模块化多电平换流器的容错控制策略

为了分析模块化多电平换流器在子模块故障时系统的运行性能,建立了系统在热备用的模式下上、下桥臂不对称运行的数学模型,分析结果表明上、下桥臂不对称运行会增加故障桥臂环流中的基频成分,通过改变故障桥臂子模块的平均开关频率可抑制基频环流。分析了采取容错控制策略后系统性能及所允许的最大故障子模块数量。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所得结论正确性。     

模块化多电平变换器容错运行环流抑制策略

模块化多电平变换器(MMC)采用热备用的容错控制方案时,可实现系统的容错运行。当子模块发生故障时,系统直接旁路故障子模块,变换器运行在上、下桥臂不对称状态。为分析这种状态下MMC系统的工作性能,推导了MMC容错运行工作模式的数学模型,详细分析了桥臂电流以及子模块电容电压的波动情况。分析结果表明:MMC上、下桥臂不对称运行时,故障相间桥臂环流中的基频成分增加,该部分环流会流入直流侧;改变子模块的平均开关频率可抑制不对称运行所引起的环流。在PSCAD/EMTDC中搭建了31电平的MMC模型(其中含6个热备用模块)并进行了仿真,仿真结果验证了所推导结论的正确性。     

配电网电能质量调节装置集散配置策略

配电网结构复杂,负荷多样,存在多种电能质量问题,需采用相应的电能质量调节装置进行改善。通过分析配电网的电能质量问题的特点及四种电能质量调节装置的特性和适用范围,提出了配电网电能质量调节装置集散配置策略。根据现场工况和用户需求建立数学模型,提出优化配置的目标函数和约束条件。详细分析基于功能、装置、投资的集散配置策略的实施方案和特点,有机结合集中、分散配置,基于遗传算法形成协调统一的集散配置策略。仿真算例对以IEEE33节点为架构的配电网安装的电能质量调节装置进行了优化配置分析,结果表明,集散配置策略有效解决电能质量问题,优化配置了需投入的装置。     

一种基于智能改进算法的定制电力设备优化配置策略

为了更好地治理配电网谐波污染、低功率因数以及电力系统电压波动所带来的敏感负荷不能正常工作问题,研究了配电网多种定制电力设备的优化配置。综合考虑电能质量治理目标以及投资费用建立了优化配置数学模型,并提出一种将遗传算法与内点法有机结合的混合优化策略用于多种定制电力设备的优化配置。该混合策略利用遗传算法锁定各装置的最优安装位置并求得近似最优安装容量,将近似容量设为内点法初值寻找更加精确更优的安装容量。此外,分别基于约束越限和预判自适应对遗传算法和内点法做出改进,提高了寻优速度。理论分析和仿真结果表明,该混合算法比单独的遗传算法稳定性更高、寻优结果更加精确。     

基于储能的多端口电源系统能量管理与控制策略

基于储能的多端口电源系统主要包括燃料电池、超级电容器储能和两组DC/DC变换器单元,根据系统需求设计了各组成部分的结构功能,分析了系统能量管理方案和储能单元的配置策略。燃料电池单元配备单向DC/DC变换器,采用电压电流双闭环控制为负载和超级电容储能单元提供能量;负载动态变化时,通过储能单元及其双向DC/DC变换器,采用滑模控制和分段PI控制相结合的策略,实现能量的快速传递控制,提高系统的输出稳定性。建立系统仿真模型进行分析,验证了多端口电源系统控制策略的有效性。     

应用诺顿等效模型的APF并网交互影响分析

配电网多台有源电力滤波器APF(active power filter)同时并网时,APF相互之间存在交互影响,从而导致单台APF控制性能下降,甚至使系统稳定性遭到破坏。提出了一种在弱电网中分析多台APF动态交互影响的方法,该方法利用诺顿等效原理建立单个APF数学模型,基于该模型建立多台APF并网系统模型,并利用相对增益矩阵RGA(relative gain array)原理分析多台APF间的负交互影响。同时,通过研究改变电路参数及控制器参数对改变负交互影响的作用,提出通过参数的合理选择和组合实现削弱和消除负交互影响的策略。时域仿真结果表明了该方法和解决策略的可行性和有效性。