基于改进EMD与改进灰色相关度的防止变压器差动保护误动的新方法

为了有效防止变压器区外故障电流互感器(CT)饱和引起的差动保护误动以及区内故障CT饱和引起保护拒动,提出了一种基于改进经验模态分解(EMD)和改进灰色相关度的防止变压器差动保护误动的新方法。该方法主要利用了区内、区外故障时差流波形存在差异这一特点,只需定位故障发生时刻与第一个差流极值点出现时刻,将两时刻之间的差流波形进行关于坐标原点的对称变换,得到新的差流波形。之后将新的差流波形与正弦“小波”信号叠加得到合成波形,对合成波形进行改进EMD获得其第一个本征模态函数(IMF1),然后求取合成波形与其IMF1的改进灰色相关度。由于该方法仅需提取故障发生时刻与第一个差流极值点出现时刻的差流波形,且区内、外故障时的改进灰色相关度数值相差甚远,因此该方法能够保证快速、准确地对变压器区内、外故障做出识别,从而保证区外故障CT达饱和时保护不误动;区内故障时CT达饱和时,保护不拒动。PSCAD及Matlab仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。     

含压缩空气储能的光储系统虚拟惯性协调控制策略

压缩空气储能具有建设成本低、容量大、存储方便等特点,其通过换流器并采用虚拟惯性控制下可对电网提供频率支持,但与超级电容器这类型的功率型储能装置不同,其响应速度较慢。针对该问题提出了一种不同光储单元间的虚拟惯性协调控制策略,将压缩空气储能和超级电容器相配合,对系统中存在的不同时间尺度的功率扰动进行频次上的区分。结合虚拟同步发电机控制技术,通过对虚拟惯量的灵活调节,实现了储能间的协调配合,达到了超级电容器平抑高频扰动,压缩空气储能平抑低频扰动的效果。最后,搭建了基于RT-LAB仿真机与DSP控制器的硬件在环测试平台,验证了所提控制策略下不同光储单元对系统较好的频率支持作用。     

基于压缩空气储能系统的直流配电网调压控制方法

在直流配电网中,利用压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)系统可以提高新能源的渗透率和经济性,但其功率调节速度较慢,而电容的低惯性很难阻止由间歇式电源引起的电压突变,可能造成直流电压质量变差。基于下垂控制与虚拟惯性控制,文章提出了一种适用于压缩空气储能系统中直流联网变流器的自适应下垂控制策略,以利用其空气压缩电机与膨胀电机的动能改善直流配电网的电压质量,从而弥补其调压速度慢的不足。在所提控制策略中,下垂系数根据电压变化量计算得到,下垂曲线在允许范围内自适应地摆动以使变流器电磁功率突变为直流配电网提供惯性支持,而配电网中的功率突变由空气压缩储能系统中的电动机动能进行缓冲。此外,下垂系数限值根据系统运行状态自适应调整,以充分挖掘变流器提供虚拟惯性的能力。最后,搭建了含压缩空气储能系统的直流配电网硬件在环仿真(hardware-in-the-loop simulation,HILS)实验平台,实验结果表明,所提控制策略可有效增强系统的动态调压能力并提高直流电压质量。     

风光波动电源下质子交换膜电解水制氢技术发展与应用

发展具有波动性负荷跟随能力的质子交换膜（PEM）电解水技术，是实现可再生能源耦合电解水制氢、促进可再生能源消纳的有效途径。本文梳理了风电耦合制氢、光伏发电耦合制氢等可再生电力制氢场景，分析了可再生能源的波动特性；从风光波动电源对电解池影响显著、风光波动电源加速电解池部件衰减、风光波动电源模拟方式三方面，详细阐述了PEM电解水制氢的基本特性以及研究进展；进一步讨论了PEM电解槽技术研发、PEM电解槽制氢技术发展方向。在把握风光耦合制氢现状及经济性、明晰风光波动电源电解水制氢产业应用态势的基础上，提出了深化研究高效电解池的基础科学问题和核心部件、进一步降低制氢成本、开展风光耦合制氢优化布局和制度保障研究等发展建议，以期促进可再生能源制氢产业的高质量发展。