计及海缆分布特性的海上风电柔直并网系统中高频谐振分析及抑制

海上风电场交流海缆线路的分布电容特性易引发系统中高频谐振失稳，基于阻抗稳定性分析法，研究海上风电柔直并网系统的中高频谐振机理并提出相应的谐振抑制方法。首先，构建考虑海缆分布特性的并网系统小信号阻抗模型，并通过阻抗扫描进行验证。其次，基于阻抗稳定判据研究海缆分布特性及控制器参数等因素对并网系统中高频谐振特性的作用机理。最后，提出一种基于控制器参数优化的中高频谐振抑制方法，并通过仿真验证理论分析的正确性及抑制方法的可行性。结果表明，并网系统中高频振荡主要由交流海缆线路与交/直流装备之间的交互作用引起，长距离海缆分布特性会导致系统中高频呈现多谐振兼负阻尼特性，且柔直换流站的基频电流环比例系数过大时易降低系统中高频稳定性，可通过所提参数优化方法抑制系统中高频谐振。     

弱电网条件下并网逆变器的稳定性

位于偏远地区分布式发电系统长距离传输线给电网引入不可忽略的阻抗,使电网呈弱电网特点。当弱电网阻抗与逆变器输出阻抗不匹配时,并网电流在某些特定频率发生谐振,从而破坏逆变器的稳定性。基于阻抗分析法研究弱电网阻抗对LCL型并网逆变器稳定性的影响,并给出一种新型电容并联虚拟电阻有源阻尼算法来提高弱电网下并网逆变器的稳定性。最终,在一台500 W实验平台中对算法进行验证。     

一种增强并网逆变器对电网适应性的阻抗重塑控制策略

针对并网逆变器在弱电网条件下容易发生谐振或失稳的问题,以弱电网下运行的逆变器为例,采用阻抗分析法研究了外部电网阻抗对其稳定性的影响,分析了逆变器稳定性与谐振的关系,提出一种阻抗重塑控制策略对并网系统相位裕度进行补偿,进而提升逆变器对宽范围变化的电网阻抗的鲁棒性,并给出具体设计步骤及相关参数选取方法,该控制策略无需检测电网阻抗即可完成相位裕度补偿,克服了传统方法因电网阻抗测量结果不准而难以达到预期补偿效果的缺点。最后,在Matlab/Simulink仿真平台中搭建了逆变器并网仿真模型并进行了样机试验,验证了所提控制策略的有效性与正确性。     

弱电网下级联H桥光伏并网逆变器稳定性分析

随着大规模新能源发电设备的接入,可能会形成对外呈感性的弱电网,这将影响逆变器系统的稳定性.针对级联H桥光伏并网系统,分别考虑锁相环和电压前馈的影响,对输出阻抗进行建模,并基于阻抗稳定判据分析延时时间、锁相环带宽、谐振前馈系数对并网系统稳定性的影响.最后,提出一种通过相角补偿来增强级联H桥光伏并网逆变器在弱电网条件下稳定...     

逆变器死区建模及其对大型光伏并网系统的影响

光伏并网系统中逆变器的死区及开关延时等非线性环节将会影响并网系统的稳定性及并网电能质量。为分析逆变器死区对并网系统的影响,该文首先根据逆变器的工作机理,建立包含死区效应的逆变系统开关平均模型;然后在大型光伏并网系统多逆变器并联结构的基础上推导出并网系统的等效模型,并据此探讨死区及光伏电站容量变化对并网电能质量和系统稳定性的影响。研究发现,死区效应对光伏系统相位裕度的影响随光伏系统容量的增加而降低,但光伏系统容量变化可能使系统在死区引入的谐波频率处发生不完全谐振,从而降低系统的并网电能质量。最后仿真和实验验证了理论模型的正确性。     

考虑电网阻抗影响的LCL型并网逆变器控制策略

在考虑电网阻抗情况下对带LCL滤波器的三相光伏逆变器稳定性以及相应的控制策略进行研究。详细分析电网阻抗对并网光伏系统稳定性的影响,同时提出基于状态反馈极点配置的逆变器控制策略以实现系统极点的任意配置,从而抑制电网阻抗对系统电能质量以及稳定性的影响。最后建立系统仿真和实验模型进行验证。结果表明:电网阻抗易导致采用PR+HC控制器的光伏并网系统出现不稳定,降低系统并网电能质量;所提出的极点配置方法可有效抑制电网阻抗对系统稳定性影响。     

