配电网三相不平衡负荷补偿方案研究

对配电网三相不平衡负荷补偿方案进行了研究,总结了三相不平衡的影响和不平衡度的基本定义,分析了在三相不平衡抑制领域的方案进展以及对应的负荷补偿方法。在有源电力滤波器（active power filter,APF）基础上研究负荷补偿,构造三相四线制下对应的数学模型和控制策略。利用MATLAB进行仿真完成理论到实验的转化,借助于Simulink工具设计展示所需的电路图。通过仿真确定所设计方案可以应用到实际运营操作中,更为有效的缓解负荷不平衡情况,同时,对于功率因数的增大也有较为明显的效果,一定程度也可以降低谐波的影响。     

静止同步补偿器在10 kV配电线路中的应用

针对10 kV长距离配电线路普遍存在电压损失、功率损耗过大的问题,以线路传输无功功率产生的有功损耗最小为目标,对线路采用静止同步补偿器进行单点无功补偿,给出最优无功补偿点和最优无功补偿容量的计算方法,并应用于负荷均匀、连续分布线路中,验证了该方法的准确性、可操作性强,且有利于降低线路因传输无功而产生的损耗和压降。     

静止同步补偿器方案设计与开关器件选型研究

  [目的]  静止同步补偿器（STATCOM）是迄今为止性能最优越的静止无功补偿设备,文章从工程应用的角度出发,开展STATCOM方案设计与关键设备选型相关研究。  [方法]  从容量、效率、可靠性、体积、成本等多个维度总结归纳了目前大容量STATCOM五种实现方案优缺点。  [结果]  以35 kV ± 200 MVA链式STATCOM为例,提出了STATCOM开关器件选型原则。  [结论]  所提原则可作为设计、研制大容量STATCOM的参考。     

一种基于数字孪生的虚拟同步机与静止同步补偿器优化协调控制策略研究

当电网发生严重不平衡电压跌落时,虚拟同步机通常配置静止同步补偿器应对电压支撑不足、电流越限等问题。在实际应用中同步机和补偿器之间的协调控制严重依赖实时通信。因此,文章提出了一种基于数字孪生技术的虚拟同步机和静止同步补偿器的优化协调控制策略。首先,建立基于正负序电流控制结构,支撑新能源场站并网点的电压。其次,提出了改进的多目标协调控制策略,实现电压支撑、电流限制和有功功率输出等多个控制目标。再次,建立基于数字孪生的虚拟同步机与静止同步补偿器协调控制模型,应对现实中协调控制通信延时问题。最后,通过使用MATLAB仿真平台,验证了该方法的有效性。     

含不平衡负载的微电网中三相微源逆变器的VSG控制策略

在离网模式下,微电网中虚拟同步发电机的输出电压易受不平衡负载影响。针对此问题,文章基于一阶全通滤波器(All-Pass Filter,APF)的电压电流正、负序分离方法,利用正序功率和正序电流建立了改进VSG控制模型,改善了VSG输出电压参考。采用比例积分(Proportional Integral,PI)+准比例谐振(Quasi Proportional Resonant,QPR)电压调节器对VSG输出负序电压分量进行控制,论证了PI+QPR调节器抑制负序电压分量的优良性能。最后,仿真结果验证了该控制策略的有效性,该方法有效地改善了三相微源逆变器输出电压的对称性。     

含逆变型分布式电源的不平衡配电网短路电流计算方法研究

逆变型分布式电源(IBDG)的输出由其控制策略决定而具有很强的非线性,使传统配电网的短路电流计算方法不再适用,而配电网的不对称更是进一步增加了其短路计算的难度.根据对称分量法推导出不平衡配电网的故障点各序电流,提出一种基于序网络迭代修正的不平衡配电网短路电流计算方法,在每一次迭代中,根据当前节点各序电压分别修正IBDG...     

