一种提高变流器弱电网适应能力的全通前馈方法

弱电网下电网阻抗会严重影响并网变流器的稳定性,首先建立了含有电网电压前馈时并网变流器的阻抗模型,根据阻抗比判据分析了并网变流器在弱电网下的稳定性。针对传统电网电压前馈下并网变流器对弱电网适应能力较低的问题,提出了一种基于全通滤波的电网电压前馈方法,并分析了全通滤波器参数对系统弱电网适应能力的影响。理论分析表明基于全通滤波的电网电压前馈控制方法可显著提高并网变流器的弱电网适应能力。最后,搭建了系统仿真模型和实验样机,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和所提控制策略的有效性。     

QPR控制器参数对变流器弱电网适应能力的影响

控制器参数会严重影响到并网变流器的弱电网适应能力,首先建立了变流器的诺顿等效电路模型,并对其输出阻抗进行了求解。在此基础上,针对目前被广泛应用在变流器控制中的准比例谐振控制器,采用阻抗比判据深入研究了比例系数和控制器带宽对变流器弱电网适应能力的影响。结果表明,当比例系数增大至原来的2倍时,变流器的弱电网适应能力可提高至原来的2.48倍;当带宽减小至原来的至原来的1/2时,变流器的弱电网适应能力可提高至原来的2.37倍。最后,搭建了系统仿真模型和实验样机,仿真和实验结果证明了理论分析的正确性。     

PWM装载模式对变流器弱电网适应能力的影响

影响变流器对弱电网适应能力的因素众多。首先建立了弱电网下考虑PWM装载模式时并网变流器的数学模型,基于系统的误差传递框图,采用根轨迹和最小增益定理分析了不同PWM装载模式对变流器弱电网适应能力的影响。结果表明,立即装载模式下变流器对弱电网的适应能力是滞后一拍装载模式下的2.84倍。最后,搭建了系统仿真模型,分别在两种PWM装载模式下进行了对比仿真,结果证明了所提出的理论分析的正确性。     

基于负荷裕度灵敏度的电压稳定控制方法

提出应用系统控制参数与系统负荷裕度之间的灵敏度关系，对电力系统电压稳定进行控制的方法。首先建立了系统控制参数与系统负荷裕度之间灵敏度的数学模型，在此基础上对系统的各种控制参数的灵敏度值进行计算和排序，最后给出了预防电压失稳的控制方法。仿真结果证实了本方法计算控制参数灵敏度值排序的快速性、准确性以及控制的有效性。     

多变流器并网系统的小干扰稳定性判据与参数灵敏度分析

由于电力电子设备的负电阻特性,多变流器并网系统(multiple grid-connected-converter system,MGCCS)的小干扰稳定性面临着严峻的挑战.而使用阻抗分析法与状态空间分析法在分析MGCCS时尚存在一定局限性.该文提出一种基于充分稳定性判据的MGCCS稳定性分析方法.首先,MGCCS被建...     

三相并网变流器弱电网下频率耦合抑制 控制方法

该文针对弱电网情况下三相并网变流器的频率耦合现象的产生机理和抑制方法开展了研究。首先在静止坐标系下针对三相并网变流器进行复矢量形式的导纳建模,模型中考虑了控制器中电流环、锁相环和直流电压环的影响。然后在模型基础上重点研究了锁相环和直流电压环对频率耦合特性的影响,基于系统的等效传递函数框图,分析了在弱电网条件下频率耦合分量对系统稳定性的影响。为了抑制频率耦合特性,针对系统中由于锁相环影响q轴电压和直流电压环影响d轴电流引起的dq轴不对称的问题,提出了补偿锁相环和电压环不对称影响的频率耦合抑制控制方法,理论分析表明该改进控制方法可以有效抑制频率耦合现象,提高系统稳定性。最终通过实验验证了所提频率耦合抑制方法的有效性。     

