可调电感控制线路串联电压的新方法

控制线路的串联电压能调节和优化线路的运行状态,而线路的串联电压可分解为与母线电压平行的分量和与线路电流垂直的分量。首先证明独立控制与母线电压平行的电压分量和与线路电流垂直的电压分量的可能性,并在此基础上提出可独立控制这两个电压分量方法,从而实现了串联电压幅值和相位的解耦控制和连续调节。该方法是将交流电直接转换为同频率的能够满足要求的交流电,避免了统一潮流控制器的交–直–交的转换过程。仿真和实验证明了所提出调节方法的正确性。     

双芯对称型移相变压器应用场景分析

随着新能源大量接入电网,区域电网之间的联系不断紧密,交流电网日趋复杂,造成部分输电通道过载和受阻,严重影响电网安全运行和传输效率。移相变压器作为一种灵活的潮流控制设备,能够有效控制电网潮流分布,改善输电线路动态性能。结合新能源场站大量集中接入的现状,提出采用双芯对称型移相变压器注入功率改变线路端电压和相角调节线路潮流的方法,介绍移相变压器工作原理及其相关模型,利用BPA对移相变压器应用场景进行仿真计算,结果表明移相变压器装设及其解决线路过载问题的可行性,可提升区域之间互联互通和输电灵活性。     

一种可调电感控制线路潮流的方法

在分析了与线路电流垂直和与母线电压平行的串联电压与线路电流关系的基础上,提出了通过调节与线路电流垂直的串联电压来调节线路电流幅值,通过调节与母线电压平行的串联电压来调节线路电流相位的控制策略,从而实现了对线路电流的有效控制,在此基础上提出了一种新型的潮流控制方法,它通过调节可调电感,在三相静止坐标系中实现了线路有功潮流和无功潮流的解耦控制。同时还提出了与该潮流控制方法对应的线路潮流调节装置,该装置提供的串联电压等效于两个可以独立控制的电压分量之和,其中一个分量与母线电压平行,另一个分量与线路电流垂直。该调节装置由变压器、可调电感和电容器等元件构成,这些元件均已成功地应用于高压系统或超高压系统。经过多年的研究,目前已有一些高性能的可调电感成功地应用于电力系统中,这为该潮流控制装置以经济和可靠的方式应用于高压系统或超高压系统提供了条件。本文还提出了线路潮流调节装置中的关键元件的选择原则以及它们与装置的潮流控制能力的关系。     

考虑故障阻抗与多级变压器影响的电压凹陷评估

综合考虑了故障阻抗的随机性和不同绕组联接方式的多级变压器对凹陷评估的影响。建立了故障阻抗的随机分布模型和多级变压器的等效移相矩阵,对考虑2个方面影响因素后的电压凹陷幅值与频次评估的数学模型、算法和步骤进行了详细研究。对简单9节点系统和IEEE30节点系统进行了仿真分析,结果证明,变压器绕组联接方式对电压凹陷幅值和频次均有影响,故障阻抗对电压凹陷幅值有明显影响,与现有评估方法进行比较,评估结果准确,原理简单,适用于任意规模与结构形式的电网。     

直接式AC-AC型智能软开关拓扑与控制

为实现配电网的柔性互联,提出一种基于多绕组变压器的直接式AC-AC型智能软开关(direct AC-AC soft open point,AC-SOP)拓扑结构,可在四象限内独立控制输出电压的幅值及相位,且无直流环节,拓扑灵活性较高。建立AC-SOP互联馈线环网的数学模型,并结合所提出的AC-SOP的等效占空比算法,给出AC-SOP在潮流控制模式和恢复供电模式下的闭环解耦控制策略。最后,通过仿真验证所提AC-SOP在控制互联馈线环网潮流和恢复供电方面的有效性;通过搭建单相1kW子模块,验证了所提拓扑结构可实现电压幅值与相位的独立控制。     

