适应电力电子变压器功率双向交换的低电压穿越运行控制策略

针对交流电网故障导致机端电压跌落时电力电子变压器的运行特点,该文提出一种适应PET功率双向交换的低电压穿越运行控制策略.在电压跌落期间,根据正序电压跌落深度,自动调整注入无功功率,以协助电网电压恢复;并根据电压跌落前PET有功传输情况,在保证PET电流不越限的前提下,最大程度保持有功传输的水平及方向,减少对交直流电网的...     

三相光伏低电压穿越的正负序分离优化控制

为提高光伏并网发电系统的低电压穿越能力,基于光伏并网系统拓扑结构建立了光伏并网系统数学模型.采用瞬时对称分量法将不对称故障转化成对称故障,确定出电压跌落深度和正序电流参考值.通过对不对称故障和对称故障情况下的各电气量进行比较分析,建立了低电压穿越的正负序分离优化控制.结果表明:该控制策略在电网发生不对称故障时,并网逆变器的输出无功功率随着电网电压跌落深度增加而增大,有利于恢复并网点电压.     

电网电压不平衡条件下MMC控制策略的仿真比较研究

当电网电压不平衡时,交流侧的电流会出现不对称,有功功率和无功功率在模块化多电平变流器(MMC)外部出现二次波动,严重影响系统的稳定性和电源质量。因此,在电网电压不平衡条件下控制MMC是非常必要的。针对电网电压不平衡状态下的MMC交流侧三相电流不对称、有功功率二次脉动、无功功率二次脉动问题,对这3种控制目标下的参考电流分别进行了求解,并制定了传统PI控制、滑模控制、无源控制等控制策略。最后,在MATLAB/Simulink平台上仿真并比较3种控制策略的优缺点。     

基于转子基波电压协同输出控制的 双馈变流器高电压穿越策略

为了解决电网电压深度不对称骤升时,机侧变流器功率不稳定以及直流母线脉动问题,提出一种基于转子基波电压协同输出控制的双馈变流器高电压穿越方法。当电网电压不对称升高时,转子侧变流器只输出转子电压基波分量,控制转子变流器输出有功功率基本为零,同时网侧变流器把直流母线的脉动功率送至电网。试验结果表明,该控制方案不仅可以保证在电网电压不对称升高期间双馈风电机组不脱网运行,还能向电网提供一定的感性无功功率,同时该方法不需要使用直流母线电压斩波电路,节省了成本。     

以无功管理为核心的电网综合节能改造

在电网运行中,因大量非线性负载的投运,它们除要消耗有功功率外,还要消耗一定的无功功率.当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时,功率因数越低,电网所需无功就越多,线损就越大[1].此外,无功功率不足,将引起电网电压下降,而无功过剩将引起电网电压偏高.因此无功功率平衡是维持及保证电网电压质量的基础,开展电网综合节能改造工作,能够大幅改善城乡电网线损率和电压合格率水平,提高电网效益.同时,可进一步提升优质服务水平,增加客户满意度.     

基于对称基准旋转相量的谐波电流检测方法

提出一种适用于有源电力滤波器补偿电流检测新方法。利用对称基准旋转相量求解基波正序有功电流的幅值,并分剐计算电压、电流与基准旋转相量相位差的正余弦值,从而求出基波功率角,消除基准旋转相量与电网电压的相位偏差。仿真结果表明：该方法在电网电压不对称且畸变的条件下能准确提取基波正序有功电流,适用于有源电力滤波系统中谐波、无功及负序电流的综合补偿。     

VSC-HVDC供电无源电网的频率控制策略

向无源网络供电的柔性直流输电系统在送端交流电网故障下,由于限流器作用,会使受端交流电网出现功率缺额问题,进而影响受端电网的电压稳定性。通过分析有功功率不平衡量,研究影响直流电压变化的机理,获得扰动下直流电压变化与频率响应之间的映射关系,进而提出逆变站的频率控制策略;利用负荷频率特性调节,将故障信息通过频率传递给保护装置,提高了系统故障穿越能力。PSCAD/EMTDC仿真结果表明:所提出的控制策略能够有效地提高VSC-HVDC受端系统的故障穿越能力。     

三相不对称负荷系统无功补偿控制器设计

针对交流电弧炉、电气化铁路等三相不对称负荷不断增加的现状,设计了一种新型无功补偿控制器,提出了一种p,q运算方式与广义瞬时无功功率理论相结合的新型优化算法,对三相电压、电流信号进行采样运算并进行优化,然后用DSP2812芯片计算出实时无功功率和功率因数,自动判定控制器是否发出电容器投切指令,达到无功补偿的目的.实验结果表明,该控制器通过对电容器的投切控制,将三相不对称负荷系统的功率因数由0.93提高到0.98,有效解决了三相畸变电流采集的问题,准确地实现了无功补偿控制功能.     

