交直流系统潮流计算中换流变压器分接头的调整方法

分析了直流输电系统中换流变压器的作用,在交直流系统潮流计算中考虑了换流变压器分接头的调整,提出了调整分接头档位的方法,并通过两个算例系统进行了仿真。仿真结果表明,该方法能有效检测运行控制角和电压的越限情况,并根据不同的调整要求尽量使换流器吸收的无功减少。     

江苏电网AVC主站系统的研究和实现

文中提出的无功电压控制(AVC)系统主站部分基于分级电压控制结构。其中，二级电压控制通过求解一个考虑多目标的二次规划问题，将中枢母线电压控制在给定的设定值附近；三级电压控制利用以网损最小为目标的最优潮流计算，求出中枢母线电压的设定值曲线。使用符合IEC 61970标准的公共信息模型（CIM）导入导出技术与当前能量管理系统（EMS）交换数据，并提出了多条措施来保证控制系统的可靠性和鲁棒性，使之在江苏电网中得到较好的应用。     

永磁直驱风电系统网侧换流器混合控制策略研究

针对永磁直驱风电系统网侧换流器模型存在非线性和强耦合的特点,提出了一种非光滑控制和反推控制相结合的混合控制策略。在dq两相同步旋转坐标系下建立网侧换流器非线性数学模型,采用非光滑控制理论和反推控制方法分别设计了外环直流电压控制策略和内环电流控制策略。在外环控制方面,通过结合非光滑理论的有限时间控制方法和扩张状态观测器(extended state observer,ESO)对于系统扰动的估计作用,设计了直流电压控制器。在内环控制方面,采用附加扰动补偿的反推控制方法进行设计,利用扩张状态观测器对外部扰动造成的系统内环不确定因素进行估计,将估计量引入到反推迭代控制律的设计中进行补偿,通过选择合适的Lyapunov函数,推导出内环电流反推控制律,使内环系统满足Lyapunov渐近稳定条件。仿真结果表明,与常规的PI线性控制策略相比,所提混合控制策略能够有效提高永磁直驱风电系统在电网扰动时的并网动态特性。     

基于改进MOPSO的MMC控制参数多机联合优化

在模块化多电平换流器中,控制系统性能对控制器参数依赖性很强。选择合适的控制参数需要大量的调试,严重影响了系统控制器的设计效率。首先分析了模块化多电平换流器控制策略,对控制系统进行了模块化划分。为了适应模块化多电平换流器控制参数优化,加入状态评估来动态适应运动参数,以改进多目标粒子群算法。将优化算法与电磁暂态仿真程序结合,利用电磁暂态仿真软件计算适应值。实现了Matlab优化程序调用PSCAD,仿真结果验证了该方法在模块化多电平换流器控制参数优化中的有效性。     

基于阻抗法的大规模风电场等值方法研究

大规模风电场的馈入会导致电力系统出现新的振荡稳定性问题。目前,大多数研究都将风电场等效为单个风机进行振荡稳定性分析。然而,该方法忽略了风电场内部的动态交互作用,可能会造成不准确的分析结果。通过矩阵变换,将一个具有M台永磁同步发电机(PMSG)的风电场分解为一个对角矩阵,每个对角矩阵表示等效的PMSG子系统。在此基础上,利用矩阵摄动理论,建立了基于阻抗法的风电场降阶模型,充分考虑了风电场的拓扑结构和内部动态特性。所提出的风场等值方法能够在保证精度的同时很大程度降低解析建模的复杂程度,适用于大规模风电场并网的振荡稳定性分析。通过仿真验证了所提方法的有效性。     

适用于柔性高压直流输电网的直流电压下垂控制策略

基于带死区的直流电压下垂控制,提出一种适用于柔性直流输电网的新型直流电压下垂控制策略,可保障直流与交流系统交换功率的平衡。提出的新型直流电压下垂控制方法首先将各换流站分为4组,之后通过对各换流站组设定不同的电压裕度和死区来设定参与协调控制的不同优先等级,最后提出改进的"功率—电压"特性曲线来确保各换流站在暂态下具备良好的动态特性。仿真测试系统的交流部分为IEEE 39节点系统,直流部分为一个5端直流电网系统,其中换流器类型为401电平模块化多电平换流器。通过对该交直流混合系统的测试,文中提出的新型直流电压下垂控制方法可以在故障发生后有效地使系统过渡至新的稳态运行点。在暂态过程中,各换流站具备良好的动态特性。     

幅值自适应的阶梯式紧急功率支援控制技术

对传统紧急功率支援模块进行了改进,提出了幅值自适应的阶梯式紧急功率支援控制技术。将功率提升方式由斜坡上升改为阶梯式,引入了能够实时反映系统稳定性的信号,并根据反馈信号来确定紧急功率支援的幅值。文中阐述了该新型紧急功率支援模块的基本原理,介绍了参数整定的方法以及反馈信号的选取,并通过PSCAD仿真验证了该控制模块的可行性。仿真结果显示,该模块实现了根据反馈信号自适应确定功率提升幅值,在充分发挥直流系统输电能力的同时兼顾了换流器交流母线的电压稳定性,解决了传统紧急功率支援模块参数整定困难、适用性差的缺点。     

提高MMC高效电磁暂态模型仿真精度的方法

对基于戴维南等效原理的模块化多电平换流器（modular multilevel converter, MMC）桥臂电磁暂态仿真详细模型的数学原理进行了分析,发现当仿真过程中发生故障或开关动作等引起网络结构变化时,由于电容电流会发生突变,当采用梯形积分法计算时会引入计算误差。为了解决这一问题,提出了一种通过求解突变后的非状态变量来消除计算误差的方法,在PSCAD/EMTDC下对比分析了误差消除前后在开关变化时刻的电容电压,验证了本方法的正确性和有效性。同时,搭建了单端101电平MMC-HVDC仿真系统,验证了本文提出的改进计算模型的正确性。     

支持组件接口规范的能量管理系统软总线的初步研究与实现

随着EMS规模和功能的不断发展,其开放性正变得日益重要.不但在EMS内部各个应用模块之间,而且在EMS与其它系统之间都有无缝连接的需要.软总线是开放EMS的关键模块之一,作者在IEC 61970标准的基础上采用公共对象请求代理结构(Common Object Request Broker Architecture,CORBA)技术,对EMS软总线进行了研究和实践.软总线的实现可分为两部分:一部分是存储CIM信息的数据库平台,它可以基于商用关系数据库,也可以基于实时数据库;另一部分是IEC 61970 4xx中描述的标准接口的实现.两部分内容组成了支持组件接口规范(Component Interface Specification,CIS)的EMS软总线.此项工作已通过国家电力调度通信中心主持的互操作测试.     

EMS中公共信息模型导入/导出技术

介绍了EMS接口标准化进程，提出了采用实时数据库作为适配器, 通过XML（可扩展置标语言）文件实现EMS的公共信息模型（CIM）数据交换的方案，数据导入、导出EMS时，由该适配器完成语法和语义的两步转换。文中解决了运用实时数据库承载CIM的关键技术问题，如对多重关联的表达和对继承的处理。实现了由CIM的UML描述自动构造实时数据库，并能将XML格式的CIM数据自动导入和导出EMS。通过自操作试验验证了该方案的可行性和适应性。