动力涡轮发电机组变速恒频控制装置设计

针对动力涡轮发电机组并网运行的需求,开展变速恒频装置的系统总体设计、关键部件选型、自动功率匹配控制策略设计,并完成Simulink仿真分析与试验验证。分析结果表明：变速恒频技术在船舶动力涡轮发电机组中的应用可以达到降低动力涡轮发电机组的控制难度、提升发电品质的目的;在自动功率匹配控制策略下,变速恒频装置注入电网功率可自动跟随输入发电机机械功率的变化而变化,实现输入、输出功率的自动平衡。     

西藏电网考虑光伏接入的有功控制系统设计

目前光伏接入电网后以自由发电的形式向电网输送电能,光伏出力的不确定性和预测手段的局限性,将对传统的电网调度、运行和控制带来极大的挑战。首先介绍西藏电网考虑光伏接入的有功调度控制系统体系架构,并阐释光伏有功控制两层控制框架和控制数据流程。然后结合西藏地区电源结构,建立光伏资源优先接纳的优化调度模型,并进一步提出适应光伏接入的多源协调控制策略。文中提出的有功控制系统已在实际电网得到应用,通过算例验证所提方法的有效性。     

交直流混联电力系统频率协调控制策略

针对交直流混联电力系统的频率稳定问题,以抑制负荷突变引起的系统频率波动为目的,提出HVDC附加频率控制(AFC)和自动发电控制(AGC)协调控制策略。建立交直流混联电力系统模型,通过交迭分解方法解耦重叠结构的系统为2个子系统,采用极点配置法设计AFC控制器,采用AGC协调频率控制,为克服时滞和模型参数不确定性对AGC的影响,采用滑模控制理论,设计带状态时滞项的积分滑模面,结合自适应控制和PI控制的思想得到完整的滑模控制律。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建四机两区域系统模型,对协调策略的有效性进行仿真验证,仿真结果表明该策略具有良好的调节性能和较好的鲁棒性,能有效改善交直流混联电力系统的频率稳定性。     

含风电的多域互联电力系统负荷频率控制方法

为确保风机参与调整系统负荷频率,建立了三区域含风力发电的互联电力系统负荷频率控制模型;同时,为抑制整个系统内部参数的变化、风能波动及负荷扰动所造成的负荷频率波动,又设计出一个分散的滑模控制器并用于仿真分析,当整个系统在进入滑动模态后,对外界的参数变化具有时不变性。仿真结果表明,所设计的滑模控制器比传统的控制器响应更快、超调量小,有效抑制了负荷频率波动,且当考虑发电机变化率约束条件时,所设计的滑模控制器仍能有效控制系统稳定。     

光伏系统多峰值MPPT控制方法研究

实际光伏系统在被部分遮挡的情况下,带有旁路二极管的串联光伏组件呈现出多峰值的输出特性。为得到全局最大功率点,需要对其进行多峰值最大功率点跟踪（MPPT）。在单峰值MPPT控制算法的基础上,提出新的多峰值MPPT控制方法,能够通过4步,实现对最大功率点的有效跟踪。该算法的关键在于确定输出特性的谷值,以便进行定界和多区域搜索。最后通过仿真实例验证该算法的有效性。     

基于混合储能的并网光伏发电系统功率控制研究

针对并网光伏发电系统输出功率的波动,提出利用混合储能系统对功率进行平抑.介绍了光伏最大功率跟踪和并网逆变的控制,为实现发电和并网功率的匹配,考虑蓄电池和超级电容器各自特性的优势,对混合储能系统提出了三级式功率分配策略;通过设计相应的控制方法和以功率分配单元的输出功率作为参考值,混合储能系统控制变换器进行合理充放电.混合储能系统不仅保证了并网功率按计划运行,而且稳定了直流母线电压、满足了随机负荷供电.通过仿真验证,三级式功率分配策略有效,控制方法可行.     

