静止无功发生器谐波模型及其对谐振影响分析

静止无功发生器（static var generator,SVG）因响应速度快和调节范围广等优点被广泛应用于光伏场站,从而满足系统动态无功补偿等需求。然而现有研究缺乏SVG与光伏场站及电网谐波交互作用的分析,往往忽略其对光伏场站谐波谐振问题的影响。针对这一问题,基于多频谐波响应建立一种新型谐波耦合阻抗形式的SVG模型,该模型能够充分揭示系统中的频率耦合效应,可用于定量分析SVG对光伏场站谐波谐振的影响。最后,通过对实际光伏场站的时域仿真,验证所提谐波阻抗模型的正确性及频率耦合在谐波谐振分析中的重要性。     

静止无功发生器谐波模型及其对谐振影响分析

静止无功发生器(static var generator,SVG)因响应速度快和调节范围广等优点被广泛应用于光伏场站,从而满足系统动态无功补偿等需求。然而现有研究缺乏SVG与光伏场站及电网谐波交互作用的分析,往往忽略其对光伏场站谐波谐振问题的影响。针对这一问题,基于多频谐波响应建立一种新型谐波耦合阻抗形式的SVG模型,该模型能够充分揭示系统中的频率耦合效应,可用于定量分析SVG对光伏场站谐波谐振的影响。最后,通过对实际光伏场站的时域仿真,验证所提谐波阻抗模型的正确性及频率耦合在谐波谐振分析中的重要性。     

新能源并网谐振过电压分析

基于新能源发电技术的快速发展,新能源发电所占比例呈逐年增大的趋势。新能源通过逆变装置接入后会给电力系统注入谐波,当其大规模并网后谐波含量丰富,可能会有谐振过电压的潜在风险。首先,针对光伏并网系统建立谐波数学模型,对单个新能源场站接入系统进行谐波分析,分析逆变器参数、线路参数及电网等效阻抗对谐振后系统电压产生的影响;然后,对多个新能源接入系统进行谐波分析,探究新能源不同规模接入时系统谐振变化规律及对系统电压造成的影响。     

光伏场站送出线路采样值差动保护的谐波影响分析及改进

光伏场站通过逆变器并网,受逆变器控制策略影响,当送出线路故障时光伏场站提供的短路电流中谐波含量明显高于系统侧,其中又以3次谐波含量最高.通过对场站侧短路电流中含有3次谐波、系统侧短路电流不含3次谐波的模型进行定量分析,发现3次谐波对送出线路的采样值差动保护产生了极为不利的影响,导致采样值差动保护的固有模糊区显著增大,从...     

光伏扶贫地区调压器提升低压配电网电能质量的应用研究

光伏接入低压配电网造成过电压,并降低光伏的消纳能力。基于光伏扶贫地区低压配电系统的电能质量实测数据,分别对光伏扶贫地区低压配电网电压偏差、三相不平衡和谐波的实测数据进行分析,指出电能质量存在的主要问题,对其进行机理分析。以电能质量限值为约束条件,分析调压器在低压配电网中的应用,分别在调压器补偿前后,对低压配电网的供电电压、电压不平衡、谐波电压含有率以及提升光伏消纳能力分别进行仿真,得出调压器可有效提升光伏消纳能力的结论,为扶贫光伏的利用率提供借鉴。     

分布式光伏并网系统电压越限风险及谐波影响

在“源-网-荷-储一体化”协同发展背景下,随着电力电子技术的发展,光伏并网引发的电压波动、谐波畸变等问题进一步显现,因此明确分布式光伏并网系统内电能质量问题产生的机理,对保持配电系统的经济稳定运行至关重要。研究了光伏并网系统多种典型电能质量问题的发生机理,介绍了典型的光伏并网系统的结构特点和运行原理;根据原理分析了光伏并网对电压偏差和功率因数的影响;通过分析原理及仿真数据对比介绍了分布式光伏引起的谐振风险以及谐波畸变情况。根据低压光伏台区实测数据以及仿真算例,分析了分布式光伏并网对电压偏差、电压波动、谐波电压等电能质量指标的影响,结果表明,光伏并网会引起电压波动、谐振、谐波等电能质量问题,因此在推进光伏并网的同时,既要考虑电能质量制约因素,又要考虑大规模光伏并网带来的消纳问题。     

光伏并网系统隔离变压器联接方式的应用研究

对光伏并网系统隔离变压器进行了仿真与实验,探讨适于光伏并网系统的变压器联接方式。对隔离变压器及其作用进行了简要论述,对谐振过电压、系统故障检测及系统谐波等问题进行了理论分析,确定了光伏并网系统隔离变压器联接方式选择的基本原则。通过Matlab仿真与实验测试对得到的数据进行比较验证。研究结果表明,在单级式光伏并网发电系统中,隔离变压器的联接选择Δ/Yn方式较合适,为今后大容量光伏并网电站的发展提供了基础和依据。     