特高压混合三端直流输电系统定功率MMC交流故障穿越策略

送端采用电网换相换流器(LCC),受端采用模块化多电平换流器(MMC)的特高压混合直流输电系统是直流输电技术重要的发展方向之一。在该系统中,各换流站每极均由高、低两个阀组直流侧串联而成。当其受端MMC发生网侧故障时,现有穿越策略或将引起定有功功率MMC阀间均压环节失效,从而导致子模块电容过压的问题。针对该现象,首先梳理了系统在故障工况下面临的主要问题和矛盾;接着,重点针对阀间均压环节失效的内部机理进行了研究,并提出了一种基于有功功率限幅值的站间协调穿越策略,此外,为使其能够较好地适用于不对称故障,采用了一种零序电压注入的方法,以平衡不对称故障下相单元间的桥臂电流直流分量;最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了相关模型,通过仿真对比,验证了本文策略能够兼顾不同受端站的桥臂过流和子模块过压风险,实现交流故障的可靠穿越,并尽可能地提升了故障期间的功率传输能力。     

VSC-HVDC在交流电网非故障时的控制策略研究

电压源换流器型直流输电(VSC-HVDC)是一种以电压源换流器和脉宽调制等技术为基础的新型直流输电技术。由于具备向无源系统或者弱交流系统供电、有功功率和无功功率能快速独立控制、易于构成多端网络和环境友好等优异性能,VSC-HVDC在输电和配电领域都有着非常广泛的应用前景。阐述了VSC-HVDC的结构和基本原理,指出PWM技术是VSC工作的基础,通过PWM控制VSC输出电压的幅值与相位即可控制换流站向交流系统注入的有功功率和无功功率。然后根据VSC-HVDC的控制体系和控制策略,指出在设计VSC-HVDC的控制系统时,可以通过合理的控制策略来提高系统在故障情况下的不间断运行能力。最后通过在MATLAB软件中搭建单相和三相VSC逆变电路模型进行仿真分析,证明控制策略的正确性,符合实际中直流到交流的逆变结果。     

中性点不接地系统单相经过渡电阻接地故障特性分析

为了提高供电可靠性,降低投入成本,我国配电网大部分采用中性点非有效接地系统运行。根据以往的统计分析,单相接地故障占了大多数。本文分析了在中性点不接地系统中。系统单相接地故障,在过渡电阻存在时,利用对称分量法,计算单相短路接地故障时的各相电压,并作出故障后各相电压随过渡电阻的变化曲线,指出故障相的电压并不一定最大。最后用MATLAB仿真证明。     

一种无锁相环的ip－iq法的谐波检测方法

有源电力滤波器是对电力系统中谐波和无功功率补偿的重要装置,其关键环节之一就是能够实时准确地检测出谐波电流。在介绍传统的基于三相瞬时无功功率的i_p-i_q法基本原理的基础上,指出其检测到的基波电流出现误差的原因是由于电网的电压与其正序电压存在相位差。针对该问题提出一种无锁相环的i_p-i_q法,通过对称分量法提取电网电压的正序电压,最后用MATLAB仿真软件搭建仿真模型进行验证。     

电压跌落故障半实物模拟方法研究

为了在光伏电站、风电机组、虚拟同步机等低电压穿越测试过程中精确模拟电网各种电压跌落故障,提出频域内故障电压目标相量的直接合成方法,搭建基于MicroLabBox实时仿真单元和物理变流装置的半实物实时仿真平台。针对电力系统中典型电压跌落故障(包含三相对称故障和三相不对称故障),在MicroLabBox中利用故障电压特征相量合成三相故障电压调制信号,经AC/DC/AC两级PWM变流电路生成故障电压,避免了应用对称分量法的分解与合成运算过程,大大降低了控制算法运算量。实验结果表明,该半实物模拟平台可生成各种类型的故障电压,跌落深度、故障起止时间设置灵活,动态响应速度快。     

