可改善电能质量的故障限流器仿真研究

针对电网短路电流的不断增大和用户对电能质量要求的不断提高,提出了基于脉宽调制(PWM)原理的双控制模块的故障限流器(FaultCurrentLimiter,简称FCL),可实现对限流电抗和补偿电容的连续大范围快速灵活调节,并能抵消自身控制过程中产生的谐波。通过分析FCL工作原理,运用MATLAB对实际配电网馈线短路故障进行了仿真。仿真结果表明,该装置能有效限制短路电流,减小电压跌落,产生谐波少,并能有效抑制3n次谐波的产生,电能质量得到大大提高,具有广阔的应用前景。     

严重故障下DFIG风电场低电压穿越改进控制研究

增加Crowbar电阻起动时,DFIG将工作于普通异步机模式,从系统中吸收大量无功功率。为改变这种情况,提出了一种更能充分利用双馈风机无功容量的协调控制方式,为系统提供无功功率,从而提高系统的暂态电压稳定性。仿真结果验证了交直流保护电路配合使用的优点及可行性,所提出的无功协调控制不仅有利于系统电压快速恢复,还能减少风电场动态无功补偿装置的安装容量,从而节省投资。     

改进的DFIG与VSC-HVDC协调控制改善风电场低电压穿越能力

经VSC-HVDC并网风电系统在风电场侧故障时,风电机组出口母线电压过低,极易引起风力机脱网。而双馈风力发电机(DFIG)传统的Crowbar技术在故障时将转子侧变流器(RSC)短接,使发电机定子侧失去了为电网提供无功的能力,风力机的低电压穿越能力较低。提出一种改进的DFIG模型,加入了主动式DC-Chopper,与传统的Crowbar相配合,降低Crowbar动作的概率,使得DFIG转子侧变流器可以控制定子侧在故障时期继续提供无功功率。并利用此改进的DFIG与VSC-HVDC协调控制,改善风电场侧母线电压水平。通过算例仿真表明,在严重故障时采用改进式DFIG的Crowbar仍未动作。从而大大降低Crowbar动作的概率,双馈风电机组RSC故障期间可以继续投入运行并为电网提供无功支持。完成故障期间DFIG两侧变流器与VSC-HVDC风电场侧变流器(WFVSC)之间的无功协调,使风电场具有更好的低电压穿越能力(Low Voltage Ride Though,LVRT)。     

改进的DFIG与VSC-HVDC协调控制改善风电场 低电压穿越能力

经VSC-HVDC并网风电系统在风电场侧故障时,风电机组出口母线电压过低,极易引起风力机脱网。而双馈风力发电机(DFIG)传统的Crowbar技术在故障时将转子侧变流器(RSC)短接,使发电机定子侧失去了为电网提供无功的能力,风力机的低电压穿越能力较低。提出一种改进的DFIG模型,加入了主动式DC-Chopper,与传统的Crowbar相配合,降低Crowbar动作的概率,使得DFIG转子侧变流器可以控制定子侧在故障时期继续提供无功功率。并利用此改进的DFIG与VSC-HVDC协调控制,改善风电场侧母线电压水平。通过算例仿真表明,在严重故障时采用改进式DFIG的Crowbar仍未动作。从而大大降低Crowbar动作的概率,双馈风电机组RSC故障期间可以继续投入运行并为电网提供无功支持。完成故障期间DFIG两侧变流器与VSC-HVDC风电场侧变流器(WFVSC)之间的无功协调,使风电场具有更好的低电压穿越能力(Low Voltage Ride Though, LVRT)。     

基于故障电流解析表达的FCL协助DFIG低电压穿越研究

双馈感应电机(DFIG)与公共耦合点(PCC)间投入故障电流限制器(FCL)实现低电压穿越(LVRT)时,定子电压受FCL阻抗与网侧变流器(GSC)电流影响,无法设定定子电压,需要对DFIG与FCL整体建模以分析故障电流。基于恒定电流控制策略推导转子侧变流器(RSC)与GSC电流,提出DFIG故障电流的解析表达式。考虑到电压定向下定子相角振荡会导致dq轴恒定电流在xy轴下变化,不利于定子电流稳定,采用dq轴与xy轴相重合的定向方案。对比不同的RSC与GSC电流参考值、FCL阻抗值与切出时间下DFIG LVRT过程中的电磁转矩振荡,选择LVRT性能较好的一组控制参数。仿真结果表明,FCL阻抗取值受RSC与GSC电流参考值影响,且FCL阻抗越大,所取切出时间越短。     

