三相LCL型逆变器序阻抗简化建模方法及并网稳定性分析

随着分布式电源大量接入电网,配电网呈现明显的电力电子化趋势。作为功率变换接口的逆变器,其与电网的交互稳定性问题不可忽视。对三相并网逆变器进行合理的阻抗建模是分析并网系统稳定性和谐振特性的前提,谐波线性化方法作为物理意义明确的阻抗建模方法受到广泛关注。以三相LCL型逆变器为研究对象,建立了典型锁相环的谐波线性化模型,获得了表征频率耦合效应的阻抗矩阵。基于此,提出一种谐波线性化简化建模方法,对采用典型电容电流反馈控制策略的三相LCL型逆变器进行了阻抗建模。进一步,计及电网阻抗与逆变器阻抗矩阵的交互作用,对多输入多输出系统模型进行变换,获得了适用于稳定性判据的单输入单输出正负序阻抗模型。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提谐波线性化简化建模方法及相应阻抗模型的准确性和其用于稳定性分析的有效性。     

基于动态电压调节器的风电机组低电压穿越策略

随着并网大型风电场装机容量的逐年增长,低电压穿越（LVRT）能力已经逐渐成为风电机组并网的一个重要指标。文中提出了一种利用动态电压调节器（DVR）辅助风电机组在电网电压跌落工况下实现LVRT的策略。DVR串联接入风电机组机端和电网公共连接点（PCC）之间,电网电压正常时通过静态开关柜将其旁路,电网电压跌落时利用反压技术...     

计及风电场发电功率不确定性的电力系统模糊潮流

风速随机性与间歇性的存在,给大型风电场并网后电力系统的稳定运行提出了新的问题和挑战。本文应用概率统计及模糊集的相关理论对计及风电场发电功率不确定性的电力系统模糊潮流计算进行了研究。首先取给定参数值的威布尔曲线作为风速概率统计分布,并基于随机模糊相容性原理,将其转换成风速的可能性分布,再结合笼型异步风力发电机的风速-功率关系特性曲线建立了风力发电机组出力的非线性模糊模型;并在对该模糊模型线性化的基础上,采用基于潮流分析灵敏度的方法对系统模糊交流潮流的可能性分布进行了求解。最后给出了计及风电场的IEEE14算例系统下的仿真结果。     

光伏微电网孤岛运行时多种振荡模式的小信号建模分析

现有文献对光伏微电网孤岛运行时可能存在的多种振荡模式研究较少。文中针对一种含有光伏电源的典型微电网,建立了系统孤岛运行时的全阶小信号模型。通过特征值分析,揭示该微电网中存在5~20 Hz,60 Hz及800~1 000 Hz这3种主导振荡模式。通过计算参与因子分析了特征值对状态变量的敏感度,揭示了各振荡模式的起因。利用该模型分析了控制器和网络参数变化对系统小干扰稳定性的影响。利用微电网物理实验平台进行扰动测试,实验结果准确地反映了以上3种振荡模式,说明所建立全阶小信号模型的正确性。该模型的建立为优化微电网中光伏电源主电路和控制器参数提供了依据。     

多逆变器并网谐振特性分析

基于系统传递函数的逆变器谐振分析方法能够获悉关键物理量之间关系并作稳定性判断,但在解决系统谐振分布和节点灵敏度分析问题上存在不足。该文提出一种应用模态分析方法和计算谐振参与因子的多逆变器公共连接点并网谐振评估分析方法。基于坐标系和比例谐振控制器,建立计及电网电压前馈的逆变器诺顿等效模型,当逆变器数量、组合、线路阻抗和电网等效阻抗变化时,通过传递函数和导纳矩阵模态分析方法,获取系统谐振模态及节点参与因子变化规律性。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建并网逆变器及PCC并网模型,验证谐振模态分析法和系统谐振变化规律。     

基于频率和初相角解耦检测的新型锁相环

提出了一种由锁频环(FLL)和初相角锁相环(PLL)构成的新型三相PLL。FLL采用了一种新型的微分算法来检测频率误差,可避免由电压相角或幅值突变导致的频率检测误差。该新型PLL采用频率自适应数字滤波器(FADF)滤除输入信号中的谐波和噪声,提高了相角的检测精度。FADF利用多重化延时信号消除算法消除频率较低的谐波,然后通过巴特沃斯低通滤波器滤除高次谐波和噪声,可以在dq域准确、迅速地提取基波正序电压。同时,初相角PLL拥有较高的特征频率,使得新型PLL可以在相角突变后迅速地实现同步。通过仿真和实验对新型PLL的性能进行了验证,且为了适用于计算能力较差的控制器,给出了新型PLL的简化方案。     

基于动态电压调节的风电场低压穿越设备研制

甘肃风电基地装机容量大,集中,风电能源就地消化比例低,电网相对薄弱,因此,风力发电接入电网的问题突出,风电场在系统出现低电压时能正常工作并提供无功功率支撑系统电压,对于提高风电场的可用率及提高电力系统的安全稳定性有重要意义。针对甘肃风电系统存在的低电压穿越(LVRT)问题,提出了一种基于动态电压调节器(DVR)的风电机组单机LVRT方案,并通过仿真验证了该方案的可行性。该方案可用于解决单台风电机及风电机群的LVRT问题。     

实现风电场低电压穿越的MMC型动态电压调节器

针对传统风电场在逐台机组的低电压穿越(LVRT)改造中存在机组数量大、塔筒空间受限等问题,提出一种基于模块化多电平变流器(MMC)的新型动态电压调节器(DVR)拓扑,串联接入风电场公共连接点(PCC),电网电压跌落时,通过输入补偿电压的方式维持PCC电压,从而辅助风电场集中实现LVRT。给出了相应控制方法和调制策略,并利用PSCAD/EMTDC建立了风电场和集中式LVRT-DVR的仿真模型。仿真结果验证了该拓扑及相应控制策略的正确性和有效性。