一种适用于多端柔性直流输配电系统的新型电压下垂控制方法

如何保障多端柔性直流输配电系统在不同程度扰动下安全稳定运行是柔性直流技术发展所面临的一个挑战.针对这个问题,提出了一种适用于多端柔性直流输配电系统的电压下垂控制方法.该方法在电压-有功功率下垂控制的基础上,利用本地直流电压偏差信息实时调整下垂控制的运行工作点,使得直流电压靠近电压上限时自动往下调整,保障系统在各种扰动下...     

一种适用于直流微电网的自适应下垂控制策略

下垂控制能够实现功率的按比例分配,在直流微电网中被广泛应用。然而由于线路阻抗存在差异,采用传统下垂控制的分布式单元在电压偏差和电流精准分配之间存在矛盾。为此,利用电压偏差截距补偿法和功率分配环节对下垂系数进行自适应调节,实现了直流微电网系统各个分布式电源功率的精准分配和电压补偿,并使用四端直流微电网仿真模型验证了所提出的控制策略的有效性。     

一种适用于低压微电网的改进型下垂控制器

针对低压微电网中采用传统下垂控制器多微源之间功率分配精度不高和非线性负载影响的问题,通过虚拟阻抗的设计,将等效线路阻抗设计为在工频附近呈现阻性,满足低压微电网的线路阻抗特点,同时降低了微源逆变器功率均分控制对输出线路阻抗的敏感性;等效线路阻抗在高频谐波段呈感性,有效抑制非线性负载造成的高频谐波。同时改进了功率控制环,避免了较大的阻性等效输出阻抗造成电压降低的问题,加入的并网自动跟踪相角控制器在计划并网前自动调整微源输出电压相角,保证并网过程平滑过渡。仿真结果验证了提出的改进下垂控制器可以消除微源之间的环流,同时抑制高频谐波,输出电压与设定值无静差且并网过程平滑无冲击;基于DSP的样机实验结果也验证了该方法的正确性和可靠性。     

一种适用于孤岛运行的逆变器控制方法

分布式电源主要通过逆变器接入微电网,逆变器控制技术在微电网中具有重要地位。下垂控制可以自动调节功率且灵活性强,在微网协调控制中得到了广泛的应用。提出了一种新型下垂控制方法,该方法对传统下垂控制的电压电流控制环、功率控制环2个环节进行改进,即:对电压电流控制环,加入了动态虚拟阻抗反馈,实现了有功功率和无功功率的解耦,从而保证了逆变器输出阻抗与线路阻抗相匹配;对功率控制环,除了构造了积分环节以提高系统稳态性外,还将频率差值、电压差值通过PI控制来修正下垂系数,以使系统能随着系统运行情况而做自适应的调整,从而增强了频率和电压的动态稳定性。最后通过软件仿真和硬件实验验证了所提控制策略的有效性和可行性。     

适用于微网的电压频率无偏差下垂控制方法

下垂控制是微网控制中常见的控制方法,但下垂控制会导致电压和频率偏差。针对上述问题,通过求取有功下垂和无功下垂控制方程的微分,在2个方程中分别加入频率和电压偏差的比例量,稳态时由于电压和频率偏差的微分为零,迫使频率和电压的偏差量为零,从而消除了稳态频率和电压偏差;此外还从减小频率和电压偏差的角度对比分析了传统下垂控制方法、相角下垂控制方法、自适应调节下垂系数控制方法以及所提方法的控制效果。仿真结果证明了前3种方法的局限性及所提方法的有效性。     

一种适用于MMC-HVDC连接极弱受端交流电网的功率阻尼同步控制方法

该文在功率同步控制基础上,结合电流矢量控制特点,并引入瞬时阻尼功率分量,提出一种适用于模块化多电平换流器型高压直流输电系统(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)连接极弱受端交流电网的功率阻尼同步控制策略。建立MMC-HVDC系统的小信号数学模型,分析在极弱受端交流系统条件下功率阻尼同步控制器参数对系统稳定性的影响,研究在不同短路比条件下使MMC-HVDC系统保持稳定运行的控制器参数的调节范围。最后在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建MMC-HVDC连接极弱受端交流电网的仿真模型,并进行分析验证。结果表明所提出的功率阻尼同步控制方法不仅具有良好的控制性能,而且可以提高MMC-HVDC系统在极弱受端交流系统条件下的运行稳定性。     

