基于18相风力发电系统的最大功率跟踪控制策略研究

多相电机具有转矩大、 转矩脉动低以及容错性高的特点,适用于低速大功率场合.提出一种基于18相直驱永磁同步发电机的风力发电系统,该系统由18相电机、三相桥式不控整流器、并联隔离型DC/DC变流器和模块化多电平变流器构成.通过理论推导得出在最大功率点时,三相桥式不控整流器的输出电流为一恒定值,因此只需控制输出电流恒定即可实现最大功率跟踪.与传统控制方法相比,该控制方法复杂度显著降低.此外,对并联的隔离型DC/DC变流器输入电流进行反序分配,从而调节DC/DC占空比,维持模块化多电平变流器能量平衡.最后在Matlab/Simulink软件平台下搭建了相应仿真模型,仿真结果验证所提控制方法的有效性.     

AFOCT系统中敏感光纤器件的老化对系统测量准确性的影响

本文研究了全光纤电流互感器（AFOCT）系统中敏感光纤器件老化对系统测量准确性的影响。首先,基于法拉第磁光效应,采用琼斯矩阵建立AFOCT系统的传输模型;结合存在双折射的传感光纤的琼斯矩阵,给出系统的注入电流测量值的表达式。进一步,搭建了光学测试系统,实验表征传感光纤的双折射率;基于测试结果,对传感光纤的琼斯矩阵以及系统传输模型进行校准,以降低AFOCT系统注入电流的测量误差。最后,对传感光纤开展了相当于实际运行3个月的加速老化试验,并测试获得老化后传感光纤的双折射率。采用校准后的AFOCT系统传输模型,分析了老化后双折射率的变化对系统注入电流测量值的影响。实验结果表明,在传感光纤老化3个月之后,系统就已经产生了0.2955%的相对误差。     

基于LM法的换流站关键设备宽频建模方法研究

直流输电系统换流站存在多种产生或传输谐波的电气设备,建立适用于仿真研究的换流站宽频模型十分重要。传统建模方法较为复杂,且不适用于低阶等效模型。因此,基于元件物理模型和阻抗特性,利用列文伯格-马夸尔特算法求解宽频模型参数、拟合阻抗特性曲线,并简化了宽频模型。然后据此建立了晶闸管、平波电抗器和换流变压器等换流站关键设备的宽频模型,验证了该方法的正确性。最后,将元件宽频模型等效电路应用于仿真模型,仿真对比表明宽频模型相比于理想模型,5次谐波幅值减小约基波的1.7%~1.8%,并且简化宽频模型可以加快仿真速度。     

一种复合式重复控制在并联型有源电力滤波器设计中的应用

传统重复控制可以实现多谐波信号的精确跟踪,在有源电力滤波系统中应用广泛,然而难以满足工业现场非线性负荷快速动态响应要求。此外随着高频谐波抑制效果明显的LCL滤波器在并联型有源滤波器中应用,基于重复控制的谐波电流跟踪控制器的参数设计需要进一步研究。因此本文给出一种复合式重复控制下采用LCL型滤波的并联型有源电力滤波器的控制器参数设计方法,并详细地分析了该复合式重复控制器动态和稳态性能,最后通过仿真和实验表明该复合式重复控制器设计方法的有效性和实用性。     

HVDC单极闭锁暂态特性的桥差保护动作分析

针对高肇直流工程一起桥差保护动作导致单极闭锁的紧急停运事件,介绍了该事件发生的经过和保护动作原理,研究了直流输电工程双极转单极大地运行瞬间换流变压器的暂态响应特性,阐述了造成本次动作时间的根本原因。研究结果表明,在系统的零序等值回路里,零序电压的变化或零序阻抗的变化,是导致中性点零序电流出现暂态偏置的原因。在零序电流偏置的暂态过程中,接地极线路近区遭受雷击,导致入地电流续流并通过近区大地进入换流站地网,换流变压器出现直流偏磁饱和,暂态传变特性导致换流器Y桥和D桥电流差过大,在200ms后达到桥差保护动作条件,换流器桥差保护动作。最后,针对上述问题,给出了整改措施,并起到了良好的工程应用效果。     

电力系统受迫振荡检测与自适应振荡抑制研究

电力系统受迫振荡的振荡频率与系统跨区域振荡模态接近,因而能够引发强烈振荡。文中首先提出了一种受迫振荡模态检测方法,其通过小信号分析方法得出系统在受迫扰动下对应受迫振荡模态的解析形式;同时提出一种不需要安装额外的功率振荡阻尼器的功率振荡阻尼控制策略用于抑制受迫振荡以及跨区域振荡。并通过改进的14机系统验证文中方法的鲁棒性和优越性。仿真算例证明本文所提方法对于外界扰动具有较强鲁棒性,且较传统方法具有明显优越性。     

基于虚拟阻抗的MMC降损策略研究

模块化多电平变流器（modular multilevel converter,MMC）具有易扩展、模块化、谐波含量低等优点,在大容量高压柔性直流输电场合中得到广泛应用。本文以混合型MMC为研究对象,对其降损策略进行了研究,从抑制MMC二倍频环流角度考虑,分析了混合型MMC换流阀的结构以及工作原理,推导了MMC二倍频环流的具体数学解析式,提出了虚拟阻抗和无差拍控制相结合的环流抑制控制策略,最后利用Matlab/Simulink平台搭建了三十一电平的混合型MMC仿真模型。仿真结果表明,所提策略能有效抑制二倍频环流,从而达到降损目的,并对输出电能质量无影响。     

基于虚拟电流网络的换流器最后断路器保护

目前,换流器最后断路器保护存在可靠性差、逻辑复杂或预警性不足等问题,实际工程也出现了换流器最后断路器保护误出口事件。为此,文中首先梳理了实际工程换流器最后断路器保护的实现策略,并在换流器最后断路器电流回路特征分析的基础上,构造了虚拟交流出线电流网络和虚拟母线电流网络,继而提出了一种基于虚拟电流网络的换流器最后断路器保护算法,从原理上解决了最后断路器识别问题。所提算法与实际工程应用的算法进行了对比测试,测试结果表明所提算法可正确地识别最后断路器,原理清晰可靠,且有效地避免了实际工程中算法逻辑复杂、需要遍历等问题。     

广州换流站交流滤波器投切对天广直流换相失败的影响

采用RTDS仿真工具对500 kV天广直流2012年“10·04”换相失败事件进行仿真分析,并就交流滤波器投切对直流系统暂态特性和换相失败的影响进行详细仿真分析,得出主要结论如下：天广直流“10·04”换相失败事件是由小组交流滤波器在交流电压过零点后延迟90°合闸引起交流电压畸变所致;广州换流站有效短路比小,若交流滤波器投入延迟角度过大,交流电压将发生畸变并引起换相失败,但由于电压畸变持续时间很短,不会引起连续换相失败,也不会引起直流闭锁;直流功率越大,交流滤波器投切不当引起的直流电压跌落越严重,直流电流升高越明显,换流变阀侧电流降低越严重,直流系统越容易发生换相失败现象;减小交流滤波器开关机构动作的离散性,确保交流滤波器在理想相位合闸,能有效防止因交流滤波器大角度合闸引起的换相失败。     

基于统计综合法和三电平特性的高速动车组暂态负荷建模

针对以往铁路随机性负荷带来的建模误差问题,根据动车组实际负荷构成和特性,本文提出了一种基于统计综合法的高速动车组暂态负荷建模方法,进行分析并采用PSCAD/EMTDC进行仿真对比,并与变电站实测数据进行对比,验证了该负荷模型的准确性。