分布式光伏集群谐振分布范围及其影响因素分析

摘要： 分布式光伏集群并网系统中,由于光伏并网台数的增多,使得系统成为一个高阶LC网络,谐振频率分布更加复杂。根据分布式光伏集群并网系统的结构,研究了二阶LC网络和高阶LC网络的谐振分析,得到逆变器自身、其他并联逆变器以及电网之间存在复杂的谐振耦合关系,并确定了分布式光伏集群并网谐振频率的分布范围。在谐振耦合关系的基础上,分别研究了电网阻抗和滤波电容参数、并联逆变器台数以及系统网架结构变化对谐振频率的影响。仿真结果表明以上因素都会引起分布式光伏集群谐振频率的变化。     

基于阻抗分析法的风储并网系统谐波稳定性分析

储能系统多通过逆变器接入电网,大量的并网逆变器会对网络的稳定性造成较大的影响,易引发谐振。建立了风储并网系统的阻抗模型,研究了风机转子侧电流环比例增益和积分增益、储能逆变器电流环比例增益和积分增益对系统稳定性的影响。采用基于入网电流反馈的有源阻尼振荡抑制策略,提高弱电网条件下风储并网系统的谐波稳定性,并分析了其控制参数对谐波振荡抑制的影响。最后通过仿真结果,验证了分析结论的准确性和方法的有效性。     

电压骤升场景下光伏并网系统的小干扰稳定性分析

针对电网电压骤升后光伏电站并网点电压远高于额定值运行的场景,研究光伏变流器基于自身无功容量对并网点电压进行调节时光伏并网系统的小干扰稳定性变化。首先,从电力系统功率传输理论的角度推导得到并网点电压/无功灵敏度,给出并网变流器抑制光伏电站并网点电压升高的机理;其次,建立光伏并网系统的小信号模型,并据此对光伏系统无功电压调节前后进行特征值分析。研究结果表明,电网电压骤升后增加并网变流器吸收的无功功率有助于改善光伏系统的小干扰稳定性。最后,通过时域仿真验证了本研究结论及其理论分析的正确性。     

基于神经网络的可再生能源并网逆变器阻抗模型辨识方法北大核心CSCD

可再生能源并网逆变器与电网之间交互作用,是引发电网系统振荡的主要原因。文章提出一种基于神经网络的黑箱阻抗模型辨识方法,根据并网逆变器端口测量数据,对并网逆变器端口阻抗进行辨识,得到阻抗辨识模型,同时考虑了不同工作点的影响。通过对基于神经网络辨识方法得到的阻抗特性曲线与理论推导的阻抗特性曲线进行对比和误差分析,验证了所建立的阻抗辨识模型的有效性。     

弱电网下考虑装置死区效应时的逆变器并网电能质量分析

弱电网接入下,逆变器-电网级联系统的阻抗不匹配易导致逆变器并网系统的稳定性能降低。为建立更准确的逆变器输出阻抗模型,以LCL型并网逆变器为例,将装置死区效应考虑到并网逆变器建模中。同时,考虑长线路对地分布电容的影响,建立弱电网下长线路分布参数模型并分析其输入阻抗幅频特性。基于此,采用基于奈奎斯特稳定判据的阻抗分析法分析并网系统稳定性并计算其稳定裕度,研究随着死区时间和长送出线线路长度的增加并网系统稳定裕度值的变化规律,并利用PSIM 9.0平台建立相关仿真模型,证明了理论分析的准确性和可行性。     

光伏发电并网逆变器建模及电能质量评估

鉴于光伏发电并网逆变器的建模对于光伏大规模接入、保障系统稳定运行具有重要意义,提出了系统仿真方案,利用Hammerstein-Wiener(HW)非线性模型对光伏并网逆变器的运行进行仿真。通过试验获得直流逆变器电压电流波形、交流逆变器电压电流波形、电压公共耦合点、电网和负荷电流;利用编程确定各种模拟波形并搜索与实际波形相比最准确的模型,同时将该方法运用到电能质量分析中,进而完成对系统的分析和建模。模拟结果表明,该模型效果较好,可以为系统规划、防止系统故障和改善电能质量等方面提供理论依据。     