高比例光伏与配电网超高次谐波交互影响研究

高比例光伏并网显著增加了配电网超高次谐波含量,高比例光伏与配电网之间的交互影响相较于单台光伏并网更加复杂,电网安全运行稳定性降低。为揭示高比例光伏并网下的超高次谐波特性,文中对高比例光伏并网与配电网超高次谐波交互影响进行了分析。首先,针对高比例光伏接入配电网的超高次谐波传播特点进行理论研究,并综合电网背景谐波、光伏控制电路影响建立可准确反映分布式光伏超高次谐波电流的动态数学模型。在此基础上,搭建PSCAD仿真模型,重点分析多台光伏逆变器间以及电网背景与光伏逆变器间的超高次谐波交互影响。最后,通过福建泉州某集中接入的屋顶光伏超高次谐波实测数据验证了分析结果的正确性。     

适应分布式光伏并网的低压交直流混合配电工程示范应用

随着大量分布式光伏接入低压配电网，配电台区过电压、三相电流不平衡等问题逐步凸显出来，给电网设备及用户电器带来了更高的运行风险。低压交直流混合配电网具有灵活的负荷转移和调节能力，能有效改善分布式光伏潮流反送时造成的过电压问题，同时通过交直流变换设备对三相不平衡电流进行补偿。通过对分布式光伏配电台区建设低压交直流混合配电示范工程中的方案选择、建设要点、工程成效等方面开展分析，总结了低压交直流混合配电示范工程的运行效果，分享了示范工程建设及运行维护的经验。最后通过分布式光伏配电台区工程投运前后的数据对比，验证了所采用的低压交直流混合配电技术应对过电压及三相不平衡问题的有效性。     

大型分布式电源建模分析与并网特性研究

详细分析了大中型光伏电站并网原理,确立了光伏逆变器的数学模型和电网分布参数模型,从而进一步分析其并网特性。研究了大型光伏发电系统和薄弱电网并列运行的特性,着重分析了大中型光伏电站在薄弱电网环境下输出电压、电流谐波等电能质量特性。根据采用传统控制算法的三相光伏逆变器仿真结果和实际运行数据,提出基于空间矢量理论的三相光伏逆变器控制算法,可有效降低光伏并网输出电压、电流谐波,增强光伏并网可靠性。理论分析和部分运行结果证明了并网特性的正确性。     

组串式光伏发电系统直流侧可变拓扑及多目标控制策略

针对常规光伏发电系统低光照下发电效率低、谐波含量高等问题,提出一种光伏发电直流侧可变拓扑结构及多目标控制方法,旨在提高光伏系统运行性能。建立了以光伏系统损耗最小和电流谐波畸变最小为目标的多目标函数。控制器控制跨桥开关切换逆变器运行台数在一台到多台之间转换,使目标函数最小,能够有效提高光伏并网逆变器输出利用率,降低逆变器输出电流谐波含量。将常规光伏发电方式与该文策略发电方式实验数据进行对比,验证该文策略的有效性。     

关于运行中的110～500千伏输电线路上工频过电压特性的研究

工频过电压和因系统运行方式不良引起的高次谐波的持续过电压,对确定绝缘强度和研究过电压的保护措施越来越重要了。为了适应对操作过电压和大气过电压的保护,     

考虑系统侧谐波电压波动的光伏接入点谐波发射水平评估方法

随着光伏逆变器的广泛应用,其运行时产生的谐波与接入点系统背景谐波叠加,引起谐波放大甚至谐振问题,评估光伏接入点谐波电压发射水平对于防范谐波问题具有重要意义。与传统的非线性负荷不同,光伏逆变器经过滤波器滤波后接入电网,公共连接点（PCC）的光伏侧谐波阻抗可能不满足传统电网中远大于系统侧谐波阻抗的条件。同时,电力电子设备的不断接入导致系统产生了大量谐波,谐波电压波动逐渐增大。因此,首先根据光伏逆变器、滤波器以及线路谐波阻抗的参数,估算光伏侧谐波阻抗;然后基于逻辑斯蒂回归（LR）对公共连接点的谐波电压、谐波电流数据对进行分类,筛选出系统侧谐波电压基本一致的数据对组,进而通过偏最小二乘法估算系统侧谐波阻抗,减小系统侧谐波电压波动的影响;最后,基于光伏侧和系统侧谐波阻抗的估算,对光伏接入点的谐波电压发射水平进行评估。通过与其他方法仿真对比分析,验证了所提方法的先进性和准确性。     

光伏发电并网中谐波特性分析及谐波抑制综述

高比例光伏并网将导致配电网谐波呈现高频次、 宽频域等特性,对电力系统的可靠运行造成严重危害.分析其谐波特性、交互影响和建立谐波源模型是治理谐波、提高电力系统电能质量和保证电网安全稳定的理论基础和技术基础.从谐波特性及交互影响、研究方法原理和谐波抑制三方面出发,对光伏并网中的谐波问题进行综述,总结未来光伏并网谐波问题的发...     