基于移相变压器+调压变压器的10 kV配电网合环控制装置及控制方法

配电网常采用闭环设计、开环运行的供电方式,实际电网中两条线路合环点电压幅值差和相位差往往较大,若直接分合开关,将会产生较大的分/合闸冲击,严重时甚至导致保护装置误动、线路过流,影响配电网的安全稳定运行。因此提出了一种适用于10 kV中压配电网合环控制装置及其控制方法,将移相变压器和调压变压器相结合,对合环点的电压幅值和相位进行调节,以满足配电网线路检修退出及检修后投入过程中无冲击合闸、小电流分闸的技术要求。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了离线仿真模型,对线路检修退出及检修后投入过程进行了详细的仿真测试,并搭建了RTDS+控制装置样机的硬件在环测试平台,测试结果表明所提出的配电网合环控制装置及其控制方法可以平稳地完成线路的检修退出及检修后投入,PSCAD仿真结果与RTDS仿真结果一致。     

电磁式特高压统一潮流控制器

为解决特高压电网的运行调节中的困难,提出了一种电磁式特高压统一潮流控制器的结构和工作原理,其由360°移相变压器和并联可控电抗器组成。移相变压器由普通有载调压开关控制,可以实现离散的360°移相串联电压控制。与现有基于电力电子开关的统一潮流控制器相比,电磁式统一潮流控制器在保持有功与无功潮流独立灵活控制优点的同时,损耗低,无电磁兼容问题,并且兼有过电压和潜供电流限制的功能。360°移相变压器结构简单,每相仅需2个二次移相绕组,造价低、可靠性高、易于实现。     

用于配电网柔性互联的晶闸管控制曲折变压器

中压配电网的柔性互联是智能配电网的重要内容,但可支持配电网联络的一次装备却非常有限。为给配电网柔性互联提供新的技术手段,提出了晶闸管控制曲折变压器,阐明了其主电路拓扑和工作原理,其三相电压的幅值和相位均可在六边形区域内灵活调节;建立了其电压方程和潮流方程,提出了相应的控制策略;通过仿真,验证了所提电路拓扑和控制策略的有效性,可独立、快速调节联络线的有功和无功潮流,并可实现故障隔离。     

统一潮流控制器功率解耦控制策略的研究

针对统一潮流控制器(UPFC)在调节电力线路潮流过程中存在的有功和无功功率相互影响等问题,通过分析UPFC数学模型,从UPFC实现传输线路潮流调节作用的角度出发,提出了并联变流器稳压控制、电压电流双闭环控制方法和串联变流器电压、电流、功率三环解耦控制策略,实现了UPFC直流电容电压恒定、输入端交流母线电压稳定和独立调节有功、无功潮流的功能。通过搭建UPFC并网仿真模型,验证了该控制策略在电力系统潮流调节中的有效性和可行性。     

新型可控变压器提高联络线潮流控制能力研究

提出了一种新型可控变压器,该设备由电力系统变压器与功率电力电子器件构成,实现了对变压器输出电压幅值和相角的双向动态调节,可以独立调节联络线有功和无功功率,提高联络线功率极限。将可控变压器分别应用于双机系统与3机9节点系统,通过Matlab/Simulink数字仿真实验分析了可控变压器在正常工作状况以及发电机出力突降和负荷突增2种突发情况下对于联络线潮流的动态控制能力,验证了可控变压器提高电力系统联络线潮流控制能力的正确性与可行性。     

风力发电系统网侧逆变器双闭环控制策略研究

针对风力发电系统经过并网逆变器与外部电网连接时,系统向电网输送的电能必须满足电网的电压和频率要求。在分析系统变流器的数学模型基础上,对网侧逆变器提出了一种基于无功电压调节的电压电流双闭环控制策略,通过调节无功实现系统母线电压幅值稳定,也实现了系统有功无功解耦控制,且输出电流谐波含量少,使系统向电网输送稳定、恒频率的电能。经过仿真分析,在负载变化情况下系统可实现稳定控制及具有良好的电流鲁棒性,有效验证该控制策略的可行性和准确性,对风力发电并网技术研究具有一定的实用价值。     

双芯对称离散型可控移相器对纵联保护的影响分析

晶闸管控制的移相器(Thyristor Controlled Phase Shifter,TCPS)通过调整移相角实现电网潮流分布的控制,可有效改善电网潮流分布,提高电网运行经济性。但移相器的应用改变了电网结构和相间耦合关系,当常规纵联保护直接应用于含有移相器的线路时,需考虑移相因素对差动电流的影响以及采用合适的差动电流计算方法,同时需考虑互感器的安装位置的选取,而纵联方向保护方向元件是否受影响也需要做进一步的分析。针对安装了TCPS的输电线路纵联保护进行了分析和仿真研究,建立了相应的电磁仿真模型,在此基础上分析了互感器安装于不同位置时,常规方向元件、差动元件的动作特性,并提出了几种可能的差动电流计算方法,仿真分析了纵联保护在含移相器线路的适应性。研究表明,移相器的接入对于纵联方向保护的方向元件没有影响,但对常规电流差动保护影响较大,纵联保护应用中宜使用线路侧互感器实现。     