基于STATCOM的三相不平衡潮流补偿技术研究

鉴于STATCOM具有能快速灵活地输出无功功率、稳定电网接入点电压、实现电网的三相平衡化补偿等特性,以电网的电压、电流不平衡度低于国家标准为目标,将STATCOM稳态模型引入三相潮流分析中,探讨了电网应用STATCOM补偿电力系统三相不平衡潮流问题。算例分析结果表明,采用STATCOM进行电力系统三相不对称潮流的平衡化补偿具有较好的效果,可有效降低电网不平衡度以提高电能质量。     

电力系统三相不平衡附加损耗的分配

随着电力系统的建设和国民经济的发展,三相不平衡作为电力系统的一种常态所造成的影响日益严重,但我国现有的电价体系尚未将由三相不平衡导致的附加损耗按责任分配,这导致了电价在不平衡意义下的不公平。因此,对由负荷不平衡引起的电力系统三相不平衡损耗增量的分配进行了研究,提出了基于三相不平衡度、负荷不平衡因子和有效视在功率的不平衡损耗按比例分配方法。仿真试验结果表明,在保证消耗有功功率不变,仅改变负荷每相消耗有功功率的绝对差值时,基于不同不平衡衡量标准的三种按比例分配方法得到的结果近似相等;而当总等效负荷每相消耗的有功功率不变,改变各个负荷消耗有功负荷的比例时,基于负荷不平衡因子的分配方法能更加客观地反映负荷不平衡导致的负序分量的变化。     

基于改进无源控制的含不平衡负载微电网电压控制策略

为解决微电网中由不平衡负载引起的三相电压不平衡问题,设计了一种基于改进的互联与阻尼配置(IDA)的无源控制(PBC)策略,考虑微电网中分布式电源之间的互联关系,建立了含不平衡负载多母线微电网并网逆变器的端口受控哈密顿模型,从系统全局能量的角度出发,通过互联与阻尼配置消除不平衡负载导致的二次谐波分量,选择合适的能量函数,保证了闭环的稳定性,实现并网输出电压电流正弦化。仿真验证结果表明,所提控制策略无需将电压/电流的正负序进行分离,使系统的控制结构简化,且与传统无源控制策略相比,所提控制策略能快速准确地控制输出电压和频率,有效降低了谐波干扰,实现了更好的动态响应。     

不平衡电压下双馈变速风电机组的控制策略

提出了不平衡电网电压下双馈发电机的控制策略,并建立了双馈发电机在正、反旋转坐标系下的数学模型。在此基础上推导和分析了电网电压不平衡条件下双馈发电机输出的瞬时有功、无功功率的组成。提出了4种可供选择的不平衡电压控制方案,并给出了不同控制目标下转子的正、负序电流目标值的计算原则。通过MATLAB/SIMULINK仿真验证了控制方案的有效性。     

钛渣电炉三相电压不平衡度的研究

在钛渣电炉的生产过程中,出现了B相变压器二次侧对地电压比A相和C相对地电压低的情况.针对此情况,首先阐述了电压不平衡度的概念,其次说明了钛渣炉中变压器的使用特点,在此基础上,得出了正确的三相电压不平衡度,最后分析了产生这种现象的常见原因.     

Control of Grid Side Converter under Unbalance Voltage Conditions for Variable Speed Wind Turbine

This paper proposes the control of a grid side converter under unbalance voltage conditions for wind turbine system. The control technique is designed to operate under unbalance voltage by independent control between positive and negative components. The converter will regulate the DC link voltage at the specific value （650 V）. To verify an operation of the proposed control, the simulation is conducted by MATLAB/SIMULINK program. The experiments are conducted on a 5 kW system composed of wind turbine simulator, machine side converter and the propose grid side converter for operation under unbalance voltage. By comparing the simulation experimentation results, it can be shown that the proposed control can be continuously operating through an extremely sag voltage without damage. Moreover the proposed control can deliver power to the grid and regulate DC link voltage under unbalance voltage.     

