浅谈分层模型预测控制的风电场电压协调控制策略

随着风电并网技术的日益成熟,风电机组装机容量日益扩大,因此对大型风电场接入系统后的安全稳定问题也日益凸出。我国风电发展呈现弱电网和集群式发展特点,继而需要有效解决风电场电压无功率问题。为了有效解决上述问题,本文将提出分层模型预测控制的风电场电压协调控制策略。     

廊坊地区无功优化系统介绍

无功优化系统与调度自动化OPEN3000系统有机结合,利用电网模型和调度自动化(SCADA)系统,采集全网各节点遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算,在电网与设备安全运行的前提下,以各节点电压合格、网调关口无功或功率因数为约束条件,从全网角度进行电压无功优化控制,实现无功补偿设备投入合理和无功分层就地平衡与稳定电压,实现电厂与变电站的协调控制、主变分接开关调节次数最少和电容器投切合理、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标。     

考虑谐振约束的电网动态无功优化新算法

本文综合考虑负荷变化趋势后建立了动态无功优化新模型,该模型除考虑动作设备调节次数限制约束,还提出了计及投切并联电容器组时的谐振约束。其目标函数为考虑节点电压越限的系统有功功率损耗最小,并通过模拟退火算法实现全天动态无功优化控制。算例结果表明本文提出的动态无功优化新算法能够有效降低系统在一天内的损耗,有效地避免了由补偿电容器可能引起的谐振问题,提高电压合格率,并且满足实际运行的需要。     

基于同步调相机和SVG的无功电压优化策略研究

大规模风电接入电网会给电网安全稳定运行带来诸多影响。针对大规模风电接入电网后带来的电网电压频繁、剧烈波动以及故障导致的风机脱网问题，提出基于调相机和SVG的无功电压优化控制方法。日前根据风电预测信息，建立日前无功电压优化模型，求解安排次日离散无功补偿装置的出力计划；日内在离散无功补偿装置出力计划的基础上，根据日内风电预测信息，建立日内无功优化模型，利用模型预测控制（MPC）对调相机和SVG的无功出力计划进行求解优化，并设置电压偏差校正环节，形成滚动优化，提高控制精度。此外，利用调相机和SVG的协调控制，有效发挥两种装置的无功补偿能力，抑制并网点电压的变化幅度，降低风机脱网风险。最后，通过算例分析验证了所提策略可有效平抑电网电压波动以及降低风机脱网风险。     

基于电压灵敏度矩阵的分布式配电网电压控制

随着我国分布式光伏的大规模发展,配电网电压的控制变得越来越重要。为了提高配电网中分布式光伏发电的负载能力,文中提出了一种基于电压灵敏度矩阵的配电网电压控制方法。该方法首先通过分析节点注入功率变化对节点电压的影响,构建关联各主节点有功功率和无功功率的电压灵敏度矩阵。然后依据电压灵敏度矩阵,充分利用分布式光伏逆变器的无功调节能力,将配电网的节点电压快速控制在工作范围之内。仿真结果表明,该方法可以有效降低分布式配电网在各种工作场景下的电压偏差,提高电压质量。     

三相PWM整流器直接功率控制新调制策略的研究

针对直接功率控制中传统开关表构造的不足导致系统调节能力不稳定的问题,本文提出了一种新调制策略,通过改进开关表的方法来改进整流器的调节能力和输入输出性能。仿真结果表明,新的调制策略使无功电流在靠近整流器电压矢量附近区域内的失控现象得到了明显削弱,能够有效地对有功功率和无功功率进行控制,使整流器更接近单位功率因素运行。     

基于多智能体的微电网电压稳定性协调控制系统

针对传统智能优化算法在调节含分布式电源的微电网电压稳定性时不稳定、过早收敛的问题,提出一种基于多智能体的微电网电压稳定性协调控制系统。该系统采用集中式和分布式管理相结合的方式来提高微电网的电压稳定性,在监控电压稳定性指标的同时解决电压越限的问题;同时,使用配电网智能体实时监控分布式电源总控智能体和调压智能体,通过调节分布式电源智能体的有功与无功出力来调节微电网电压。在含有3个分布式电源的IEEE 33节点系统上的仿真测试结果表明,该系统能有效解决含分布式电源的微电网电压越限的问题,调节电压稳定性。     

风电场提高电压无功协调控制及低电压穿越能力的研究

在我国电力事业发展过程中,风力发电系统扮演着重要的角色,本文介绍了此系统的概况,重点分析了风电场电压无功协调控制及其低电压穿越能力,旨在推动风电场发展,促进风能资源高效利用。     

三相三线制UPQC对电能质量问题的综合治理

统一电能质量调节器是一种综合治理调节电能质量的控制装置,可以对串联、并联补偿单元各自独立运行和协调控制两种工况下出现的电网电压跌落和电网电流谐波、无功电流等电能质量问题进行综合治理。首先分析了三相三线制UPQC的结构和各模块功能,然后采用同步坐标变换的畸变量检测算法和串联、并联协调控制策略,最后搭建UPQC实验平台,经过实验验证,UPQC在两种工况下对电能质量具有良好的治理能力。     

基于分布式电能的铁路电力系统优化研究

铁路系统的电气化提高了火车运行速度、稳定性,满足了更多的客运和货运需求,但是由于特殊的火车电力牵引系统导致铁路电力系统存在电压稳定性和无功损耗的问题。文中提出一种通过分布式电能集成与管理实现电压稳定控制和无功优化的模型。所提出模型构建了分布式多区域电能控制网络,开发了经济电压和无功功率灵敏度分析方法和自适应电能储备方法,并提出一种面向无功优化和保持良好电压分布的多目标优化问题。仿真结果表明,该模型可以在改善电压分布的同时降低功率损耗。     

