辨识结果利用粒子群优化算法对控制器中的电力系统稳定器(Power System Stabilizer,PSS)进行参数优化,从而在暂态运行的情况下提供有效阻尼,抑制低频振荡。通过仿真结果证明,此控制器可以更好的提高系统的稳定性。