适用于柔性直流的辅助功率补偿下垂控制

目前,多端柔性直流互联系统中的模块化多电平换流站广泛采用下垂控制策略,可根据下垂特性曲线自主调节电压和功率。但是,该策略难以应对诸如换流站潮流翻转、换流站退出运行等突发工况下直流侧电压的异常波动。为此,建立了基于下垂控制策略的换流站线性模型,表明下垂控制使换流站调节速度难以满足突发工况的需求;在此基础上,针对突发工况下直流侧电压突变问题,提出了一种基于辅助功率补偿的改进型下垂控制策略。相比传统下垂控制,该策略无须改变换流站控制参数,稳定性更好,反应速度更快,抑制电压波动能力更强,较好地优化了直流互联系统应对突发工况时的性能,并通过仿真验证了该策略的有效性。     

适用于功率突变的MTDC系统改进下垂控制

直流电压的稳定控制是多端柔性直流输电系统安全运行的关键,多端系统的安全运行需要满足N-1法则。在功率发生突变时,功率不平衡将导致直流电压发生偏移,严重时造成换流站脱网,且传统下垂控制的换流站受限于固定的下垂系数,难以适应功率突变。针对此问题,提出改进下垂控制,通过监测换流站直流电压和有功功率的偏差值,引入影响因子并设置电压滞环,自适应修正下垂系数,以抑制功率突变情况下直流电压的偏移。基于Matlab/Simulink搭建基于电压源型换流器的四端柔性直流输电系统仿真模型,构造主/从站退出运行、潮流反转3种工况,验证改进下垂控制策略在功率突变情况下,能够满足N-1法则,保障多端系统的安全运行。     

一种并联逆变器自适应下垂控制方法

在逆变器并联系统中,由于线路阻抗的差异,传统下垂控制功率分配精度不高,并且复杂工况下输出电压控制精度低。为了解决以上问题,提出一种基于自适应参数的改进下垂控制方法。该方法在传统P-V下垂控制的基础上,代入基于Lyapunov函数的自适应参数控制,降低原有线路阻抗的影响,保证输出电压在任意负载工况下均保持在一定的约束范围内。此外,在控制回路中加入虚拟阻抗,通过有功功率反馈调节虚拟阻抗比例系数,进一步提高功率分配精度。仿真和实验结果验证了所提出的改进下垂控制方法的有效性。     

直流微电网的一种增量式下垂控制方法

在直流微电网中,下垂控制是解决负荷功率分配问题的基本控制方法之一。传统的下垂控制方法是基于负荷电流I的U-I下垂控制,这种方法虽然可靠性和经济性较好,但是在实际直流微电网运行中由于各微电源之间线路阻抗不一致或者本地负荷不平衡,各分布式电源发出的有功功率会出现分配不均进而产生系统环流。为此,提出一种电压增量式P-V下垂控制方法。该方法引入了电压变化率v,并且利用平均负荷p_(av)来校正每台变化器的输出功率,从而达到输出有功功率一致、减小系统环流的目的。对该控制方法分别在连线阻抗不一致和本地负荷不平衡的工况下进行了仿真验证,其结果验证了该控制方法的有效性。     

一种适用于高渗透率主动配电网的电能质量调节器

针对高渗透率主动配电网的电能质量扰动问题,提出一种以可调电抗器为基底,结合有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)的新型电能质量治理装置.该装置借助磁链控制原理,向串联型有源滤波器变压器二次侧施加电压改变自身阻抗以对电能质量扰动进行调节,从而达到对电能质量的综合治理.该调节器可以借助自身的结构优势对谐波起隔离作用,结合...     

一种适用于高量程加速度计的标定方法研究

针对传统重力场标定方法的输入激励只能在±1g之间,无法满足高量程加速度计在满量程内标定需求的问题,提出了一种适用于高量程加速度计标定方法.首先,分析了标定原理与误差来源并建立了加速度计误差补偿模型,其次,设计了适用于高量程加速度计的十二位置标定方案并推导出标定参量计算方法,最后,通过精密离心机进行试验验证了标定方案的可...     