500kV变电站电压无功调节方式缺陷及改进策略

文章针对500kV变电站电压无功控制的特点,分析了当前其电压无功控制方法存在的不足及缺陷,对500kV变电站电压无功控制方法及策略进行研究,提出相应的改进策略,重新引入中压侧的无功判据,列出策略表,再通过策略优化,达到减少电容器、电抗器的投切次数,稳定电压的目的。     

级联STATCOM直流侧均压控制的研究

针对级联静止无功补偿器（STATCOM）直流侧电容电压不平衡问题,对比分析了常见的3种均压方法,并基于外环电压的实时跟踪特性,研究了一种相间控制与相内控制相结合的三环电压控制策略。针对相间控制不影响系统的外环电压稳定性,但却可实现调节相间电压平衡的特点,通过改变链节单元吸收有功的大小,实现了各链节电容电压均衡控制。先利用PSCAD作为仿真工具,进行仿真验证。最后,通过搭建实验平台进一步的验证仿真结果。     

含分布式电源的配电网电压稳定性研究

提出一种基于多智能体技术含分布式电源(DG)的配电网的电压协调控制,用于减少分布式电源并网对配电网的冲击,提高配电网的电压静态稳定性。首先引入电压稳定性指标,对含DG的配电网进行电压稳定性分析,最终确定电压最薄弱点。构建了含DG总控智能体,配电网智能体以及静止同步补偿器(DSTATCOM)调压智能体的三层控制结构,采用基于斜率调节的DSTATCOM与DG协调控制策略,对系统中电压薄弱点进行无功补偿达到系统电压的稳定。仿真结果验证了文中所提出的电压协调控制方法的正确性与有效性。     

双馈电机风电场的无功功率和控制策略

当前,环境污染问题日益受到关注。风力发电是实现风能开发利用的有效方式,改进常规控制策略提升机组低压穿越能力具有重要意义。随着风电穿透率的提高,风电并网电压无功控制十分重要,双馈异步发电机无功率控制成为电力系统稳定控制的关键技术。随着风电接入容量的增大,开展风电场等值建模方面的工作具有重要意义。文章研究了风电场双馈电机的结构原理,考虑网侧变换器无功发生能力,提出了对当地用户就近无功补偿策略。     

基于隐马尔科夫的电网大容量功率缺额协调控制方法

在电力系统发生大功率缺额事故时，为实现电网的快速控制，提出基于隐马尔科夫的电网大容量功率缺额协调控制方法。利用隐马尔科夫模型分析模块的多个测量值，评估电网大容量功率缺额状态。根据评估结果，采用自动电压控制与主动电压控制相结合的方法，计算事前变压器的控制优先级，确定该轮参与调节的变压器，调节其功率目标值。通过控制中心发送档位调节指令，实施电网大容量功率缺额协调控制。仿真结果表明：该方法电网状态评估准确率高达98%,仅用25s就恢复电网频率稳态，保证了电网稳定性。     

变电站电压无功控制策略的比较与选择

对电力系统的电压无功控制的传统策略进行分析比较,并论述采用九区模糊边界法进行控制调节的优点。     

电压自动调控(AVC)系统的应用

自动电压控制(AVC)系统是电网安全、优质和经济运行的重要手段。从全局对电网无功潮流和发电机组无功功率进行协调控制。本文对电压自动调控装置的基本原理及性能进行了阐述,描述了AVC系统的控制策略及应用,AVC的投运大大降低了网损,保证了电网无功分布及电网的稳定运行。     

VSC-HVDC抑制并网PCC点电压波动浅析

大型风电场接入电网可能引起电压闪变和波动、电压暂降、电压偏差以及谐波等电能质量问题。通常对风电场进行无功补偿可以抑制系统电压波动,而轻型直流输电则可以起到无功补偿的作用,抑制并网PCC点电压波动、改善风电场的并网性能。     

直驱变流器高压穿越控制策略研究

近年来风电机组的大规模并网带来的问题越来越受到关注,因电网电压骤升引起的事故逐年增加,因此风电机组的高电压穿越技术越来越受到重视。介绍一种直驱并网变流器的高电压穿越控制策略,通过提高变流器的无功调节能力和直流DBR电路配合控制的方法,当高电压发生时,变流器的电网检测模块检测到过压后,变流器进入HVRT模式,根据电压升高的水平向电网提供无功支持,直流母线泄放电路进行直流母线电压稳压控制,完成变流器暂态过程过渡,进入稳态。此方案可以在已有的低压穿越硬件基础上完成,经济易行,非常适合对已运行风电场的升级改造。     

高压级联SVG电流PR控制策略

对SVG在出现无功阶跃扰动时的补偿控制进行深入研究。SVG在无功功率调节时,如果出现阶跃扰动,无功功率的调节会直接影响有功功率的调节,这是因为传统的旋转坐标系控制方法对于有功功率和无功功率的控制环路之间存在耦合关系。为此,文中引入了有功和无功的解耦控制。另外,无功的阶跃信号会引起直流母线电压的突变,故将直流分量引入装置侧输出电流的值,并将这个直流分量滤除,保证控制的稳定性。最后在仿真的基础上,以光伏电站为背景对所提方法进行现场验证,结果充分证明了该算法的有效性。