Ramp-Rate Control of Photovoltaic Generator With Electric Double-Layer Capacitor

This paper describes ramp rate control of a photovoltaic (PV) generator with an electric double-layer capacitor. The capacitor absorbs rapid fluctuations of PV generation, and allows the generator to change its output at a limited ramp rate. The output is mainly determined by a moving average of the PV generation, but the capacitor voltage is also counted to keep the voltage at a specified value, and accordingly, to make the capacitor small. An expression for the capacitor size is derived. The feedback gain of the capacitor voltage is also examined to maintain enough energy storage in the capacitor. Some experiments are executed to demonstrate and validate the proposed method.      

DESS在风光互补发电系统中的控制与仿真

将分布式储能系统(Distributed Energy Storage System,DESS)应用于独立风光互补系统中,设计了相应的储能控制器,采用电压外环和电流内环的控制方法控制系统直流母线的电压稳定。采用Matlab/Simulink仿真软件,对DESS及其控制器进行了仿真,结果表明,DESS可以维持风/光互补发电系统直流母线电压的稳定,保证系统负荷的可靠供电。     

基于PSCAD并网光伏发电系统MPPT控制

针对光伏发电系统的非线性和时变性,基于PSCAD构建了并网光伏发电仿真系统,应用扰动现察法对系统进行实时MPPT控制.根据光伏并网系统的结构,采用幅相控制以实现稳定直流母线电压,通过简易的PQ解耦提高了系统功率因数,系统整体实现了MPPT-电压控制.仿真结果表明,MPPT控制可行、有效.     

光伏电网电压不平衡及跌落补偿控制系统的设计

鉴于非线性冲击负载的影响,光伏电网母线出现电压跌落大、电压不平衡问题。提出一种基于三相VSC的超导储能技术前馈线性化控制方法。利用三相VSC变流器构建数学模型,如果简单地以交轴电流和直流电压来构建控制系统,物理上很难实现。所以文中以直轴和交轴电流来实现电流闭环控制,并在直轴电流环前置电压调节器实现了直流电压的前馈闭环控制。从而推导出三相VSC变流器的逆系统．并构造出伪线性系统。考虑建模误差、系统的快速反应和增强鲁棒性,采用内环PI控制器对伪线性系统进行综合。实现了交轴电流分量和直流电压的解耦,对该闭环控制系统计算机仿真的效果良好。     

分频风电系统频率控制策略研究

综合考虑最大化的利用风能和设备成本,以及风电场的尾流效应,提出了一种如何确定分频风电系统低频侧频率的最优给定值,并通过实际算例验证了频率选定方法的合理性。     

基于模糊自适应PI控制的光伏发电MPPT

介绍了光伏发电过程中最大功率点跟踪(MPPT)原理,并简要分析了常规控制算法在最大功率跟踪控制中的优缺点,提出将模糊自适应PI控制算法应用到光伏系统最大功率点跟踪的控制中,该控制方法能快速响应外界环境的变化,获得系统最大功率点,且可以有效消除系统在最大功率点附近的振荡现象,提高系统的稳定性。仿真结果表明,该方法能使系统稳定地工作在最大功率点,并且控制精度高,能灵敏反应外界环境的变化。     

基于解耦调制的电力系统稳定性容错控制技术

针对传统容错控制技术诊断故障准确率低、不能有效维持电力系统运行的稳定性,提出基于解耦调制的电力系统稳定性容错控制技术。从传动模块和电机模块2个方面搭建系统运行模型,并在该模型下设计安装解耦容错控制器。收集电力系统的实时运行信号数据,利用故障诊断方法来判断电力系统是否存在故障问题。将故障诊断结果作为容错控制的启动信号,当诊断结果为存在故障时,利用解耦调制方法处理电力系统故障电机,从而实现电力系统的稳定性容错控制。实验证明：该方法电力系统故障诊断准确率较传统方法高,且应用设计的容错控制技术后,电力系统的电压、电流与功率的波动范围均有所减小,该技术可以有效保证电力系统的稳定运行。     