弱电网下光伏并网逆变器稳定运行组合控制策略

为提高弱电网下光伏接入的并网电流质量和系统的稳定裕度,提出一种基于公共耦合电压点的选频前馈结合相位超前校正的组合控制新策略,该策略设计选频环改善电网电压前馈函数,使其既保留对电网背景谐波的抑制,又避免稳定裕度的下降,同时提出在电流通路中设计超前补偿校正环节,补偿弱电网阻抗引起的系统相角裕度下降,增加稳定裕量,从而提高光伏并入弱电网的并网电流质量和系统的稳定裕度。通过仿真和实验验证该策略对谐波抑制和稳定裕度提高的有效性。     

基于弱电网的光伏储能系统小干扰稳定性分析

建立了接入弱电网的光伏储能系统小信号模型,解决了其小扰动稳定性问题.基于特征值分析法,分析了电网强度、光伏系统输出功率、控制环参数对光伏储能系统稳定性的影响.结果 表明,弱电网下控制环路的带宽对系统稳定性的影响很大.随着储能系统锁相环带宽的增大,系统的稳定性先下降后提高;随着光伏系统直流电压环带宽的增大,系统的稳定性先...     

考虑线路分布参数的并网系统稳定性分析

针对电缆分布参数在并网系统中引发的稳定性问题,提出一种考虑线路分布参数的输入导纳修正判据.首先,通过多层变量代换与适当简化形成实数域的并网系统电导和电纳模型,建立考虑线路分布参数的线路双曲函数并网系统简化模型;其次,验证输入导纳判据对于考虑线路分布参数的并网系统稳定性分析的适应性,分析系统短路比、线路长度、线路参数对于...     

基于可控等效阻抗的能量路由器无功电压控制策略研究

针对线路的弱阻性/非阻性导致系统调节速度慢、难以稳定运行的问题,提出一种基于可控等效阻抗的能量路由器无功电压控制策略,该策略通过对能量路由器输出特性变化的观察引入虚拟阻抗的控制策略,采用补偿线阻抗的方式将实际阻抗补偿一致,加入电压反馈和频率补偿的等虚拟阻抗关键点,解决了由阻抗等造成的无功功率不均分问题。通过优化功率参考值,提高了光伏等分布式电源并网运行的稳定性。实验结果表明,该控制策略不仅提高了无功分配的精度,而且改善了电能质量。     

基于可控等效阻抗的能量路由器无功电压控制策略研究

针对线路的弱阻性/非阻性导致系统调节速度慢、难以稳定运行的问题,提出一种基于可控等效阻抗的能量路由器无功电压控制策略,该策略通过对能量路由器输出特性变化的观察引入虚拟阻抗的控制策略,采用补偿线阻抗的方式将实际阻抗补偿一致,加入电压反馈和频率补偿的等虚拟阻抗关键点,解决了由阻抗等造成的无功功率不均分问题。通过优化功率参考值,提高了光伏等分布式电源并网运行的稳定性。实验结果表明,该控制策略不仅提高了无功分配的精度,而且改善了电能质量。     

规模化光伏电站与电网暂态交互影响定量分析

在电力系统暂态安全定量分析软件平台FASTEST(Fast Analysis of Stability using the Extended equal areacriterion and Simulation Technologies)上以研究规模化光伏电站接入系统后的稳定性分析为目的,建立了一个完整而且适合系统安全稳定分析的并网光伏电站机电暂态模型。基于FASTEST特有的暂态稳定量化分析功能,对并网光伏电站被浮云遮挡和系统侧发生扰动这2种典型情况进行仿真分析,从对系统暂态功角稳定性、暂态电压稳定性和暂态频率稳定性的影响的角度,探讨光伏电站与常规电源在影响电网运行特性方面的区别。结果表明,光伏电站并网后对系统暂态频率稳定性影响最为严重,相比较于带有励磁和调速系统的同步发电机,光伏电站在网侧故障时的暂态响应特性更为剧烈。