计及储能动态的VSG惯量阻尼自适应控制研究

随着风力发电、光伏发电等新能源发电渗透率增加，电力系统的等效惯量和等效阻尼逐渐减小，其稳定性问题变得越来越严峻。虚拟同步发电机（virtual synchronous generator， VSG）技术的提出能有效地解决这一问题。然而，传统的VSG并网逆变器采用恒惯量和阻尼控制，在系统受到扰动时，其鲁棒性较差。因此，为增强系统的鲁棒性，优化其频率响应曲线，本文提出了一种计及储能装置动态特性的并网VSG惯量阻尼自适应控制策略。首先，阐述了VSG的基本工作原理，然后通过建立其数学模型分析不同旋转惯量和阻尼系数对系统输出特性的影响。在此基础上，结合同步发电机（synchronous generator， SG）功角特性曲线和频率振荡曲线设计出旋转惯量和阻尼系数的自适应控制策略，该控制策略通过引入惯性环节以较好地匹配储能装置的动态特性。最后，通过MATLAB/Simulink仿真软件对比分析了所提控制策略和传统的VSG恒惯量和阻尼控制，结果验证了所提控制策略的正确性。     

计及储能动态的VSG惯量阻尼自适应控制研究

随着风力发电、光伏发电等新能源发电渗透率增加,电力系统的等效惯量和等效阻尼逐渐减小,其稳定性问题变得越来越严峻。虚拟同步发电机（virtual synchronous generator, VSG）技术的提出能有效地解决这一问题。然而,传统的VSG并网逆变器采用恒惯量和阻尼控制,在系统受到扰动时,其鲁棒性较差。因此,为增强系统的鲁棒性,优化其频率响应曲线,本文提出了一种计及储能装置动态特性的并网VSG惯量阻尼自适应控制策略。首先,阐述了VSG的基本工作原理,然后通过建立其数学模型分析不同旋转惯量和阻尼系数对系统输出特性的影响。在此基础上,结合同步发电机（synchronous generator, SG）功角特性曲线和频率振荡曲线设计出旋转惯量和阻尼系数的自适应控制策略,该控制策略通过引入惯性环节以较好地匹配储能装置的动态特性。最后,通过MATLAB/Simulink仿真软件对比分析了所提控制策略和传统的VSG恒惯量和阻尼控制,结果验证了所提控制策略的正确性。     

基于RTDS的统一潮流控制器的建模与仿真

介绍了UPFC和RTDS的仿真应用情况,然后设计了UPFC的控制器的各个模块,其中包括脉冲信号调制模块、并联侧控制模块和串联侧控制模块,最后在RTDS中搭建了UPFC的仿真系统对UPFC进行仿真,并对其功率调节能力和电压调节能力进行了分析,验证了该模型的正确性.     

计及磁动态特性的变压器励磁涌流机理分析

变压器的空载合闸过程容易引起较大的励磁涌流，进而影响甚至危害变压器和电力系统的正常运行。对变压器励磁涌流的机理进行深入研究及仿真，对于保证电力系统运行安全以及变压器的继电保护定值的设置具有十分重要意义。在考虑变压器的磁饱和及磁滞特性基础上，利用计及变压器铁心磁滞特性的非线性数学模型，对三相变压器励磁涌流形成的机理及影响因素进行了分析，并采用了并联的非线性补偿电流源来模拟变压器的非线性特性。最后，对三相变压器在不同合闸时间点的励磁涌流及谐波特性进行了仿真，结果表明文中所采用的方法是正确可行的。     

基于VSC的柔性互联电网潮流解耦算法研究

基于交替迭代的交直流潮流计算是柔性互联电网研究的基础,其能灵活适应电压源换流器(voltage source converter, VSC)的各种控制方式,且对成熟的交流潮流计算方法具有良好的继承性。但此算法由于交、直流系统间存在耦合关系,需要交替进行多次迭代。对此,本文首先分析换流器稳态模型及其常用控制方式、直流电网潮流稳态模型,随后推导出柔性互联系统交替迭代法及交替迭代法需要进行多次交替迭代的原因,提出了一种基于VSC的柔性互联电网潮流解耦算法。在不重新划分交、直流系统界限的基础上,通过对VSC有功控制参量的两次处理,继承了交替迭代法优点的同时,可避免进行多次交替迭代,使得潮流计算更加简洁且更贴近实际模型,从而使柔性互联电网潮流计算量大为减小。最后,通过IEEE9节点和IEEE30节点交流测试系统形成的两个柔性互联系统算例,验证本文所提算法的有效性和准确性。     