含风光电站的电力系统动态经济调度

随着电力系统中风电和光伏发电的接入比例不断增长,其输出功率的随机性给系统经济调度带来了不确定因素。通过将满足一定置信概率的风电、光伏发电的功率区间预测信息纳入发电计划中,同时引入了可中断负荷作为旋转备用,建立了基于功率区问预测的考虑机组组合的系统动态经济调度模型。求解模型时利用改进离散粒子群算法（discreteparticleswarlnoptimization,DPSO）来解决机组启停问题,采用连续粒子群算法来实现负荷的经济分配,并采用启发式调整规则,提高算法的效率和搜索性能。最后通过10机系统仿真算例验证了模型和算法的有效性。     

风电孤岛模式下混合储能装置调频调压策略

针对分布式电源孤岛系统中储能装置对系统的稳定运行有很大影响,提出一种风电孤岛模式下混合储能调频调压的控制策略。混合储能装置选用互补性强的蓄电池和超级电容。根据二者的特性,同时考虑它们的荷电状态（state of charge,SOC）,实时改变输出功率比例系数,使负载所需功率在二者中合理分配且避免其电量的过充和过放。采用改进下垂控制策略消除传统下垂控制导致的频率和电压偏差,提高系统稳定性。最后基于Matlab/Simulink搭建仿真模型,验证所提策略的有效性。     

直驱风电系统自适应惯量和一次调频协调控制策略

提出一种直驱风电系统自适应惯量和一次调频协调控制方法：构建了基于运行曲线偏移的频率支撑统一控制框架。该框架首先根据电网对风电场的调频需求以及直驱风机控制结构,确定风电机组的运行曲线簇;进一步通过引入运行曲线偏移机制并结合df/dt前馈环节,实现对电网的频率支撑。该方法可将直驱风电系统的惯量支撑以及一次调频支撑集成在一起,风电场自适应选择合理的风力机功率跟踪曲线,实现电网调频需求,尽可能减少因调频控制导致的风能利用效率的降低,同时还可削弱惯量响应过程中原控制系统外环对df/dt前馈控制环的抵消作用。最后基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了分析结果和所提方法的有效性。     

Model-Based Digital Generator Control Unit for a Variable Frequency Synchronous Generator With Brushless Exciter

This paper presents the design and implementation of a digital signal processor (DSP)-based generator control unit (GCU) for a variable frequency synchronous generator with brush-less exciter. A novel model-based control algorithm is proposed to better account for the wide operating frequency range and various load conditions. In addition to the model-based inner-loop exciter field current regulator and outer-loop generator voltage regulator, the control algorithm also adopts a generator-model-based d-axis current feed-forward loop to compensate for the load disturbance. Simulation and test results show a considerable performance improvement for the new controller when compared to the existing controllers, including better dynamics, better damping stability margin, and more uniform response over the operating range.     

110 kW变频调速系统辅助电源设计

基于PWM控制技术设计了一款110kW变频调速系统用4路输出开关电源,可为变频调速系统驱动控制电路及散热风扇供电。试验证明,在电网电压及输出侧有很大波动情况下,该电源仍能正常工作、性能良好,并同时可为其他电气设备供电。     

700 MW机组调频辅助服务控制系统优化提升

[目的]珠海发电厂两台700 MW机组的DCS系统采用日本三菱的DIASYS Netmation分散控制系统,机组采用定-滑-定的变压运行方式.目前投用AGC方式下变负荷速率偏低、负荷精度控制性能较差,调频响应情况较差,汽压汽温等主要参数波动大,调节品质差,不利于机组的安全稳定运行.[方法]通过控制方式建模,结合试验数...     

风电场采用健康系数与变下垂输出系统参与电网调频研究

针对风电场参与电网调频导致备用功率冗余的问题,建立了风电场基于健康系数的备用功率分配系统与变下垂系数的备用功率输出的系统。为了分配风机备用功率与控制风机备用功率输出,采用了ARMA风功率预测法对风电场5台风机的历史功率数据进行处理,得到风机的能量密度和功率预测准度,再通过模糊逻辑系统求得风机健康系数,并按照健康系数进行备用功率分配。当频率响应系统检测到频率误差后,控制风机变下垂功率输出系统进行功率补偿,稳定电网频率。仿真结果表明,基于健康系数的功率分配系统与变下垂功率输出系统增加了风电参与电网调频的能力,减少了系统备用功率的冗余。