基于特征值灵敏度的电力系统稳定器配置及参数整定

提出基于特征值对PSS传递函数的灵敏度以及阻尼比对PSS放大倍数的灵敏度分析方法,分别进行PSS的配置以及放大倍数的整定,并通过四机两区域典型系统验证文中所提方法的有效性.     

基于LCL滤波器的PWM整流器的一种新型多环控制策略研究

针对电压型PWM整流器采用LCL滤波器易引起谐振,导致系统不稳定的问题,提出了一种新型多环控制策略并设计了其在同步坐标系的控制结构。该策略在PWM整流器传统的双闭环控制基础上引入了滤波器电容电流内环反馈控制,属于有源阻尼控制策略,通过等效增加系统的阻尼而有效抑制了LCL滤波器可能出现的谐振,从而保证系统的稳定性。在MATLAB/SIMULINK仿真环境下对所提出的控制策略进行了仿真,仿真结果验证了该策略的可行性和有效性。     

考虑调峰约束的风水火随机机组组合问题

为了协调优化风电、梯级水电、火电的发电调度,并克服下一调度周期的调峰难题,建立了考虑未来调度周期调峰约束的随机机组组合模型。针对风电的随机性,采用缩减后的场景进行模拟,并充分利用梯级水电和火电的调节能力,建立了各个场景下的风水火耦合的运行约束。针对下一调度周期的调峰问题,通过增加机组起停相关约束,使得系统能够满足未来调度周期高峰和低谷的调峰要求。随机机组组合数学模型是一个复杂的非线性优化模型,将其转换为线性混合整数规划模型后,利用CPLEX进行求解。算例仿真结果表明,优化得到的机组组合方案能够有效提升风水火发电系统短期优化调度的前瞻性并可兼顾各个场景下机组出力的可行性。     

电力变压器铁芯温度场分布的数值模拟及分析

应用ANSYS有限元软件的顺序耦合法,分析了变压器的电磁场分布,并将电磁场分析结果作为热生成率载荷,得到干式电力变压器铁芯的内部温度场分布.该方法可有效减少变压器的设计成本,也可以对已运行的设备进行电磁场和热场分布的分析.     

计及谐波裕度-均衡度的分布式电源最大准入功率计算方法

随着智能配电网中分布式电源(DG)渗透率的不断提高,可能导致电网中节点的谐波水平超标,制约分布式电源的接入功率,因此对考虑谐波影响的分布式电源准入功率进行研究显得十分重要.该文分析了新能源接入时向电网注入谐波的不确定性,基于2m+1点估计法考虑了谐波不确定性在电网中传播的影响,进而基于各节点谐波电压分布提出全网谐波裕度-均衡度指标和计算方法.在此基础上,以全网谐波裕度-均衡度综合指标最小和分布式电源准入功率最大为目标建立DG最大准入功率接入的优化模型.为了更好地求解上述混合整型非线性优化模型,提出一种基于粒子群优化-扩展权重ε约束法(PSO-AWCM)进行多目标优化计算.该方法考虑了各个目标函数的相对重要性,能够更有效地对目标函数进行优化.进一步地,利用模糊决策理论选取Pareto解集中的最优解.基于改进IEEE 33节点系统验证了所提方法的有效性和优越性.     

基于同步补偿的孤岛微电网无功均分研究

交流微电网孤岛运行时,由于分布式电源(DG)的等效线路阻抗存在差异,导致传统下垂控制无功均分精度较低,进而产生环流问题。为此,提出了一种基于同步补偿的改进下垂控制策略。当DG运行在无功均分模式时,同步补偿下垂特性曲线的参考电压,可以提高无功功率均分的精度。当有DG输出电压降至限定最小值时,各个DG均切换至电压恢复模式,同步恢复电压至参考电压。同时设计控制策略协调无功均分模式和电压恢复模式,使得系统稳定运行,最终实现DG输出的无功功率均分且输出电压在额定值附近。最后设计Matlab仿真和RTDS实验方案,结果验证了所设计的控制策略的有效性,且对通信带宽要求较低,具有较强的鲁棒性,仍保持了微电网各DG的"即插即用"的特点。     

