用于10kV变电站的超导储能系统的监控系统设计

超导储能系统（SMES）中包括高温磁体系统、DC／DC变换系统、换流器输出系统等几大部分,系统的安全稳定高效运行建立在各个子系统的正常工作的基础上。针对1MJ／500kV·A／10kV超导储能系统中各个子系统复杂的运行状态和大量的系统运行数据需要实时进行监控的问题,设计了一套基于CAN总线技术的新型监控系统,并给出了该系统的硬件组成、软件设计及实现方法。实验证明该系统能够可靠地完成监控目标。     

大容量链式电池储能系统及其充放电均衡控制

为实现高母线电压、大容量的城网储能.结合链式DC/AC变流器拓扑及多重化双向DC/DC变流技术,提出一种适合于大容量、多储能模块的电池储能系统结构.该储能系统可以不通过升压变压器直接接入10 kV以上电压等级母线,并可在较低开关频率下达到良好的输出谐波特性;系统中每个串联单元的直流电压可在电池组端电压的基础上进一步提高...     

DC/DC变换器的切换仿射线性系统模型及控制

DC/DC变换器控制的主要难点之一在于它所特有的混杂特性。从切换线性系统理论及无源系统理论角度提出了DC/DC变换器建模和调节问题的新方法。首先建立基本DC/DC变换器Buck、Boost和Buck-Boost的切换仿射线性系统模型,然后根据凸组合稳定条件及无源性理论,选取电感和电容的储能函数为各切换子系统的共同Lyapunov函数,据此划分各子系统的运行区域,构造切换律保证系统在任意切换下的二次稳定,最后进行了仿真分析和验证。所提出方法不仅适用于开关变换电路的控制,亦适用于其他具有端口受控哈密顿结构的切换系统的控制。     

基于公共直流母线的链式可拓展电池储能系统及控制

随着储能系统的容量不断增大,储能装置将被接入10kV或更高等级电网.城市电网对于接入装置的电能质量要求越来越高,同时工频变压器的占地与噪声等问题是限制大容量城网储能系统发展的突出问题.对此,文中提出一种基于公共直流母线的链式电池储能系统,该系统采用链式多电平拓扑接入电网,并以多组移相全桥DC/DC变流器替代工频变压器,储能装置通过各自独立的接口电路与直流负荷一起连接到公共直流母线上.该系统易于实现模块化,可灵活拓展,也便于不同种类、不同特性的储能电池接入.设计了该系统的主电路拓扑、控制体系与各部分控制器,并基于电磁暂态仿真验证了控制系统的有效性.     

具备多组电池接入功能的储能双向变流器系统

设计了一种多电池组能量传输系统(PCS),其拓扑结构由多个双向DC/DC变换器(DC/DC)和一个双向PWM变流器(DC/AC)组成,并对主电路参数设计和控制策略进行了研究.研制了一台100 kW电池储能双向PCS,与8簇电池组分别相连,能实现分组独立的充电、放电.实验表明,研制的PCS能实现稳定并网运行,功率因数很高,能适用于需要灵活配置容量的大容量储能系统.     

微电网中超级电容器储能系统的仿真研究

超级电容器作为一种高功率型储能装置,其在微电网中是提高电能质量的重要组成部分.设计了微电网中超级电容器储能系统,在此基础上重点阐述了双向DC/DC变换器的拓扑结构、工作原理以及双重移相脉冲下电压外环电流内环的双闭环控制策略.最后在Simulink/MATLAB平台实验验证了在该控制策略下储能系统能够很好的维持直流侧母线电压和网侧电流的稳定性.     

基于储能控制的交直流混合微电网运行策略研究

储能系统在微电网安全稳定运行过程中发挥着不可替代的作用。微电网并网运行时,储能系统储存能量;孤岛运行时,作为微电网的主电源,维持系统电压和频率稳定。提出了一种适用于交直流混合微电网的锂电池储能系统能量管理策略,分析了锂电池组双向DC/DC和双向DC/AC变换器主电路及控制部分,建立了含最大功率点跟踪(MPPT)控制的光伏发电单元的微电网仿真模型,并搭建系统实验平台。仿真和实验结果表明,提出的微电网能量管理策略可以保证微电网在各种运行模式下均能安全稳定运行。     

大容量电池储能电网接入系统

电池储能系统能快速、独立地调节有功/无功,在负荷平定、电能质量治理等方面具有很高的应用价值.介绍100kW储能电池模块电网接入系统的设计,为兆瓦级储能系统的研制提供参考.其中并网逆变器的分相瞬时电流控制可保证不同运行条件下装置对交流电流参考值的准确跟踪;电池侧双向DC/DC电路的双闭环控制可保证电池电流灵活可调;提出2种协调控制策略.电磁暂态仿真及装置实验结果证明了该控制策略的有效性.     

