考虑非计划孤岛的分布式电源无缝切换控制策略

为提高本地负载的供电安全,分布式发电(DG)并网逆变器需要工作在并网和离网两种状态,且能无缝切换。提出一种综合的DG无缝控制策略。针对非计划孤岛DG从并网切换离网状态存在失控区域,易引起本地负载电压和频率越限问题,提出采用P-σ、Q-v解耦的非线性控制,实现失控期间的直接电压限幅;提出结合锁频环和去除积分前向通道的锁相环,在不影响锁相环动态特性基础上,实现失控区域的频率限幅。另外,在该控制结构基础上提出一种虚拟并网的预同步方法,避免并网开关闭合时内外环失配,改善并网过渡过程。基于RT-LAB的硬件在环仿真验证了该策略的有效性。     

基于调度原理的最优风电装机容量计算

由于风电的装机容量远远超过电网网架的传输能力,使许多地区风电外送受阻,调度人员为保证电网的安全运行,通常将调度周期内电网所剩传输空间的最小值等效为风电场并网的装机容量。这种传统调度方式不仅浪费了调度周期内非最小传输空间的电网传输容量,而且导致大量风电装机容量未被利用,影响了风电的运行效益,为此,在电网现有传输能力基础上,将传统调度方法所确定的风电并网装机容量作为风电装机容量初始值,使风电场装机容量按给定步长递增,然后利用滚动分时段调度方法确定不同装机容量下的风电年发电量,最后以风电最大运行价值为目标,求解风电最优装机容量。以某省实际电网作为算例,算例结果验证了所提方法的可行性与有效性,可大大提高再生能源的利用率。     

电网电压不平衡下光伏并网逆变器的同步技术

为了保证光伏并网逆变器在电网电压不平衡下可靠地向电网输送功率,需要提高逆变器的同步跟踪能力及动态响应性能。提出一种基于比例积分简化型谐振调节器的锁频环(PISR-FLL)技术。PISR-FLL具有高增益带宽及频率自适应特点,能够从不平衡电网电压中准确快速地估算出基波频率正、负序分量。改进的锁频环(FLL)通过增益系数线性化后不但可以保证频率自适应调节,控制结构也变得简单,易于数字实现。仿真和实验结果表明该PISR-FLL技术精度高,动态性能优越,可以满足不平衡电网条件下电网信号同步跟踪要求。     

双馈风电机组超速脱网机理分析及实例

近年来,风电机组大面积脱网事故屡有发生,给所连接电网带来冲击.以往关于风电机组脱网的研究主要集中于风电机组受扰后的电磁暂态过程.事实上,当电网故障扰动导致双馈风电机组Crowbar保护动作后,也打破了风电机组的转矩平衡.如果风电机组在受扰后的机电暂态过程中不能建立新的转矩平衡,将会引起风电机组超速保护动作,致使机组脱网.分析了配有Crowbar保护的双馈风电机组受扰后的机电暂态过程,揭示了双馈风电机组受扰后超速脱网的机理,推导了超速脱网的条件.运用所提出的分析方法,分析了一个风电机组超速脱网的工程实例,结果表明所提出方法是有效的.     

高压变频调速中LC滤波电容与异步电机之间的自激

对发生自激时变频装置的滤波器和异步电机的单相等值电路进行分析，推导出自激时LC滤波电容与异步电机频率及电机参数的关系。建立变频装置驱动空载异步电动机JSQ 1578的仿真系统，通过对封锁脉冲后自激现象的观察，分析自激幅度与电机参数、滤波电容以及直流电容电压等的关系。仿真结果与正在研制的变频装置脉冲封锁后发生自激的实验结果吻合，表明理论分析与仿真计算正确。最后提出了LC滤波器参数选择及其避免自激的措施。     

一种新型多电平直接脉宽调制方法

在研究了多电平逆变器模型及其脉宽调制（PWM）算法原理的基础上，提出了一种新型的适用于各种电平数目逆变器的直接PWM方法，分析了这种PWM方法的基本原理，给出了算法实现的原理框图，最后使用PSCAD仿真软件做了仿真研究，仿真结果验证了算法的正确性和有效性。文中提出的PWM算法的基本思想是由三相参考电压直接确定逆变器各个桥臂电路输出的开关函数及其作用规律，因此称之为直接PWM算法。与基于载波调制的多电平PWM算法和多电平SVM算法相比，该算法具有原理简单、实现容易、运行速度快、占用CPU时间少等优点。     

电力市场环境下考虑风电调度和调频极限的储能优化控制

风电功率间歇性不仅使风电场难以精确响应调度计划,还导致电网频率波动加剧.为提高风电可调度性和电网频率安全,该文以日前调度为例构建日前调度计划和电网调频极限的形成方法,在此基础上提出利用储能辅助风电场跟踪日前调度计划并参与调频的策略;然后在电力市场环境下以风储电站利润最大为目标建立风储运行模型,该模型考虑由所提策略形成的风储电站联合出力约束和频率安全约束,用来计算储能辅助风电场跟踪日前调度计划和参与调频的最优出力;最后基于实测数据对该策略进行仿真分析,结果表明所提策略可以提高风电场跟踪日前调度计划能力和电网频率安全性,同时还具有良好的经济效益.     

锂离子储能电池成组方式优化

电池组内单体电池的分散性问题降低了电池组的可用容量和循环寿命.针对电池成组方式对电池组可用容量与循环寿命的影响问题,基于电池的Thevenin等效模型,分析了并联电池间不平衡电流交叉现象产生的原因及作用;研究了不同成组方式对电池组可用容量的影响,提出了表征电池组容量分散性的容量极差和容量分散度指标;通过仿真分析,得到了提升电池组可用容量的组合方式.搭建了电池组性能测试平台,比较了6种拓扑结构锂离子电池模组的寿命衰减特征,遴选出了减缓电池组循环寿命衰减的成组结构.     

采用T式逆变器提高光伏并网故障穿越的研究

采用一种新型中点箝位T式三相逆变器代替传统三相桥式逆变器,该T式拓扑开关器件最少、传导损耗小,开关承压应力小,抗故障能力强;针对T式逆变器提出一种改进的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。实验结果表明,所采用拓扑结构及其调制方法在提高光伏并网故障穿越能力方面具有有效性和优越性。     

消除直流分量影响和谐波干扰的并网同步方法

在电网发生故障时,如何快速、准确的检测出电网同步信号,对逆变器电力电子控制至关重要。提出了一种基于多重复数滤波器(MCCF)与锁频环(FLL)的电网同步技术,复数滤波器分离出故障电网电压的正负序分量及谐波,锁频环进行电网锁相跟踪,并加入直流分量反馈环节。当电网故障时本文所提结构可以自动地在短时间内准确地跟踪电网电压频率,准确提取故障时电网电压正、负序分量和谐波成分,消除直流分量的影响,且具有较快的动态响应速度.确保并网电力电子器件的稳定、可靠运行。