三相三线制星接不对称负载与其对称相电压关系研究

在电源电压对称的三相三线制星接电路中,当三相负载不对称时,中点电压一般不等于零,即三相负载的相电压不对称。至于哪些三相不对称负载能保持其三相相电压对称,大学电路原理方面的书中却没有论述。一方面,这一部分的结论在电路中是空白;另一方面,电路原理书中论述到了不对称负载这个问题,这会给学生很模糊的概念,应该给学生一个定论。因此,利用电路的基本原理,找出能使三相负载相电压对称的三相不对称负载,从而对某一组三相不对称负载是否会引起中点位移有了一个定量的分析和明确的结论,对这一部分的空白起到了很好的补充和完善的作用。     

基于定子绕组等效灌注直流的电机转子故障诊断

提出了基于向定子桌相等效灌直流的感应电机转子故障诊断新方法。该方法通过一种简单的电路装置等效地向定子绕组灌注一个直流信号。当电机转子故障时，定子电流中将会出现f=2（1-s〉f1（s为转差率。f2为电网频率）故障特征频率分量。以三相基波正序电压及其希尔波特变换构造PQ变换矩阵，用其对定子三相电流进行变换，得到有功功率P和无功功率Q0由于正常电机P、Q均恒定，在PQ坐标系下对应一个点；故障电机则由于P、Q中附加频率为f=（1-2s）fs的波动分量而对应于一个椭圆。通过比较电机正常及转子断条故障运行时P、Q在Pp坐标系下对应的模式,实现转子断条故障的可靠检测。     

SVC无功信号检测方法的实现

为提高静止无功补偿器（SVC）的控制精度和速度,对其控制信号的检测方法进行深入分析。介绍了基于瞬时无功功率理论的ip-iq运算方式在负载三相电压畸变、电流不对称情况下的信号检测方法。给出了负载三相电压畸变、电流不对称情况下SVC的信号检测方法。仿真结果表明,无功信号检测方法能够快速、有效、准确地得到SVC的控制信号,对工程实践有一定的指导意义。     

深度不对称故障下逆变电源控制策略研究

在分析逆变电源交流侧电流、直流电压、流入电网功率等电气量之间关系的基础上,依据新能源电源故障穿越运行指标要求,提出逆变电源控制策略设计需综合考虑的主要原则,不仅要保证深度不对称故障下逆变电源能够稳定不间断运行,还要使其能在故障期间发出所需的无功支撑,并在故障切除后较快恢复到故障前运行状态.通过仿真分析说明:若逆变型新电源的故障穿越控制策略能满足该文所提出的主要原则,则可保证其在100%不对称度故障下电源仍能稳定运行.     

提高DFIG低电压穿越能力的改进控制策略

双馈感应发电机(doubly fed induction generator, DFIG)并网处发生短路故障时,基于传统crowbar技术的DFIG低电压穿越能力较低,须从电网吸收大量的无功功率,机端电压难以恢复。针对这一技术弊端,提出一种改进的综合控制策略:首先在原有crowbar技术的基础上引入直流卸荷电路(DC-chopper),在故障时能够抑制直流母线过电压和转子侧过电流;其次在转子侧变换器引入一个定子励磁电流的微分补偿项控制,以提升机组系统轴系机械应力。当电网发生严重故障时,改进的网侧变换器控制策略可将正常运行模式切换到无功支撑模式,从而补偿系统所需无功并为电网提供部分的无功功率。在PSCAD/EMTDC平台搭建DFIG并网的仿真模型,其仿真结果表明,在不同电压跌落程度下,提出的控制策略均能提高DFIG的低电压穿越能力。     

一种数字式多功能电网参数测量仪的研制

为了提高电参数测量的便利性和准确性,提出了一种基于数字信号处理器的多功能电网参数测量仪设计方案．对C500、C501、AT93C46的工作方式和接口等进行了讨论,采用了基于C500的误差校正法以提高测量准确度,实现了对交流电网中三相电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、频率、有功及无功电能的实时测量,测量准确度达到0．5级．     

电网故障计算中参数不对称的模拟方法研究

通过引入虚拟支路和虚拟节点,建立模拟参数不对称的虚拟端口,以虚拟端口为边界,将参数不对称电网分解成对称网络部分和模拟参数不对称的不对称网络部分.根据补偿法的基本原理,用从虚拟端口向对称网络的注入电流作为补偿电流,将参数不对称电网转化为对称电网.将不对称电网转化为对称电网后,可以利用基于对称分量法的各种故障计算方法进行电网故障计算.最后以一个不对称系统短路故障为例进行计算,结果证明算法有效.