三相交错式双向DC/DC储能变流器的研究

大功率双向DC/DC变流器是电力储能系统的重要环节,三相交错技术的引入克服了传统单相DC/DC变流器的缺点。实验结果表明,三相交错式双向DC/DC变流器应用于电力储能系统能获得较好的电压、电流波形,为电网及储能系统的安全稳定运行提供了保障。     

500kV常规换流站智能化建设

<正>1常规换流站监控系统改造±500kV常规换流站监控系统是高压直流(下简称:HDVC)输电系统中非常重要的组成部分,通过站监控LAN网、远动工作站、站监控服务器、直流线路故障定位装置、同步时钟装置等子系统和模块的协同作用,实现HDVC输电系统状态监视、交流系统运行控制、系统信号传输以及数据采集和处理。目前,±500kV常规换流站监控系统只实现了运行人     

基于SMES的D-STATCOM提升配电网电能质量的研究

配电网位于电力系统终端,直接面向电力用户,因此由电气设备产生的电能质量问题将直接影响配电网的安全运行。为了解决配电网中存在的电能质量问题,本文提出了基于SMES的D-STATCOM组合结构,并提出了相应的控制及优化策略。基于SMES的D-STATCOM能对配电网中的有功、无功功率进行快速补偿,从而有效地控制系统频率和母线电压。通过改进的粒子群算法对基于SMES的D-STATCOM进行参数优化,可以使负荷母线电压、功率波动以及设备成本最小化。仿真结果表明,采用SMES作为储能装置的D-STATCOM较传统的D-STATCOM在配电网中能获得更好的电能质量指标。     

变电站直流系统安全隐患的排查和处理

遂宁500 kV变电站投运前两段220 V直流系统母线电压一直处于波动状态,直接影响到遂宁变电站的投运,通过现场排查发现导致直流系统母线电压循环波动原因:6台直流母线绝缘监测装置轮值分时工作循环投入和退出平衡桥公共接地点造成.改进措施:退出绝缘监测装置不平衡桥和轮值分时工作模式,永久投入平衡桥和公共接地点,有效解决了直...     

直流系统绝缘监测综合判据

分析了现有的检测直流系统接地故障方法存在的死区,包括绝比监测装置发出接地信号时最大接地电阻值,以及直流系统分布电容对变频控制原理查接故障的影响。建议用综合判据,即通过检测正负极母线电压、检测正负极绝缘电阻、检测支路漏电流来监视及查找直流系统接地故障。基于该判据的样机经现场试运行,性能良好。     

基于ISA总线和RS-85网络的高温超导磁储能监控系统

提出了一套基于工业标准体系结构（ISA）总线和RS-485网络的高温超导磁储能（SMES）监控系统。介绍了系统的通信协议，描述了系统的总体结构及主要功能。为提高系统的实时响应性能和数字信号处理能力．在硬件上采用了数字信号处理器（DSP）技术；采用模块化的程序设计方法，同时通过利用DSP的中断资源．解决了多任务对CPU的同时请求以及交叉的问题。实验表明，该监控装置能对整个SMES系统进行有效的状态监测与控制。     

基于ISA总线和RS-485网络的高温超导磁储能监控系统

提出了一套基于工业标准体系结构(ISA)总线和RS-485网络的高温超导磁储能(SMES)监控系统。介绍了系统的通信协议,描述了系统的总体结构及主要功能。为提高系统的实时响应性能和数字信号处理能力,在硬件上采用了数字信号处理器(DSP)技术;采用模块化的程序设计方法,同时通过利用DSP的中断资源,解决了多任务对CPU的同时请求以及交叉的问题。实验表明,该监控装置能对整个SMES系统进行有效的状态监测与控制。     

多直流支路接地检测方法的研究

绝缘监察装置是变电站和发电厂用直流操作电源系统必备的检测装置.本文对传统的绝缘监测方法的原理进行了分析,并指出其存在的问题.在此基础上,对差流检测法的基本原理进行分析,其采用对正负母线绝缘检测电阻的定时切换,形成不平衡桥,可检测出正负母线对地绝缘电阻;与直流漏电传感器相结合,可实现直流馈出支路绝缘故障的极性和阻值检测....     

云广±800 kV直流工程总线系统运行风险分析

云广直流总线系统分为4个独立的部分：控制总线,现场总线,TDM总线和MPI总线。由于控制总线与TDM总线都是初次使用于特高压直流输电系统中,缺少运行维护经验,TDM总线异常已造成云广直流停运事故。介绍了总线系统各部分的配置、工作方式和通信方式,分析各部分总线故障可能引起的总线系统运行风险。通过研究在云广直流极Ⅱ调试和试运行过程中几次总线系统运行事故,提出了相应的改进建议,为特高压系统的设计、运行和维护提供参考。     

直流系统绝缘监测装置的软件设计

直流系统绝缘监测装置对电力系统的安全稳定运行起着十分重要的作用.通过对直流系统绝缘监测原理优缺点的分析,首先提出一种平衡桥电阻法与开关电阻法相结合对母线监测的硬件设计方案,然后针对直流系统绝缘监测装置在工作时需要处理较大数据,采用STM32F103VET6作为主控制器,移植μC/OS-Ⅱ操作系统提高装置的实时响应能力,并详细介绍基于μC/OS-Ⅱ操作系统软件任务的工作流程.通过制作样机进行相关实验,经验证该设计可以切实有效的解决系统处理实时性不高等问题,并在多种接地状态都具有较高的测量精度.     

SMES用电压源型功率调节系统的建模与控制方法研究

以电压源型功率调节系统为对象,研究其建模及其控制方法。首先给出电压源型功率调节系统的结构,包括电压源型变流器和斩波器的主电路拓扑结构及其连接关系;随后导出占空比表达的PCS低频数学模型,并使用非线性变换实现状态方程线性化,基于线性化后的模型给出有功功率、无功功率及直流电压解耦的控制系统设计方法;最后在Matlab/Simulink环境下对PCS功率跟踪能力及SMES装置抑制风电功率波动的效果进行了仿真验证。仿真结果表明：所设计的PCS系统控制器对阶跃和正弦规律变化的功率指令具有优秀的跟踪能力,同时具有较强稳定直流电压的能力,该PCS接口的超导储能装置应用于风力发电系统中,能够达到减小风电功率波动,平息出力的目标。