新型外挂式电力系统稳定器装置的设计与实现

针对电网对发电机励磁系统配置电力系统稳定器的应用要求,分析了电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)装置功能需求,提出一种以Power PC+DSP为控制核心的新型外挂式电力系统稳定器装置。阐述了装置的软硬件设计方案,提出了一种发电机转子转速实时快速测量方法,通过动模仿真试验验证了装置设计的实用性和功能的正确性。该装置提供了一种通过外加装置实现励磁系统PSS功能改造、升级的途径,能够增强投运机组抑制系统有功低频振荡的能力,提高电网的稳定裕度。     

基于虚拟同步发电机的微网控制策略研究

研究了虚拟同步发电机(VSG)控制策略在有冲击性负荷的微电网中的应用。微网中的冲击性负荷如电机类负载对微网稳定性造成了不利影响,且缩短了传统蓄电池的使用寿命。在此采用了适用于冲击性负荷的超级电容器储能和蓄电池储能的混合储能系统,提出了一种改进的VSG策略,利用其惯量下垂特性对冲击性负荷快速响应,通过对两台并联储能逆变器的负荷分配优化,大大提高了微网系统的稳定性与技术经济性。仿真和实验结果验证了所提微网控制策略的有效性。     

一种适用于变频器低电压穿越电源的三重Boost电路仿真及实验分析

电厂及各类工矿企业的辅机大量采用变频器,而此类变频器抵抗电压跌落能力差、不具备低电压穿越能力,易造成的机组停机故障,直接威胁电网安全。因此研制变频器低电压穿越电源(LVRT),在电网故障时支撑变频器运行,具有重要意义。针对该问题,采用经典的DC-DC升压电路,研制出了基于三相交错并联Boost直流变换电路的LVRT电源,仿真及现场实验均显示,三相Boost交错并联可以减小输入电流纹波和开关管应力,且三相电流具有很好的一致性,能有效的提高变频器的低电压穿越能力且具有良好的动静态输出特性。     

两级式光伏发电系统低电压穿越控制策略研究

随着中功率两级式光伏逆变器在大中型发电系统中的大规模应用,基于两级式光伏逆变器的低电压穿越控制技术得到越来越多的研究。与单级式光伏逆变器相比,两级式光伏逆变器存在前级DC/DC变换器和后级DC/AC逆变器,控制更复杂,低电压穿越难度更大。文中首先进行了系统建模,然后提出了一种基于控制模式无缝切换的低电压穿越控制策略,DC/DC变换器在稳态时作为MPPT控制器进行最大功率点跟踪,DC/AC逆变器作为恒压源稳定直流母线电压。在低电压穿越时,DC/DC变换器以恒直流母线电压方式运行,DC/AC变换器以有功无功模式运行。此方法可以解决低电压穿越过程中有功不匹配而导致的直流母线过压的问题。最后,通过在一台40k W的两级式光伏并网逆变器样机上进行实验,验证了理论分析的正确性及可行性。     

静止变频器系统分数次谐波分析

通过搭建静止变频器(SFC)系统矩阵实验室(MATLAB)双闭环仿真模型,研究了SFC系统运行参数对分数次谐波的影响.分析发现,总的谐波畸变率(THD)随着回路电流的增大而减小,随着电源电压的升高而增加,分数次谐波含量也有类似的变化规律,其原因在于换相重叠角的改变;分数次谐波次数与机桥输出频率密切相关.通过类比的方法,推导分数次谐波与机桥输出频率的简化关系式,并通过仿真验证其可用性.     

静止变频器系统变压器短路阻抗的算法研究

文中通过对静止变频器(SFC)系统的研究,提出一种新的变压器短路阻抗计算方法。该方法利用直流电压和晶闸管换相时间,计算变压器短路阻抗。并在江苏某抽水蓄能电站SFC上通过实验验证该方法的正确性,结果表明,该方法计算精度高,方便实用,有较高的应用价值。该方法还适用于直流输电系统、励磁系统中变压器短路阻抗的计算。     

固定式压缩空气泡沫系统单喷头喷洒特性及灭火效能

对5 种典型结构喷头进行了单喷头喷洒压缩空气泡沫和纯水试验,对喷洒介质在底面上的密度分布以及喷洒的泡沫25%析液时间进行比较分析。研究发现,喷头结构类型和流动参数都会影响泡沫析液特性,喷头内部旋芯会使泡沫稳定性降低;下垂式水喷头的底面分布均匀性较好,而扰流喷头和两种七孔喷头的底面分布均匀性相对较差,且下垂式水喷头和扰流喷头在更高的压力和流量条件下的底面分布均匀性降低;同时,压缩空气泡沫系统的喷头选型可以在一定程度上参考相应喷头的喷水特性。选用最优性能参数喷头,建立火灾模型,开展固定式压缩空气泡沫系统全尺寸变压器热油火灾试验,验证喷头与固定式系统的适配性。     

槽式太阳能光热供暖系统的设计及应用

为了充分利用太阳能资源进行集中供暖,设计槽式太阳能光热供暖系统。根据太阳轨迹算法,基于自主可编程逻辑控制器(PLC),通过自定义嵌入式编程实现高精度太阳位置算法的工程应用;提出集热槽对太阳位置自动跟踪策略,设计考虑多模块切换与边界条件的间歇控制策略驱动直流电机旋转,并配合蜗轮减速器实现多轴同步驱动系统对太阳位置的闭环追踪控制;充分考虑外界环境条件,设计了保护策略。结果显示：槽式太阳能光热供暖系统运行稳定、操作简单、维护方便,在清洁能源的分布式供暖领域具推广价值。     

位移过电压抑制转接地故障消弧的柔性电源控制方法

柔性电源具备中性点位移过电压抑制和接地故障消弧功能,对配电网安全稳定运行至关重要,但是位移过电压抑制在线切换到故障消弧时,存在柔性电源输出过流问题.针对切换瞬间的过流问题,提出了一种幅值差分越限主动闭锁的控制方法,实现柔性电源运行模式的可靠切换.首先,介绍柔性电源运行机理,提出一种共用电流内环的闭环控制方法.其次,建立2种运行模式下的等效电路模型,分析切换过程中的过电流原理,通过位移过电压抑制模式下电压突变量是否越限来判定切换状态,进而闭锁交流输出直至收到上层故障消弧指令,柔性电源转为接地故障消弧模式.然后,仿真分析了2种运行模式及其切换控制方法的合理性.最后,研制样机并在中国某66 kV电网得到应用,现场实测结果验证了该方法的可靠性和先进性.