基于移相变压器的灵活合环控制装置及控制策略研究

随着产业升级和人民生活水平的不断提高,电力用户对供电可靠性要求越来越高,对停电甚至是短时停电都非常敏感,配电网合环不停电转供成为研究热点,但电网在实际运行中往往不满足合环条件,因此高效安全的不停电负荷转供需要研究新的合环控制装置技术.针对现场实际的合环应用需求,提出了一种基于移相变压器的灵活合环控制装置,能够应用于幅值...     

MMC型统一电能质量控制器故障分析及保护策略

模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）拓扑结构引入统一电能质量控制器（unified power quality conditioner, UPQC）,既能够提高UPQC的容量又可以提高UPQC的电压等级,从而扩展了UPQC在中压领域的应用,使UPQC具有更加广阔的适用前景。然而当负载侧出现短路故障时,如何合理地操作保证其安全可靠地运行,不仅是系统对装置的要求,更是装置保护自身的要求。针对上述情况提出了应用于MMC型UPQC（MMC-UPQC）故障保护策略制定的原则,采用反并联晶闸管支路与线路断路器之间的动作配合,将串联MMC与故障线路隔离开,最终实现有效保护装置的目的。PSCAD/EMTDC环境下的仿真结果验证了所提方法的有效性及可行性。     

MMC-UPQC在RTDS仿真中的脉冲输入方案设计

统一电能质量控制器（UPQC）装置投入现场运行之前,开展基于实时数字仿真器（RTDS）的实验是非常重要的一步,不仅能够使UPQC控制器的功能和性能得到较为充分的验证,还可以积累经验为后续的物理实验提供重要的指导和借鉴。基于模块化多电平换流器（MMC）结构的UPQC由于模块数较多,需要触发的IGBT很多,为了合理利用RTDS宝贵的资源,在开展RTDS实验的时候,必须要对资源分配进行优化设计,其中脉冲的输入方案就是其中的一个重要环节。论文在分析说明MMC-UPQC的拓扑结构的基础之上,首先对RTDS及UPQC的物理控制器的结构和需求进行了梳理和分析,然后给出了两种脉冲输入方案并进行了对比分析,最后在RTDS平台上进行了数字-物理闭环仿真实验,实验结果验证了所给脉冲编码方案的可行性。     

基于双VSC的柔性合环装置的交直流侧合环控制策略研究

伴随社会产业的发展和智能电网的推进，用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高，因此配电网不停电合环负荷转供具有重要意义。文章针对极端条件下的不停电负荷转供需求，采用两侧独立STATCOM联合构成的具有灵活控制功能的双VSC柔性合环装置，提出了分别从交、直流侧进行合环调节的方案，首先分析了该合环装置的结构和工作原理，其次针对合环要求确定控制策略，交流合环中双VSC分别采用前馈解耦的双闭环控制和带前馈的电压反馈控制，直流合环中双VSC均采用双闭环控制，合环后控制策略由控直流电压改为控交流电压，进而完成负荷转供，最后在PSCAD/EMTDC环境下对采用该合环装置的10kV配电网系统进行了仿真分析，进一步验证了所提出合环方案的可行性与控制策略的有效性，通过比较两种方案各自存在的优缺点，体现出直流侧合环方案更具优势。     

考虑谐波治理的售电公司供电服务套餐设计

随着电力体制改革的深入,售电公司需要不断探索新的经营模式,为用户提供多方位的服务。与此同时,工业用户对电能质量的要求不断提高,给用户带来经济损失较大的谐波问题是用户较为关心的热点之一。为增加客户黏度,满足工业用户的需求,根据用户自身特点设计差异化的供电套餐,成为售电公司提高竞争力的重要手段之一。该文首先基于谐波经济损失对用户谐波治理增值服务的适用度进行评价,筛选出适合的用户后,分析了该用户的谐波特性,分别提出无源及有源的谐波治理服务方案,并进行了仿真验证。在对上述方案的治理效果和成本分析的基础上,结合售电公司的利润分析,设计了考虑谐波治理的售电公司增值服务套餐供用户选择。     

基于模块化多电平变流器的统一电能质量调节器工程实验装置研究

将模块化多电平变流器(MMC)技术和统一电能质量调节器(UPQC)相结合,为将UPQC应用于高电压、大容量的场合提供了可能,为电能质量问题的集中解决提供了新的思路。研究MMC型UPQC具有重要的技术意义和市场价值。首先分析基于MMC的UPQC工作原理,对其关键参数进行分析设计,针对UPQC并联侧和串联侧MMC变流器的电能质量补偿功能提出相应的控制策略。PSCAD/EMTDC下的仿真结果证明了参数设计的正确性和控制策略的有效性。进而研制一套4MV·A/10kV的MMC型UPQC工程实验装置,开展现场实验并进行分析,实验结果表明MMC型的UPQC能够实现多种电能质量的综合补偿。     

MMC型UPQC的启动控制策略对比研究

本文研究了基于模块化多电平型换流器的统一电能质量控制器(MMC-UPQC)的启动过程及控制方法。首先介绍了MMC-UPQC的基本运行原理,给出了数学模型,然后分析了MMC-UPQC的启动过程,针对串联侧换流器子模块电容升压过程的特点提出了两种不同的控制方法,并分别分析了各自的优缺点,最后进行了PSCAD/EMTDC仿真验证,结果表明串联侧换流器上下桥臂子模块轮换导通的控制方式由于采用逐步提高模块电容电压的方法,在启动过程的电压电流冲击较小,启动更为平稳,并且易于实现,是一种较好的启动方式。     

并联型APF的一种简单PI补偿控制方法

利用所建立的并联型APF在三相坐标系下的数学模型,通过分析发现常规PI控制下的并联型APF电流闭环传递函数中存在一个周期性的干扰信号,对系统的跟踪控制性能有显著的影响。为了消除干扰、改善系统的性能,采用补偿的方法构成新的PI控制系统,并在EMTDC／PSCAD环境下进行了仿真。结果表明,该补偿PI控制方法提高了APF的电流跟踪性能。     

向无源网络供电的VSC-HVDC控制性能实验研究

无论是正常时采用VSC-HVDC向孤立负荷供电,还是在电力系统发生大停电事故后的初期阶段利用VSC-HVDC使系统负荷快速恢复,其物理模型都可以看作是通过VSC-HVDC向无源网络供电。在给出两相同步旋转坐标系下的整流侧数学模型及控制策略和逆变侧数学模型及控制策略的基础上,建立了一套开放的具有上层控制和底层控制的向无源网络供电的VSC-HVDC物理实验系统。结合黑启动过程中过电压的抑制和需要保持电压频率的稳定两个方面,在实验系统上进行了一系列的实验,结果表明该VSC-HVDC实验系统具有良好的控制性能。     

VSC-HVDC的空间矢量PWM控制及其实现

空间矢量PWM(SVPWM)调制方法具有较高的直流电压利用率,而且由于其采用简单的矢量切换模式更易微处理器实现,因此考虑将它引入到电压源型换流器高压直流输电(VSC-HVDC)的控制当中以期获得良好的控制性能。首先介绍了VSC-HVDC的运行原理,然后在分析了SVPWM调制原理的基础上,着重讨论了如何将其数字实现的问题,最后在建立的VSC-HVDC物理实验系统上进行了实验验证。