Structural Control of Piezoelectric Laminated Beams under Thermal Load

The dynamic analysis and the active vibration control of piezoelectric laminated beams under thermal load are presented. The beam is modeled using two noded finite elements with four mechanical and a variable number of electric potential degrees of freedom at each node. In the thickness direction, the thermal and the electric fields are approximated as piecewise linear across an arbitrary number of sublayers in a layer. Cubic Hermite interpolation is used for the deflection and electric potentials at the sublayers and linear interpolation is used for the axial displacement and the shear rotation. The thermal field is computed using a consistent six-noded thermal finite element with a quadratic interpolation along longitudinal direction and a linear interpolation along thickness direction. The temperature distribution and undamped natural frequencies are obtained for composite and sandwich beam under cantilever and clamped-clamped boundary conditions and compared with 2D-FE Abaqus results. The finite element equations derived are converted into modal model to represent them in the state space form. This model is then reduced using Hankel norm for designing the LQG controller. Optimal control technique is used to control the vibration of the beam. The designed LQG controller controls the tip deflection of composite and sandwich cantilever beams and midpoint deflection of clamped-clamped beams.     

三相不平衡条件下低压配电变压器合环操作研究

采用合环操作实现不停电倒负荷可大大提高低压配电网供电可靠性,但由于低压电网中配电变压器负载不对称性和合环点存在电压差等因素,合环操作会改变配电变压器负载不平衡度,且操作中会产生合环冲击电流,对电网安全运行产生影响。对此,提出了适用于低压配电网配电变压器合环时电流和不平衡度的计算方法,给出了低压配变合环操作的判定条件,并通过仿真分析了低压配变负载率和不平衡度对合环电流及合环后配电网不平衡度的影响,验证了计算方法的正确性。     

基于单向解耦的火电机组负荷最优预见控制方法

根据火电单元机组数学模型的特点,将多变量解耦理论与最优预见控制方法相结合,提出了一种基于单向解耦的负荷最优预见控制系统设计方法,该方法将2×2多变量最优预见控制系统的设计转化为两个单回路系统的设计,从而简化了系统结构,减少了计算量。仿真结果表明:所设计的系统具有良好的负荷跟踪性能。图5参7     

进水水力负荷对植被浅沟雨水径流控制效果的影响

为揭示植被浅沟对雨水径流的控制效果,通过实验室尺度模拟试验,分析不同进水水力负荷条件下植被浅沟对雨水径流水文特征的影响。结果表明,当进水水力负荷为1～4 m3/h、进水时间为30min时,植被浅沟对雨水径流峰值和径流总量的削减率分别为4.54%～13.49%、10.32%～35.38%,对应的削减量分别为0.14～0.18m3/h、0.18～0.21m3,径流峰现延后时间则介于9.40～20.37min;随进水水力负荷的减小,植被浅沟对雨水径流峰值和径流总量的控制效果呈上升趋势,径流峰现延后时间也随之增大;采取减小水力负荷(或增大浅沟断面尺寸)的方式,从削减量指标判断,对提升植被浅沟的雨水径流峰值控制和总量控制效果意义不大;因径流峰值延后时间的增大而产生的良好削峰和错峰效果,可有效缓解雨水排放系统的行洪压力。     

电控泵管嘴系统在柴油发电机组脉冲工况中的控制策略研究

在GT-POWER与Matlab耦合仿真和试验验证的基础上,对电控泵管嘴燃油喷射柴油发电机组在脉冲工况下的动态特性进行了仿真,研究了不同PID控制参数对脉冲工况下柴油机性能的影响,得到了一组理想的控制参数;并提出了首脉冲负载加载前提高柴油机转速的方案,以增大机组轴系在脉冲负载加载前的能量,减小机组在脉冲过程中的动态调速率。仿真结果显示,在理想的PID参数下,机组的动态调速率可由现场试验的6.8%降至4.0%,如果首脉冲负载加载前提前升高柴油机转速,机组的动态调速率可降至2.8%。