计及电容过渡过程的双钳位型MMC电磁暂态高效仿真方法

针对在电磁暂态程序中双钳位子模块型模块化多电平换流器（CDSM-MMC）拓扑复杂、仿真速度慢的问题,将半隐式延迟解耦法应用于CDSM-MMC的电磁暂态快速仿真研究中,提出一种计及并联电容过渡过程,且解耦电路简单、导纳矩阵恒定、易于并行的高效仿真方法。首先,建立了双钳位子模块的状态空间方程,通过分裂系统矩阵,应用不同积分格式变量间的时间延迟特性,得到正常状态和闭锁状态下计及并联电容过渡过程的双钳位子模块的解耦模型;然后,分析了该模型的特点,设计了计算时序和流程;最后,通过算例验证了文中模型在大幅提高CDSM-MMC仿真效率的基础上,还兼顾了较高的仿真精度。     

用于弱电网互联的柔性直流输电系统双端构网型控制

针对常规跟网型控制下柔性直流输电系统不具备电网频率支撑能力、弱电网运行能力差的问题,提出了一种柔性直流输电系统的双端构网型控制策略。利用直流电容的动力学特性,将柔性直流输电系统模拟为同步电动机-连轴-同步发电机运行,使其具备良好的弱电网运行能力与电网主动支撑能力。在此基础上,设计了柔性直流输电系统的电网故障穿越策略。在PSCAD/EMTDC软件中进行仿真验证,结果表明所提柔性直流输电系统的双端构网型控制策略具备弱电网适应能力、快速潮流调节能力、电网频率主动支撑能力以及电网故障穿越能力。     

基于相空间重构和BiLSTM的风电功率短期预测

针对复杂多因素(气象信息、时间序列的混沌特性等)影响风电功率的短期预测,及风电时间序列的长期依赖问题,提出基于相空间重构和双向长短期记忆(bidirectional long short-term memories, BiLSTM)神经网络的风电功率短期预测方法。以全球能源预测竞赛的数据集为背景,基于嵌入定理从风电功率序列中重构出相空间,以展示其内在的混沌特性,其中相空间重构的参数依据C-C法确定;对选取的气象预测数据(未来风速、风向)进行归一化处理,并组合重构后的风电功率数据作为BiLSTM的输入量,重构前的功率数据作为输出量,训练预测模型。在全球能源预测竞赛2012提供的wf1数据集上进行日前预测实验,测试集前30 d的平均均方根误差为0.119 4,测试集107 d的平均均方根误差为0.140 9,相较于ANN、BiLSTM、RF和KNN,相空间重构-BiLSTM (Re-BiLSTM)的预测准确度和精度更高,验证了所提出的短期风电功率预测模型的有效性、适用性和泛化性。     

离线安稳控制策略校核中的潮流场景自动生成算法

离线安稳控制策略校核过程中,通常需要根据选定关键断面的不同功率水平生成大量运行方式,这一过程规范建模困难,目前只能以人工调节为主。为此,提出一种针对安稳控制策略校核的自动潮流场景生成算法。以安稳控制策略校核分析中生成运行方式的通用要求为约束,借鉴人工调整过程,设计包含局部有功功率调整、潮流不收敛处理、局部无功功率调整3个步骤的自动潮流场景生成算法。在调整局部有功功率时,根据关键断面位置选择关键发电机和参与调整的其他发电机,先调整关键发电机出力使关键断面功率满足需求,再调整其他发电机功率使区域功率平衡;在处理有功功率调整后潮流不收敛问题时,将关键断面一端节点设置为有功功率-电压节点;在平衡无功功率时,根据电气距离选择关键断面附近的无功补偿器,实现就地补偿。开发了电力系统机电仿真软件(dynamic simulation program, DSP)的对应功能模块,在南方电网主网的实际安稳控制策略校核分析任务中验证了所提算法的有效性。     

100%新能源电源经柔性直流送出系统的机电暂态建模仿真研究

100%新能源电源经柔性直流送出系统是一种新能源基地送出的重要形式,目前常用的机电暂态仿真软件尚无对应算法与模型可对其进行建模仿真。为此,分析100%新能源电源经柔性直流送出系统的基本控制原理,提出无同步机情况下“新能源+柔性直流系统”的机电暂态仿真一般结构,建立此系统中柔性直流输电系统的电压-频率(Vf)控制模型,柔性直流采用电压源模型接入,以解决电流源模型接入时易产生的数值振荡问题。基于DSP软件建立仿真模型,构建直驱风电机组、光伏发电经柔性直流送出系统的仿真案例,将所建立模型与PSCAD电磁暂态模型进行仿真结果比对,同时开展所建立模型在新能源功率波动和系统短路故障等不同扰动情况下的响应分析,仿真结果验证了所提建模方法的有效性。     

海上风电柔性直流输电系统新型电压-频率控制策略

海上换流站比较成熟的控制策略是以网侧电压作为控制目标的电压-频率控制,但该策略不适用于66 kV海上风电场直接接入海上换流站方案中的母线不合环运行方式。为此,提出一种以阀侧电压为控制目标的新型电压-频率控制方法,以适应66 kV海上风电系统的不同运行方式。从高频谐振风险、静态性能、动态性能等方面开展仿真评估,结果表明所提方法对中高频段(2 500～4 300 Hz)阻尼有一定的抑制效果,且网侧电压补偿控制精度在1%以内,交流故障穿越性能满足系统要求,验证了所提方法的可行性。     

MMC的稳态相量模型及功率运行区间计算方法

模块化多电平换流器(MMC)的控制器输出量与MMC内部电气量之间存在复杂的耦合关系,难以确定影响其输出功率范围的关键因素及计算功率运行区间的边界.为此,首先以dq坐标相量的形式,推导出一种新的MMC的交流侧稳态等效模型,该模型为1个等效电容与等效电压源串联.模型参数可完全由控制器输出量和直流电压确定,从而将控制输出量与...     

基于自适应神经网络的风光互补电站出力预测研究

为提升风光互补电站出力预测准确度,研究了风光互补电站的出力预测方法。分析了风光互补电站机组出力情况,建立了广义回归神经网络模型和径向基神经网络模型用于训练历史数据。提出改进动态组群合作优化求解算法,利用该算法对风光互补电站出力进行预测,并利用仿真分析论证了提出模型的有效性,说明提出的方法能够有效降低预测误差,改善预测精度。     

FHMMC特高压直流输电系统中串联换流阀组启动充电策略

800k V昆柳龙直流工程在两个受端换流站采用对称双极高低端阀组串联的全半桥子模块混合型模块化多电平换流器。在不同的充电工况下,因全桥子模块(fullbridgesub-module,FBSM)和半桥子模块(halfbridge sub-module, HBSM)器件及其模块化串联的桥臂支路充电特性不同,造成两种子模块电容电压难以平衡,导致阀组及系统无法启动解锁。提出了特高压柔直系统中全半桥子模块混合式模块化多电平换流器(full and half bridge hybrid modular multilevel converter, FHMMC)串联阀组在直流侧不短接和短接两种方式下的启动充电策略,针对不同工况下相应导通FBSM T3、T4管和HBSM T2管,强制转换充电路径和充电对象,实现两种子模块电容均衡充电。针对直流侧不短接时后充电阀组FBSM感应带负压问题,研究并提出了极充电顺控策略,通过缩短阀组充电时间间隔来减少后充电阀组负压幅值。上述启动充电策略经过现场试验验证并用于工程实际。