基于新型统一电能质量控制器的光伏电站故障穿越技术

近年来,光伏电站低电压穿越技术得到了快速发展,但受限于光伏并网系统电压检测速度影响,光伏电站故障穿越的快速性等问题亟需解决。文中提出一种适用于光伏电站故障穿越的的新型统一电能质量控制器(UPQC)接入结构及控制方法。该型UPQC能够在高电压故障时,通过补偿使光伏电站出口电压稳定在额定值,系统具备高电压穿越的能力,并兼有谐波补偿功能,有助于光伏电站快速响应电网电压波动情况,提升光伏电站故障穿越能力。UPQC可以配合光伏电站在低电压故障时输出无功功率,帮助光伏电站在指定的时间内发出电网需要的无功功率,并且能够在高电压故障时吸收电网无功功率,加速电网电压恢复过程,综合提升光伏电站穿越能力。最后,文中给出100 MW光伏电站运行仿真结果,验证了所提电力电子补偿系统的有效性和可行性。     

改善微网电能质量的有源电能质量调节器研究

提出在微网交流母线和低压配网公共连接点之间并入有源电能质量调节器,可改善微网电能质量,减小微网接入对低压配网电能质量的影响.提出了基于瞬时无功理论的同步锁相方法,准确分解出公共连接点电压基波正序分量,进而求得其相位.由补偿电流控制策略计算得到参考电流,控制有源电能质量调节器实时向微网补偿谐波电流和无功电流,即使在三相负载不平衡时,使公共连接点三相电流平衡且为正弦波,从而平衡公共耦合点的三相电压.Matlab/Simulink 仿真结果证明了所提同步锁相方法和补偿电流控制策略的有效性     

电能质量研究热点及改善方法

0引言 电能质量的简单明晰定义,即导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。该定义概括了电能质量问题的成因和后果。随着基于计算机系统的控制设备与电子装置的应用,电能质量已成为全社会共同关注的问题,其研究已成为电工领域的前沿性课题。以往电能质量的研究主要集中在供电电压偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、系统频率偏差、公用电网谐波,为此还制定了6项国家相关标准。近年来随着电能质量研究的深入,研究重点已转向暂态电能质量问题、短持续时间电能质量问题、间谐波与波陷等方面,显示出研究热点的转移与新的特点。     

电能质量及其改善措施的研究

文章在明确电能质量的概念和分类的基础上,分析电能质量问题产生的原因与危害,列表示出电压暂降对各用电设备的不利影响,并结合实际,分析电能质量的改善方法与措施。文章得出结论:运用电力电子的相关新技术对电能质量进行系统地综合补偿,将是电能质量问题研究的方向,同时指出应用DSP技术和提高电能质量检测水平是电能质量现时研究的重要内容。     

海上平台电能质量改善

针对某海上采油井口平台(WHPD)在起动大型电动机时出现电力系统母线电压压降大、母线电压偏低、系统功率因数低和谐波严重超标的现象进行分析、论证,提出采用有源滤波器对谐波和无功连续调整进行补偿的方案,有效解决了三相电力系统中的终端电压调节、电压波动抑制、电压平衡改善以及谐波消除和无功补偿等问题,提高了该电力系统的电能质量...     

电能质量的性能指标与改善方法

介绍了电能质量的相关概念和术语，并对其指标进行了分类，指出不同的指标有不同的定义和应用领域；重点就国家已颁布的六个电能质量标准的主要内容作了分析；并结合实际阐述电能质量的几种改善方法与措施；无源滤波器、有源滤波器、静止型无功补偿装置，介绍了它们的基本组成和原理，这些方法可以有效地解决稳态时的电压质量问题；文章还就电能质量技术的改进与提高，提出系统化综合补偿技术是解决电能质量问题的“治本”途径，以解决动态电能质量问题。得出结论：运用FACTS和电力新技术对电能质量进行系统地综合补偿，将是电能质量问题研究与开发的方向和有效解决途径。     

电能质量的性能指标与改善方法

介绍了电能质量的相关概念和术语,并对其指标进行了分类,指出不同的指标有不同的定义和应用领域;重点就国家已颁布的六个电能质量标准的主要内容作了分析;并结合实际阐述电能质量的几种改善方法与措施;无源滤波器、有源滤波器、静止型无功补偿装置,介绍了它们的基本组成和原理,这些方法可以有效地解决稳态时的电压质量问题;文章还就电能质量技术的改进与提高,提出系统化综合补偿技术是解决电能质量问题的"治本"途径,以解决动态电能质量问题。得出结论:运用FACTS和电力新技术对电能质量进行系统地综合补偿,将是电能质量问题研究与开发的方向和有效解决途径。     