基于时域仿真的暂态裕度灵敏度分析

结合时域仿真,提出了多机系统中单机加速面积、减速面积计算方法、临界机组单机等面积定则第一摇摆稳定判据、稳定裕度计算方法等。并提出了加速面积、减速面积、减速功率（稳定裕度）对网络节点有功、无功及变压器变比的灵敏度分析方法。临界机组群单机等面积定则第一摇摆稳定判据与时域仿真角度准则精度相同,但具有数值积分时间短的优点;暂态稳定裕度灵敏度能用于暂稳控制装置安装地点的选择、安全校正再调度及系统稳定裕度约束和在线稳定监视。     

网络结构保持下的能量裕度灵敏度分析

阐述了电力系统结构保持模型了基于灵敏度的ＢＣＵ方法,其显著特征是当运行参量变化时不依赖于主导不稳定平衡点不变的假设,用该方法可以快速有效地提供运行人员感兴趣的安全信息,运行参量变化时系统稳定裕度的灵敏度以及受一定故障支配的临界机极限输出动率等,６机２２节点系统的试验结果表明用这种方法是行之有效的。     

基于阻抗分析法的并网变流器稳定性统一分析方法研究

变流器作为可再生能源发电并网的关键设备，在与交流电网互联时产生的系统振荡问题日益增多。阻抗模型是分析“变流器-电网”耦合系统稳定性的基础。首先基于αβ坐标系建立了特定工况下的并网系统阻抗数学模型；在此基础上，进一步建立全工况下的统一阻抗数学模型。由该阻抗模型可知，运行工况与控制器参数是影响系统阻抗特性的主要因素。通过Nyquist稳定判据量化分析两种影响因素对系统稳定性的影响。然后提出增大控制环参数Kpi以抑制系统在小干扰下的谐振，增强系统稳定性。最后，不同运行工况下的仿真与实验结果验证了所提出的全工况阻抗数学模型分析系统稳定性的准确性，同时也验证了稳定性提升方法的有效性。     

多边界约束的LCL并网变流器滤波参数设计

以谐波等效电路为基础,推导网侧及变流器侧电流单次谐波及总谐波含量的解析表达式。结合滤波器各元件取值的限制条件,提出了一种完善的LCL滤波器设计,并对参数的优化选择进行了讨论。结合相关控制策略,对控制系统的稳定性进行了分析。通过相关的实验对上述设计方法和理论分析进行了验证。     

基于改进电压灵敏度分析的大区电网间容量交换能力评估

提出基于断面交换容量–电压变化比的灵敏度分析方法,对大区电网间潮流断面上的交换容量–电压稳定性进行分析,得出系统薄弱通道和敏感节点。对基于交换容量最敏感节点的电压灵敏度变化趋势进行样条插值,对样条插值所得的离散值进行非齐次指数函数拟合后求导,得出电压灵敏度的变化率函数,根据电压稳定临界点的判别条件计算交换容量极限,并以电压稳定裕度指标进行校验。对"三华"特高压电网的容量交换能力评估的应用表明,所提方法正确、有效,且具有较高的精度。     

基于时域仿真的暂态稳定裕度及其灵敏度解析分析

结合时域仿真,提出了多机系统中单机加速面积,减速面积计算方法,稳定判据,稳定裕度,不稳定裕度。与传统的时域方法相比。本文方法能减少计算时间,给出丰富的系统稳定信息。本文所提稳定判据与时域仿真所得临界切除时间完全一致。提出了加速面积、减速面积以及减速功率的灵敏度分析方法,能用于经济运行中系统稳定裕度约束和在线稳定监示。     

LCL并网变流器反馈阻尼控制方法的研究

LCL滤波器在提高并网变流器电流质量的同时,却不可避免地引入了谐振和稳定性的问题。在讨论和研究了不同侧电感电流反馈控制方法的基础上,针对并网侧电感电流反馈,提出了通过协调优化数字控制系统中的采样频率与谐振频率的比值关系,从而实现并网变流器的无阻尼控制的方法。针对并网变流器侧电感电流反馈控制方式,提出了利用改进的高通滤波器来提取谐振分量进行滤波阻尼的控制方法。这两种LCL滤波器阻尼控制方法,均不需要在主回路中增加额外的传感器,设计过程简单、可靠性高,便于工程实际应用。最后,通过实验结果验证了理论分析的正确性以及控制方法的可行性。     