主传动谐波引起供电系统局部谐振过电压分析

谐波在电力系统中引起并联谐振和串联谐振,从而使谐波电压和电流放大,严重影响电力系统的安全运行。冶金行业轧机主传动系统产生高次谐波,引起供电系统局部串联谐振产生过电压,损坏工业控制系统单元。通过对主传动及控制系统谐波数据的测量及分析,提出改进方案,消除谐波电压产生串联谐振,使供电系统及工业设备负载安全正常运行,进一步提高工程技术人员对谐波危害的深刻认识,重视系统电能质量的优化设计,保障企业供电系统的可靠性和安全性。     

基于数据-模型融合驱动的新能源场站宽频阻抗在线辨识及稳定性评估

风电、光伏等新能源在电网中的渗透率不断提高,导致一系列宽频振荡问题。阻抗法是研究新能源并网系统宽频振荡稳定性的有效方法之一,然而由于商业化新能源机组的“黑/灰箱”问题、新能源场站运行状态的随机不确定性等因素,导致新能源场站的精确阻抗/导纳建模困难。为此,提出基于数据-模型融合驱动的新能源场站宽频阻抗/导纳在线辨识方法,针对输入随机不确定的新能源机组,采用数据驱动方法建立其覆盖整个稳态运行工况的宽频阻抗/导纳辨识模型,然后结合新能源场站的物理结构模型,构建数据-模型融合驱动的新能源场站宽频阻抗/导纳在线辨识模型。最后,以风电并网系统为例,利用建立的导纳辨识模型对风电并网系统的宽频振荡稳定性进行在线评估,并通过时域仿真验证稳定性在线分析的正确性。     

光伏DG接入配电网及微电网的过电压自动调节方法研究

针对光伏DG接入配电网因过电压而导致渗透率低的问题、微电网离网运行期间过电压问题,以及微电网在非计划孤岛状态下并网转离网暂态过电压问题,提出一种P/U下垂调节方法。当光伏DG接入配电网,该方法能避免光伏DG因过电压而退出运行。当光伏DG接入离网运行微电网,因负荷减少、DG出力增加等因素而导致过电压时,该方法可以实现无通信互连线的稳态离网能量平衡。当含光伏DG的微电网在并网转离网期间,该方法能够解决暂态过电压问题。首先推导电压偏差公式并分析过电压产生机理。其次介绍P-U下垂调节方法原理。最后为验证方法可行性,以光伏DG接入配电网为算例分析对象,搭建Matlab/Simulink仿真模型,并在逆变器样机上进行试验验证。结果表明P-U下垂调节方法可行有效。     

光伏发电系统输出功率突变引发的逆变器端部过电压机理研究

光伏发电系统输出功率突变会导致逆变器端部瞬间过电压,造成逆变器内部滤波元件过压损坏,危及光伏发电装备的运行安全。目前,关于此类过压问题的机理不清,相关研究鲜有报道。该文针对光伏发电系统输出功率突变导致的逆变器端部过电压问题,建立包含控制器的逆变器端电压分析模型,揭示由控制器快速响应与端口LC滤波器相互作用而激发的逆变器端部欠阻尼振荡引起的端部过电压机理。基于PSCAD仿真平台和实验平台搭建光伏逆变器联网系统,仿真和实验结果验证所建立模型和理论分析的正确性及有效性。     

电网电压不平衡下三相光伏发电系统的谐波电流抑制

电网电压不平衡下光伏发电不脱网运行会使三相光伏逆变器产生显著的谐波电流。本文对不平衡电压下光伏发电功率控制进行研究,分析其电流谐波总畸变率和各次电流谐波特性;推导光伏发电功率波动、总谐波畸变率和奇次谐波电流有效值解析表达式,考虑光伏发电注入电流谐波和功率波动的限制,提出了两种功率控制调节系数算法,建立电压不平衡下光伏发电的谐波电流抑制策略。通过PSCAD/EMTDC仿真结果验证了该方法的可行性。     

高压直流输电系统中交流滤波器连线保护

高压直流输电系统具有存在谐波、孤岛运行、过电压及TA饱和等特点,交流滤波器连线保护需要充分考虑这些特点带来的影响,才能起到既全面又有效的保护作用。基于上述特点,提出一种新的交流滤波器连线保护方案,方案中考虑了TA饱和的差动保护和计及谐波、交流过电压、断路器分断能力及孤岛运行的过电压保护等。该方案已成功运用于国内多个高压及特高压直流工程中。运行情况表明其保护效果良好。