基于DSP的数字化高压直流电源的研究

为得到完全可控的直流高压,便于绝缘材料的耐压实验研究,介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为控制核心的数字化高压直流电源。主电路采用全桥移相并联谐振的方式,通过控制逆变电路前后桥臂的相位差对输出电压进行准确控制。利用数字光纤完成隔离与高压反馈信号的传输,用DSP进行采集和数字比例积分(PI)算法计算相位差,对输出电压实时跟踪。从控制电路到主电路,完整地介绍了整套系统的工作原理并给出了具体参数和实验结果。结果表明,此套电源系统使得输出电压的幅值、上升沿、下降沿和电压维持时间等可以任意调节,给耐压实验带来很大的便利。     

分接开关可控移相变压器保护配置及故障特征分析

移相变压器是一种经济型的潮流调节设备,可提高电网运行的安全性和经济性。为了实现分接开关可控移相变压器工程化应用,首先,针对电流电压互感器配置情况,提出了移相变压器的主保护配置方案,并分析了各保护元件的保护范围。其次,提出了基于控保协同的差动计算自适应调整策略,可根据分接开关的实时档位实现移相变压器差动保护计算的自适应调整。接着,给出了基于移相变压器差动平衡的各侧电流校验方法,可用于校验电流互感器的接入极性和参数。最后,通过仿真和实际波形,分析了不同故障下和空充时的波形特征以及保护的适应性,并证明了所提方法和保护配置的有效性。     

并网光伏逆变器无功控制策略*

并网光伏系统应具备无功功率独立控制能力。分析逆变器发出无功功率最大容量的约束条件,基于两相静止坐标系建立光伏并网系统有功功率、无功功率的控制策略框图。采用基于并网点电压幅值的Q（U）无功功率控制策略,光伏逆变器根据其并网点电压幅值独立调节无功功率输出,抑制并网点电压越限。最后,以Matlab/Simulink仿真和RT-LAB实验验证了理论分析的正确性。     

提高高压变频器功率因数的方法研究

单元串联式的6kV高压变频器由移相变压器、功率单元和控制器三部分组成。采用矢量法计算移相变压器的各电压参数,力图使电压与电流同相位来提高功率因数,而后对功率单元的拓扑结构进行改进。考虑到双PWM电路自身存在的经济性、可靠性等方面的不足,提出一种基于BUCK-BOOST的三相PFC整流+PWM逆变电路,通过Matlab仿真得出两种电路整流部分的电压波形与交流侧的功率因数,对比发现该三相PFC整流电路所需的器件少,控制电路简单,且消除了交流侧电流的冲击波,将不控整流的功率因数大大提高,且具有良好的可靠性与经济性。     

基于约束型深度强化学习的主动配电网 电压控制策略

随着分布式电源与随机性负荷的大量接入,配电网的电压波动问题变得愈发严重。主动配电网能通过各种电压无功控制器平抑电压波动,但通常需要求解一个复杂的混合整数二阶锥规划问题,难以做到实时控制。文中利用深度强化学习建立了一个主动配电网实时电压控制模型,能快速得到满足潮流约束的控制策略。采集节点有功、节点无功、设备档位、时间步作为环境状态变量;以和网损及设备操作相关的费用作为回报函数来协调三个控制设备;通过基于长短时记忆网络的约束型强化学习来求解,从而建立主动配电网实时电压控制模型。基于4节点测试系统和IEEE-33节点测试系统进行了仿真,仿真结果表明,所提的深度强化学习方法能确保潮流约束,电压控制模型能实时控制电压无功控制器,以保证配电网的电压质量。     

混合型统一潮流控制器抑制风电次同步振荡控制策略

混合型统一潮流控制器(hybrid unified power flow controller,HUPFC)可以实现统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)与移相变压器('Sen'transformer,ST)的优势互补,广泛应用于系统潮流控制之中.但是,尚未有文献开展HU...