基于自适应虚拟惯性的微电网动态频率稳定控制策略

微电网作为分布式电源的有效载体,通过分布式电源并联连接形成独立电网。而微电网中传统下垂控制的输出频率动态响应速度快,在负荷频繁波动下易受到较大扰动。为了提高微电网频率的动态稳定性,文中提出了一种基于自适应虚拟惯性的同步发电机的控制策略,该方法模拟同步发电机的行为,构造频率变化率与虚拟惯性的关系,自适应改变虚拟同步发电机控制的惯性,从而提高微电网系统抗干扰能力和过载能力。相比于传统的交替惯性方法,所构造的自适应惯性算法不需要采样频率微分项,避免了引入系统噪声,同时实现了惯量的平滑灵活调节,具有较强的鲁棒性。另外,利用李雅普诺夫稳定理论分析了所提算法的收敛性和稳定性。仿真和实验结果表明所提方法提升了微电网频率的动态稳定性,从而验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

基于构网型风电机组和二极管整流单元的海上风电场黑启动策略

基于构网型风电机组和二极管整流单元(diode rectifier unit,DRU)的中远距离海上风电送出方案具有技术经济性优势。由于DRU必须在交流电压支撑下才能工作,并且其功率传输具有单向性,因此DRU或陆上电网均无法启动海上风电场。在这种情况下,构网型风电机组可以作为海上风电场的黑启动电源。首先,介绍了2种构网型海上风电经DRU送出系统的拓扑。接着,阐明了构网型风电机组的结构和控制策略,分析了风电机组并网启动时的自同步过程。然后,研究了海上交流系统的无功功率平衡,提出了避免风电机组启动时无功功率过载的措施,在此基础上提出了海上风电场黑启动策略。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了中频构网型海上风电直流送出系统和低频构网型海上风电交流送出系统的电磁暂态仿真模型,对海上风电场黑启动过程进行仿真,风电场平稳启动的仿真结果验证了所提基于构网型风电机组的黑启动策略的有效性。     

基于RTDS电力电子变压器控制器仿真测试研究

为了克服高压大容量应用需求与电力电子器件耐压通流能力低之间的矛盾,电力电子变压器通常采用数量较多的模块化DC/DC变换器在不同端口以串并联方式组合,来匹配电压和容量要求。高电压应用场景以及多数量功率模块拓扑结构,给电力电子变压器控制器的功能测试带来了极大压力,若控制算法存在漏洞,极易造成一次设备损坏,安全隐患较大。为解决上述问题,此处基于实时数字仿真(RTDS)系统设计了多种电力电子变压器控制器测试方案,并选取了其中一种较为简便的测试方案,搭建了控制器硬件在环仿真平台对控制器的控制功能进行仿真测试,仿真结果验证了所提仿真测试方法的可行性和有效性。     

数字化变电站技术及优势

数字化变电站是智能化的一次设备、网络化的二次设备在IEC61850通信协议技术上分层构建的,它继承并发展了分层分布式变电站结构的特点。本文阐述了数字化变电站的主要特征、关键设备和优势。可以预期数字化变电站的建设作为系统建设中的重要组成部分,将提高电网的自动化程度,充分保障系统的可靠性,对变电站自动化系统的各方面产生深远的影响。     

计及检修的电网可靠性评估的马尔可夫方法

针对电力系统状态检修和可靠性评估问题,对采用状态检修的电力系统可靠性评估进行了研究,提出了一种计及状态检修的电网可靠性评估方法。将影响电力系统可靠性的因素归纳为3个方面:外力破坏、设备老化、设备检修。将电力系统设备状态的变化视为无后效性的马尔可夫过程,将设备状态划分为5个等级,考虑外力破坏、设备老化、设备检修三方面的影响,分别建立无检修和有检修情况下设备的状态转移模型。在此基础上,采用蒙特卡洛仿真算法对系统进行了可靠性评估,计算常用的系统可靠性指标之一即期望缺供电量。研究结果表明,设备质量和其工作环境对系统可靠性具有明显影响,这样应首先考虑通过改善设备质量和工作环境来提升系统可靠性。     

电力系统检修计划优化问题研究

随着电力系统规模不断增大和结构趋于复杂化,如何适当制定电力网络检修计划就成为一个非常重要的问题,因为其影响电力系统运行的安全性、可靠性和经济性。在过去的20多年中,国内外在这一领域已经做了相当多的研究工作。在此背景下,对电力系统检修计划优化问题的研究历史、现状和有待研究的问题做了比较系统的总结和展望。首先介绍了电力网络检修方式的发展历程。在此基础上,针对现有的电力网络检修优化模型,从目标函数和约束条件两方面进行了系统的总结和分析。之后,分类阐述了现有的检修计划优化求解方法。最后,指出了电力网络检修优化领域有待研究的问题和面临的挑战。     

500kV自耦变压器中性点经小电抗接地研究

随着电网规模的不断扩大,500kV变电站降压自耦变压器中性点直接接地方式下,220kV侧单相短路电流可能超过三相短路电流,甚至超过断路器额定开断电流,威胁电网的安全稳定运行。现主要论述。T自耦变压器中性点加装小电抗对220kV侧单相短路电流限制的原理,结合500kV国安站中性点加装小电抗工程,对中性点小电抗阻值选择、中性点绝缘电压水平校验进行了分析。     

不对称故障下两级式光伏逆变器的LVRT策略

为提升基于Boost电路的两级式光伏逆变器的并网运行稳定性,研究了不对称故障下光伏逆变器的运行特性,提出了以Boost调节直流母线电压配合负序电压前馈的电流控制策略,来实现低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)。首先,分析了两级式光伏逆变器的常规Boost电压控制模式和电流控制策略。在电网故障时通过引入基于故障前光伏阵列最大功率点电压前馈的母线电压控制外环改变Boost电压控制模式,以稳定直流母线电压和防止逆变器过流。接着,为在不对称故障期间控制并网电流三相对称,提出了基于电网负序电压前馈的电流控制策略;结合根据电压跌落深度直接给定参考值的方式调节输出电流,为电网提供无功功率支撑;为实现前述电流控制,设计了基于二阶广义积分器(Second Order Generalized Integrator,SOGI)的正负序分离锁相模块。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建100 kW光伏逆变器模型进行控制策略验证,结果表明该策略在单相电压跌落至0.2 p.u时仍能快速有效地抑制直流母线电压升高,使光伏逆变器安全地实现低电压穿越。     

数字化变电站技术及优势

数字化技术是当今科学发展的前沿技术,变电站数字化对进一步提升变电站综合自动化水平将起到极大的促进作用,是未来变电站建设的发展方向。随着智能化电气的发展,特别是智能化开关、电子式互感器等机电一体化设备的出现,一次设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术的日渐成熟以及计算机高速网络在实时系统中的开发利用,变电站进入数字化的新阶段。国内部分电力公司已开展了数字化变电站的研究工作,目前数字化变电站技术已进入实际工程应用阶段。     

珠海能源互联网示范项目综合能源运营服务应用

面对能源互联网发展的机遇和挑战,广东电网公司在珠海组织建设了“支持能源消费革命的城市-园区双级‘互联网+’智慧能源示范项目”。示范项目的应用层建设,面向横琴自贸区实现了多能协同运营,面向全市实现基于互联网理念与技术的分布式资源管理、适应市场机制的需求响应和智慧用能服务,初步打造珠海综合能源运营服务应用体系。项目提出了推进电力市场建设、扶持和培育新型市场主体、组织制定国家或行业能源互联网建设的技术标准体系等3方面建议,有助于促进我国能源互联网产业的持续、健康发展。