柔性励磁系统的强励协调控制策略

为了提升电力系统暂态稳定性,根据等面积法则,提出了一种柔性励磁系统强励协调控制策略。当通过故障时增大直流侧电压的方法增大励磁电压顶值,提升系统强励能力,解决了现有柔性励磁系统强励能力受限于直流侧电压的问题。采用以直流侧电压平方值为控制量的线性化间接电压外环控制和基于合成矢量的无电感电流内环控制,提升电压外环动态响应能力,降低网侧电感对控制效果的影响,保证直流侧电压快速响应能力,提供更好更强的强励效果,实现强励协调控制。最后,基于柔性励磁的单机无穷大系统进行了仿真分析,验证了本文所提控制策略的有效性及其相对于传统控制方法的优异性。     

面向数据中心的高品质供电研究

数据中心现有供电方案一般需经过AC/DC和DC/AC 2次变换,同时不间断电源一般需通过逆变器为负载供电,其供电可靠性和供电质量有待进一步提高,为此提出一种面向数据中心的高品质供电方案。首先给出方案的拓扑结构,在此基础上分析了方案的工作原理及数学模型,并提出一种基于电压补偿、双电源功率均衡和紧急供电的协调控制策略,在MATLAB/Simulink中对面向数据中心高品质供电方案进行了仿真验证。研究结果表明,所提方案能够很好地补偿电网电压的暂升、暂降和谐波干扰等,实现双电源功率协调分配,保障双电源停电时的不间断供电。     

现代电力系统大功率数模混合实时仿真实现

数模混合实时仿真技术兼具数字仿真和物理模拟的优势,将成为未来电力系统仿真分析的有效手段。为了适应现代电力系统的发展需求,提出了通用型大功率数模混合实时仿真系统架构,采用基于理想变压器模型改进接口算法、基于电力电子变换器大功率物理侧接口和抗干扰信号交互系统,实现了400V/50kVA大功率数模混合实时仿真系统。同时,在所提出的数模混合实时仿真平台上开展了数模混合实时仿真实验,并与全数字仿真实验进行了对比,验证了系统的稳定性和准确性。     

水轮发电机转速和功角直接测量的新方案

针对水轮发电机转速较慢、实现快速精确测量相对较难的问题,提出了一种转速测量的新方案,通过高精度测量齿之间的电角度实现,并通过模拟实验和小机组实验验证了方案的有效性.在该方案的基础上研究了水轮发电机功角的测量方案.     

电子电力变压器与常规电力变压器的并联技术

在分析电子电力变压器（EPT）与常规电力变压器并联原理的基础上，提出将常规电力变压器的副方电压作为EPT输出电压的参考电压，以减少EPT与常规电力变压器并联时所产生的环流。在传统比例积分（PI）控制基础上提出了一种参考电压前馈的瞬时电压电流双闭环反馈的并联控制策略，并详细分析了其控制性能。理论分析表明，与常规PI控制策略相比，所提出的控制策略的稳态精度高、动态响应快捷。以单台EPT与单台常规电力变压器构成的并联系统为例，在MATLAB时域环境下进行了仿真研究，同时在基于数字信号处理器TMS320F2812所构建的试验系统中进行了试验验证。仿真和试验结果表明，所提出的常规控制策略获得了良好的均流调制特性，具有良好的动态响应特性，可实现不同容量EPT与常规电力变压器并联运行时的负荷合理分配。     

6 kV变频调速系统中IGCT串联缓冲电路设计

IGCT单独使用时可以不用缓冲电路.但是6 kV及以上高压变频器需要将IGCT串联使用以获得更高的耐压水平.此时,IGCT需要并联缓冲电路才能安全工作.为设计6 kV高压变频器串联吸收电路,通过对IGCT特性进行分析,给出了设计IGCT缓冲电路的具体方法,通过试验验证吸收电路的工作效果.     

微网储能变换器并网/离网无缝切换策略仿真

储能及其变换器在微网并网时控制微网与电网的能量交换,离网时保障微网内部敏感负荷供电。通过建立储能逆变器并网/离网控制系统仿真模型研究了并网/离网切换控制策略。对于主动离网过程,提出了一种平滑无过渡过程的切换控制方法;对于被动离网过程,提出了一种基于滞环电流控制的切换控制方法;对于并网切换过程,研究了存在初始相位差的切换控制方法。建立了系统仿真模型,并对3种切换过程进行了仿真,仿真结果表明,所提切换控制方法实现了无冲击无缝切换,能够保障微网中敏感负荷的供电质量。     

新型直流断路器的设计与仿真

为了能有效减小高压直流断路器分闸时产生的电弧,减小对直流开关触头的损伤,延长其使用寿命,提出了一种新型的直流断路器结构。该直流断路器采用包含电力电子器件的电流产生回路,通过适当控制,可产生大小和波形均可变的电流,与故障电流相叠加,在产生人工过零点的同时减小叠加电流的正向幅值。利用Matlab仿真了该直流断路器开断几种故障电流的情况,仿真结果验证了该直流断路器的有效性与可控性。     

适用于电压源型高压直流输电的控制策略

将电压源型高压直流输电(VSC-HVDC)两端节点等效为两个有源节点，推导得到VSC-HVDC两端等效节点注入电流的表达式，从而可以方便地通过修改系统导纳矩阵，得到含VSC-HVDC系统的数学模型。在该模型的基础上，考虑VSC内部电流环和系统控制要求，提出了一种新的VSC-HVDC控制策略。以一个含VSC-HVDC的6机电力系统为例，仿真表明，采用该控制策略，在系统发生大扰动后，VSC-HVDC不仅能够迅速恢复正常运行，而且对系统电压和频率稳定没有太大影响。     

电子电力变压器的并联运行

讨论了电子电力变压器（EPT）的并联运行问题。总结了几种EPT并联运行的结构形式，指出EPT引入电力系统后，需要考虑它与常规变压器并联运行，以及多台EPT并联运行等情况。重点分析了多台EPT并联运行时的几种均流控制策略：主从控制、集中式电流/功率偏差控制、分散逻辑控制和基于调差原理的无联络线控制。并以多台EPT交直流母线混合并联系统为基础分析了并联EPT的输入级控制策略。在MATLAB时域仿真环境下对两台EPT并联运行采用主从控制的控制方案，进行了仿真研究，结果表明主从控制下并联电子电力变压器的均流效果良好，且可以互为备用。