SMES提高DFIG低电压穿越能力策略研究

针对双馈型风力发电机组变流器直流母线过电压导致风机脱网问题,应用超导储能系统(SMES)的稳压结构并联于直流母线电容,在发生低电压故障时投入SMES,通过控制SMES快速吞吐电能达到稳定直流母线电容电压的目的,解决直流母线过电压问题;再者由于投入SMES稳定了直流母线电容电压,机侧变流器输出的有功量不再影响直流母线电容电压,就此提出投入SMES的双馈型风力发电机(DFIG)机侧变流器无功功率优先输出控制策略。在低电压故障结束后,网侧变流器通过控制有功功率输出量使SMES恢复到低电压故障前的存储电能初始值,提出网侧变流器平衡SMES电能的控制策略。     

采用新型动态撬棒的DFIG低高电压连锁故障穿越技术研究

针对传统撬棒电路(采用固定电阻)在解决双馈风力发电机(DFIG)低高电压连锁故障穿越时,难以兼顾发电机转子侧电流和直流母线电压的抑制问题,采用电机电磁暂态分析的方法,找出了双馈风力发电机转子电流、电压与撬棒电阻的关系,提出一种撬棒电阻动态自适应的控制方法。该方法适用于低电压、高电压及低高电压连锁故障,解决了电网故障穿越时无法同时抑制转子电流和母线电压的波动问题。采用理论分析和仿真实验,证明该方法在电压跌落故障、电压骤升故障以及低高压连锁故障下能够有效地抑制转子电流和直流母线电压的波动,提高了系统的故障穿越能力。     

基于超级电容器的DFIG低电压穿越研究

为避免电网电压跌落时双馈异步风力发电机组脱网运行,分析了双馈异步风力发电系统双PWM变流器控制策略,提出了将超级电容器耦合于风电机组机侧变流器和网侧变流器之间的直流侧母线上的方法,从而借助超级电容器的功率快速吞吐能力实现网侧故障时机侧变流器与网侧变流器之间的功率平衡,有效地稳定了直流侧母线电压。基于MATLAB/SIMULINK仿真了双馈异步风力发电系统发生电压跌落故障,仿真结果表明超级电容器模块可以有效地减少故障期间的直流侧电压的干扰,能够在故障清除之后迅速且平稳地恢复有功功率。     

利用电能质量调节器改善配电网络的电能质量

无论是在工业化国家还是在发展中国家,供电质量,尤其是电压质量正变得日益重要。供电质量低将使产品质量降低,严重时还可能导致某些重要的过程中断,从而造成严重的经济损失。随着越来越多电子设备的使用,对电压质量的要求也越来越高。解决供电系统中的谐波及电压突变等问题,提高供电质量已迫在眉睫。文章讨论了电能质量的主要问题,并介绍了采用基于绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）变换器的电能质量调节器装置改善电能质量的情况     

微电网的电能质量及改善方法研究

对微电网中的分布式电源的电能质量问题进行了分析,结合微电网运行的特点提出了相应的电能质量改善方法及控制策略。提出了有源滤波器(APF)和静止无功补偿器(SVC)联合运行改善电能质量的方法,APF和负载并联接入微电网,通过滤除谐波电流,其电流检测常用ip-iq方法;由于晶闸管控制电抗器(TCR)与晶闸管投切电容器(TSC)构成的静止无功补偿器,装设在微电网负载侧,采用对称分量法计算。通过Matlab/Simulink的仿真结果表明,该有源滤波器和静止无功补偿器联合运行的方法对改善微电网电能质量是有效的。     

矩阵式变换器改善智能建筑电能质量的研究

矩阵式变换器是直接交-交变换装置,没有中间大容量直流储能环节、功率密度高、体积小、重量轻,可获得和输入交流电压同频且相位可控的输入电流和负载所需的电流波形,谐波分量小,使用寿命长,能忍受高温、粉尘等恶劣运行环境.本文分析了矩阵式变换器用于智能建筑的可能性,在基于RB-IGBT构成的三相/三相矩阵式变换器-异步电动机系统上,实验验证了系统在不同工况下的输入输出电流均可调制为正弦波,输入输出电流谐波分量减少,用于智能建筑可改善电能质量,达到节能效果.