基于子模型法750kV变电站内导体三维工频电场分析及优化

随着输电电压等级的提高,变电站内导体周围电晕问题越来越严重。为研究变电站内导体周围起晕情况,文中建立了甘肃某750 kV变电站内导体一跨的整体三维模型,结合有限元仿真软件计算其整体电场分布。然后提取各部位的子模型(如跳线、线夹),对其电场进行更为精确地计算,并提出优化电场分布方案。结果表明:导线表面的电场强度随导线分裂数的增加而下降,采用四分裂导线取代二分裂导线可以降低跳线处表面最大场强,最大电场强度由2 512.54 V/mm六变二金具,外侧线夹表面的电场强度比T型六变二金具外侧线夹表面电场强度下降了1 174.79 V/mm,降幅达到35.36%,可以有效的降低金具发生电晕现象。     

框架—核心筒结构超高层建筑物雷击瞬态磁场分布特性仿真研究

为研究地闪特征条件下超高层建筑物雷击效应,按真实建筑物尺寸等比例构建典型框架—核心筒式建筑物模型,将实际探测雷电流特征注入大概率雷击附着点位置并开展电流传输和空间磁场分布仿真分析。研究总结了建筑物金属框架不同位置的雷击附着点特征、电流传输时域变化特征、不同空间位置的磁场定性及定量变化特征。仿真结果表明:模拟雷电流波形特征决定磁场强度在10～50μs逐渐达到峰值,随后至200μs逐渐减弱;从电流变化趋势发现竖直结构柱散流效果较水平位置更为明显;定性分析女儿墙及高层水平框架相比稍低层框架雷电流强度及磁场变化较为剧烈;定量分析相同高度空间磁场靠近外部框架位置相比内部场强更强,中间楼层核心筒内磁场强度符合计算机房布设要求。仿真结果为直击雷防护设计以及雷击电磁脉冲防护提供参考。     

海上双馈感应发电机定子绕组匝间短路容错技术可行性分析

受海洋恶劣环境影响,海上双馈感应发电机(DFIG)定子绕组匝间短路故障频发,伴随海上可及性差引起的故障维修困难、停运损失巨大,使得容错技术需求日趋迫切。文中根据DFIG定子绕组匝间短路故障特点,构建精确通用的定子绕组匝间短路模型。针对故障后定子电流负序分量幅值增大而严重影响DFIG正常运行的问题,分离各序分量并提取定子负序电流,通过在转子侧输入相应的谐波电压来抵消定子侧负序电流,构建负序电流控制器以抑制故障后定子相电流的负序分量。仿真与实验结果验证了该方法可以有效降低DFIG定子绕组匝间短路故障后的定子负序电流幅值与输出功率脉动。     

基于李雅普诺夫函数的并联型混合有源电力滤波器非线性控制方法

针对有源电力滤波器电流谐波分量检测复杂、非线性负载变化时电源电流畸变的问题,提出基于李雅普诺夫函数的并联型混合有源电力滤波器(SHAPF)非线性控制方法。在建立SHAPF仿射非线性模型的基础上,设计电压-电流双闭环控制回路。从稳定性角度出发,针对内环电流环提出基于Lyapunov函数的非线性控制策略,实现无功补偿电流的解耦控制,快速跟踪谐波参考电流,并以增强系统抗干扰性能为优化目标,求取控制器最优增益,确保线路参数发生摄动或负载需求发生阶跃变化时,系统仍能稳定运行。外环电压环采用滑模非线性控制方法,保持电容电压平稳,实现负载突变时的动态调节。应用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,并基于d SPACE实验平台验证所提出控制策略的可行性和有效性。仿真和实验结果表明:基于Lyapunov函数的非线性控制方法具有简单易行、稳定性高、鲁棒性强的特点。