基于轨迹灵敏度的能量裕度灵敏度解析算法

电力系统参数的变化对系统稳定性有很大的影响,如何确定这些参数的变化在给定故障情况下对系统稳定性的影响、改变哪些参数对系统稳定性影响更大具有重要意义。提出了一种系统能量裕度灵敏度的解析算法,从能量裕度的数学表达式出发,利用能量裕度的全微分公式进行灵敏度计算。该方法计算比较灵活,考虑了发电机动态过程对轨迹灵敏度的影响,计算能量裕度对系统参数的灵敏度。该算法在IEEE50机系统中进行了测试。     

网侧变流器电压定向矢量控制分析与实验

建立了并网发电系统网侧变流器数学模型,分析了电网电压定向矢量控制策略的原理与实现。通过Matlab搭建了网侧变流器闭环控制模型,采用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)进行仿真分析,并进行了实验验证,结果证明了电网电压定向矢量控制策略在并网发电系统应用的正确性和有效性。     

一种基于相位滞后的并网变流器电流双环控制方法

并网变流器是一类重要的电力电子变流装置,LCL 滤波器由于可以兼顾低频段增益和高频段的衰减,是其输出滤波器的较好选择.但 LCL 滤波器是三阶控制对象,增加了控制难度.为了保证控制环的动、静态性能,提出了一种基于相位滞后的双环电流控制方法.在该控制方案中,内环通过增加开环相位滞后、提高幅值裕度,进行 LCL 滤波器的稳...     

一种基于相位滞后的并网变流器电流双环控制方法

并网变流器是一类重要的电力电子变流装置,LCL 滤波器由于可以兼顾低频段增益和高频段的衰减,是其输出滤波器的较好选择.但 LCL 滤波器是三阶控制对象,增加了控制难度.为了保证控制环的动、静态性能,提出了一种基于相位滞后的双环电流控制方法.在该控制方案中,内环通过增加开环相位滞后、提高幅值裕度,进行 LCL 滤波器的稳定控制,保证了动态性能.由于内环对交流信号控制精度不足,因此将重复控制作为外环,以进一步提高稳态性能.理论分析和实验结果表明,该双环控制方法在有源电力滤波器中能够得到满意的谐波补偿效果,补偿后的电网电流正弦度较好,动态响应也较快.并且,该控制方法在无功补偿装置中能够较好地抑制死区的影响,保证输出电流波形质量.总之,所提出的双环控制方案在基波和谐波应用中都具有良好的动、静态性能.     

基于系统网损灵敏度的二阶指标研究

阐述了一种估计电压崩溃临近程度的新指标——网损灵敏度指标。在该指标的基础上,提出了新的二阶指标。所提指标物理意义明确,线性度好,计算量小,适于在线应用。实际系统的仿真结果表明,基于网损灵敏度的二阶指标能够为实时负荷裕度监控、事故排序以及控制策略制定提供有效信息。     

增强并网逆变器对弱电网适应能力的控制策略

弱电网中,并网逆变器与感性电网阻抗之间产生交互耦合从而引发谐振现象,采用电压比例前馈控制虽然可以抑制谐振,但其额外引入的正反馈回路也会降低并网逆变器的相角裕度.针对这种局限性,建立LCL逆变器并联系统的数学模型及诺顿等效电路,再利用阻抗法分析电压前馈控制对系统稳定性的影响,并提出了一种新型的基于相位超前补偿的电压前馈控...     

弱电网下无功控制对并网变流器稳定性影响分析

可再生能源经变流器接入弱电网时,变流器向电网输出无功功率有利于提高并网点的电压质量,但是无功控制的动态特性对变流器系统的稳定性有重要的影响。为分析此影响,文中建立了采用定无功功率控制策略下变流器的阻抗模型,通过分析无功控制外环动态改变所引起的各元素阻抗特性变化,判断无功控制外环动态对系统稳定性的影响,并采用广义奈奎斯特判据验证上述分析结论。其次,采用特征根轨迹法,分析了无功控制外环比例参数及电网强度的变化对系统稳定性的影响,结果表明弱电网下无功控制外环可能引发中高频振荡问题。最后,基于RT-LAB进行在环仿真验证理论分析结果。