适用于MMC多端柔性直流配电网的改进电压下垂控制研究

传统交流配电网本质上是不可控的,难以适应现代多元电力供应方式,配电网会出现电压不平衡、电能质量较差等问题。模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的出现促使配电系统更加可控,为交流配电系统向直流配电系统发展提供了技术基础。介绍了MMC的基本原理,推导了其数学模型。针对配电系统频繁出现功率波动而引起的直流母线电压变化的情况,提出一种改进电压下垂控制策略,该策略能够抑制功率波动引起的过电压,消除电压越限,更有利于多端直流(Multi-terminal DC,MTDC)系统的电压稳定。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了并联四端直流配电系统,对所提的控制策略进行验证,仿真结果验证了其有效性。     

适用于MMC型直流变压器的直流故障主动限流控制方法

为满足模块化多电平换流器(MMC)型直流变压器对直流故障电流快速限制的要求,有必要对其主动限流控制方法进行研究。文中通过对双极短路故障机理的详细分析和故障电流的建模,得到了考虑上升阶段交流馈入量后的桥臂电流,以及短路电流峰值和峰值时间的表达式,然后给出了可以通过降低在故障发生后每相子模块投入数量来限制故障电流的结论。基于此结论,设计了一种新型主动限流控制方法。该方法通过产生附加直流偏置和交流增益,进而调整桥臂电压的直流分量和交流分量,再经调制环节达到限流目的。最后通过仿真验证了所提出方法的有效性和优越性。     

适用于风力发电的一种低成本VSG实现方法

新的电网导则要求风力发电系统具有一定的低压度过能力(LVRT),采用一种低成本的电压跌落发生器(VSG)方案,可以方便地模拟电网电压跌落.以单片机作为控制器,以晶闸管作为交流开关,以MOC3062作为晶闸管驱动器,构成变压器形式的单相VSG,省去了同步电路,因而结构和控制简单,可扩展性强,成本低,可靠性高,能够实现大功率等级.仿真和实验结果表明电压衔接良好,波形畸变小,可以满足风电测试的需求.     

一种适用于电力系统的实时数据迁移方法

公开了一种适用于电力系统的实时数据迁移方法,以解决电力系统生产环境下,位于不同安全区域不同数据库之间的数据迁移问题。采用部署在各安全区内的数据接口服务器,负责所有迁移数据的获取、格式转换、解析以及写入过程;采用中转服务器在各安全区负责所有数据文件的传输及中转工作,减少接口服务程序在数据传输方面的压力,确保系统稳定运行;采用国调制定的标准E格式语言文件作为载体,通过中转服务程序和隔离网闸专用传输工具相结合的方式进行跨隔离网闸数据传输,保证数据安全。本方法确保了现有生产系统(特别是数据库系统)的正常稳定运行,从而实现了在线、安全、稳定的数据迁移。     

适用于海上风电并网的多端柔性直流系统自适应下垂控制研究

多端柔性直流输电技术适用于大规模海上风电场并网,维持直流电压稳定是多端柔性直流输电系统协调控制的主要任务。传统下垂控制采用固定下垂系数,在复杂工况下灵活性较差,为此提出一种自适应下垂控制策略。通过检测换流站的直流电压偏差和功率裕度,采用模糊逻辑推理调整下垂系数。基于PSCAD/EMTDC仿真研究表明:所提自适应下垂控制策略,在换流站功率裕度允许范围内,能够减小传输功率变化造成的直流电压偏差,提高系统运行特性。     

一种改进的类功率下垂控制研究

为了保证基于本地信息的基础上,实现不同容量微源对于负荷功率的精确分配,提出了一种改进的类功率下垂控制。通过分析并联微源单元的功率分配机制,定义有功功率和无功功率的线性组合"类功率",其中类有功功率和类无功功率仅与相位差和幅值差相关。根据不同容量微源对于负荷功率的精确分配的要求,选择适当的参数,推出类功率下垂控制。仿真实验证明了该控制策略的有效性与优越性。     

一种适用于中小水电站的机组就地控制单元

介绍一种水电厂机组就地控制单元(LCU)的设计,这种机组就地控制单元实现水电厂计算机监控系统下位机的全部功能,取消了就地控制单元管理计算机,集成了转速信号装置、机组温度测量及温度保护系统,降低了计算机监控系统的成本与体积,非常适用于中小型水电站机组自动化。