一种面向运行可靠性的短期负荷预测方法研究

与传统可靠性相比,电力系统运行可靠性反应的是系统短期运行行为对可靠性的影响,需建立一种面向运行可靠性的短期负荷预测模型,既能提供充裕度指标评估所需的概率模型,又能提供系统安全性评估所需的精确模型。因此,文章通过对历史气候数据进行模糊聚类,提取相似日负荷构成样本数据并进行小波分解,利用改进的PSO-RVM算法对各小波分量进行预测和叠加,以得到预测日负荷序列的均值和概率模型,仿真表明该方法预测准确率较高,可为运行可靠性充裕度、安全性评估提供负荷数据支撑。     

基于三点估计法的直流配电中心概率潮流计算

分布式电源呈间歇性/波动性,负荷呈随机性,利用概率统计理论研究基于不确定性量的电力系统规划、运行与控制已成为当前的研究热点。针对近年来不断增加的以风电、光伏为代表的分布式电源接入柔性直流配电网的现象,开展了概率潮流研究。以Nataf变换方法结合Cholesky分解进行不确定变量的相关性处理,提出了一种计及输入变量相关性的三点估计法的柔性直流配电网概率潮流计算方法;以国内首个五端柔性直流配电示范工程—直流配电中心作为算例,建立了基于三点估计法的统一直流概率潮流计算模型,计算结果验证了该算法的有效性和合理性。     

含多端SOP柔性互联配电网供电恢复方法

智能软开关（soft open point, SOP）的应用使得多供区电网联合运行成为新趋势。针对含多端SOP柔性互联配电网的供电恢复问题,提出一种基于SOP和网络重构联合恢复供电的策略。在目标函数中考虑经济性与供电恢复效果,建立以总恢复负荷加权值最大、非失电供区负荷均衡指数最小和网络损耗最小为目标函数的供电恢复优化模型,并采用改进粒子群和二阶锥规划的混合优化算法求解网络重构方案与三端口智能软开关的功率转供供电恢复方案。以三端口智能软开关互联 3 个 IEEE33 节点网络为算例进行分析验证,结果表明,所提模型不仅能实现失电供区的最大恢复供电,还能保证非故障供区间的负荷均衡。     

基于改进EMD与关联维数的谐振接地故障选线方法研究

为解决谐振接地系统故障选线不准确和不实用的问题,提出了一种基于改进经验模态分解(EMD)与关联维数相结合的选线方法.采用改进的镜像延拓方法对传统EMD进行改进.将改进EMD方法应用于零序电流分析中,对分解得到的本征模态函数(IMF)中高频分量占比较高的前3个相加作为对应线路的特征频段.使用自相关法和改进的Cao法确定各线路特征频段的时间延迟参数和最佳嵌入维数,接着采用G-P算法进一步计算各线路特征频段的关联维数,利用故障线路和健全线路关联维数之间的大小差异进行故障选线.最后,仿真实验验证了所提方法的准确性和实用性.     

柔性电力电子开关低电压穿越控制策略研究

针对电网远端发生故障引起的换流器电压出现骤降以及电网受到冲击等问题,提出一种计及无功支撑的低电压穿越(LVRT)控制策略.首先,从电流控制内环角度分析低电压穿越补偿机理,建立相应的附加控制策略;然后,提出附加控制策略,在电压跌落后重新计算并分配有功电流和无功电流指令传到电流内环控制器,在保证稳定运行的同时提供一定的无功功率支持电压恢复;最后,以柔性电力电子开关(SOP)为研究对象,利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了仿真模型,对提出的LVRT附加策略与不加LVRT的策略进行了仿真结果对比分析,验证了控制策略的可行性.