混合式配电变压器的动态模型与内环控制系统

相比传统配电变压器,混合式配电变压器(HDT)集成了脉冲宽度调制变换器,能够对部分传输功率进行调控.因而不仅具有传统配电变压器电压等级变换和电能传输的基本功能,而且能够实时动态控制其负载电压及电网电流,这对于实现主动配电网具有重要应用价值.该文提出一种改进型混合式配电变压器配置方案及其三相电路拓扑,其优势在于变换器拓扑简单,各环节电压等级的确定灵活方便.基于等效电路构建HDT的传递函数框图模型,并采用PI控制器构建HDT的内环控制系统.仿真及实验显示,在电网电压波动及负载畸变工况下,HDT能够实现电网电流的正弦单位功率因数控制及负载电压的正弦稳定控制,从而验证了建模分析及控制系统设计的正确性.     

考虑跨区联络线交易计划的多区域互联系统分散调度方法

针对多区域互联系统的协调调度问题,提出了一种考虑跨区联络线交易计划的分散调度方法。首先,提出了跨区电力交易计划需要满足的约束条件,通过优化联络线通道电力曲线来促进互联电网的风电消纳,建立了全网集中式调度模型。然后,采用交替方向乘子算法对集中式调度模型进行重构,建立了一种完全分散式的调度模型。为了加快分散式模型的求解速度,提出一种启发式方法,通过固定机组状态变量,减少二进制变量的个数,简化了区域子问题的复杂度,并且加快了分散式算法的收敛过程。最后,将该方法应用于两个算例系统开展算例分析,计算结果验证了该方法的有效性。     

极端事件下电-气混联综合能源系统的恢复力分析

针对电-气混联综合能源系统在极端事件下的恢复力问题展开研究。对自然灾害类的极端事件进行分类,并提出了综合能源系统的恢复力指标和分析框架。在此基础上,采用网络栅格法模拟自然灾害对能源系统的破坏情况,针对地表自然灾害和地质自然灾害分别提出了三状态和四状态的马尔科夫状态转移模型。构建了综合能源系统的最小切负荷模型,通过蒙特卡洛模拟计算恢复力指标。最后,采用IEEE30节点的输电网和13节点的输气网构成的电-气混联综合能源系统作为算例,验证了提出的综合能源系统恢复力分析方法的有效性和实用性。结果表明,电网和气网耦合运行具备更强的恢复力,且随受灾程度的加深,耦合运行对恢复力的增强效果会减弱。     

基于模块化多电平矩阵换流器的柔性低频输电系统大信号稳定性分析

为了实现“双碳”战略目标，推动我国能源转型，实现海上风电等大规模新能源的安全可靠送出成为研究关键。柔性低频输电系统通过降低输电频率来提高输送能力并节省经济成本，逐渐成为“新型电力系统”中除传统工频输电和直流输电方式之外的有益补充。但是，柔性低频输电系统的稳定性问题，尤其是大信号稳定性问题仍是工程实践中的难题。为此，采用Lyapunov直接法对基于模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter,M3C)的柔性低频输电系统进行了大信号稳定性分析。首先针对系统非线性状态方程阶数较高，导致难以通过经验或者线性系统Jacobian矩阵方法直接构造能量函数的难题，通过扇区非线性方法建立了模糊模型，简洁快速地构建了系统能量函数并计算了大信号稳定吸引域(large signal domain of attraction, LS-DOA)。其次引入多维空间吸引域的映射方法，从频率差异的角度更加直观地揭示了主电路和控制系统等参数对系统大信号稳定性的影响。然后结合线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)凸优化理论，分析了系统...