不对称电压暂降下最大功率输出的MMC协调控制策略

针对柔性直流输电系统交流侧不对称电压暂降下,模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）运行时出现的功率波动、三相电流不平衡等问题,提出了不对称电压暂降下最大功率输出的MMC协调控制策略。该策略根据不对称电压暂降下MMC系统运行特性随调节参数的变化规律,以抑制有功功率波动与输出三相平衡电流的协调控制为目标,构建了线性加权解析式确定调节参数,在保证MMC输出电流峰值在最大限制范围内时,输出最大有功功率。该策略既拓展了有功功率输出能力,又提升了系统的整体控制保护性能。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。     

MMC系统功率器件基频结温波动快速计算方法

将运行工况转换为器件上承受的热荷载是寿命耗损评估的关键,而寿命耗损评估的准确性受限于功率器件结温计算的速度和精确性。模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)系统桥臂电流具有与生俱来的直流偏置特性,使得子模块内部产生热不平衡。且长时间任务剖面下,较大的基频结温波动对子模块中IGBT模块寿命评估影响不容忽视。为此,文中提出一种考虑运行参数影响的基频结温波动快速解析计算方法。以1.3MVA MMC并网系统为例,通过实验平台测试了所用器件的动静态参数,建立精确的3D器件损耗模型,将所提的结温波动计算模型与时域电热仿真进行准确性对比,讨论不同运行参数对所提结温计算方法的影响。最后,基于所提方法对实际传输功率下网侧MMC子模块中IGBT模块基频结温波动进行计算,验证该方法有助于准确评估MMC中功率器件可靠性。     

自励型磁耦合感应取电系统仿真研究

为提升高压线夹测温系统的稳定性和安全性,利用电网仿真技术,建立一种感应取电系统的仿真分析模型,用于分析输电线夹测温系统输入电压、负载电阻和滤波电容对输出电压和输出达林顿管功率的影响。对磁耦合感应取电电路输出电压和达林顿管功率的影响因素进行分析与仿真,仿真结果表明,当输入电压为20～50 V、负载电阻为30～50Ω以及滤波电容C≥100μF时,输出电压与输出达林顿管功率的波动范围最小。仿真还实现了不同元件参数下感应取电系统能效的快速分析,避免了电路设计验证的冗长周期。     

基于转矩偏差的双馈风力发电机有功功率平滑控制

风力发电机组运行在额定风速以下时,风速快速变化和风力发电机组的响应延迟引起输出有功功率波动,对并网运行不利.提出了一种新型风力发电机输出有功功率控制策略.在按照输出平滑有功功率的要求调节发电机转速的同时,根据测量参数,计算电磁转矩,根据电磁转矩偏差对转子励磁电压进行补偿,输出更加平滑的有功功率.仿真结果表明了上述方法的...     

基于灵敏度修正的含风电场电力系统可用输电能力计算

为了在线评估风电场功率波动对可用输电能力(ATC)的影响,本文提出了基于灵敏度修正的含风电场电力系统ATC计算方法。基于风电场输出功率波动性的特点,在风电机组功率波动引起其他发电机有功出力方式发生变化情况下,利用灵敏度修正支路有功功率,校正支路有功对控制参数的灵敏度,通过考虑支路热稳定约束,建立ATC与系统发电机有功功率变化参数的映射关系,并根据电力系统当前运行点的特性确定了灵敏度应用的有效区间,快速计算由于风电机组功率变化导致常规发电机不同出力方式下的ATC。对含风电场的IEEE-30节点系统仿真结果表明,本文所提方法能够准确计算由于风电波动导致常规机组运行方式变化情况下的ATC,且计算时间满足在线计算要求。     

基于SOC调控的用于抑制光伏波动的电池储能优化控制方法

针对平抑可再生能源功率波动的应用需求,在低通滤波原理的基础上,根据电池储能的荷电状态(SOC)实时调整滤波时间常数,分析了电池储能的能量与光伏发电功率波动之间的关系,提出了优化配置电池储能的功率和能量的计算方法。这种方法可以通过电池储能在光伏发电系统中的合理配置规划,大大简化电池储能在实际运行中的控制策略,避免电池的过充过放,优化电池运行参数,从而延长使用寿命。在Matlab中搭建了控制仿真模型,结果验证了该方法的可行性。     

某核电厂KME系统关键参数对机组出力的影响分析

KME热平衡测量的功率在核电厂反应堆功率测量中准确度最高,通常将其作为堆芯功率测量的基准.基于 此,介绍了KME热平衡测量热功率的算法及影响其结果的关键参数,将各参数对机组出力的影响程度进行了量化, 从而指导电厂工作人员加强对关键参数的监督和分析,确保机组热功率计算的准确性,充分发挥机组潜能.     

低压变频器功率单元温度波动问题研究

为了更好地在设计和运行中使强迫风冷式低压变频器和负荷相匹配,针对影响变频器寿命的IGBT芯片的温度波动问题,在变频器功率模块热路模型基础上运用非稳态传热理论研究。结合脉宽调制特点讨论典型功耗热源的产生和计算,以及周期负荷对功率模块其他部件和芯片的不同热效应及计算。基于热膨胀原理研究芯片温度波动与变频器寿命的关系。通过研究得出温度波动与功耗脉冲周期的关系,以及作为温度波动的主要影响区段,在变频器低输出频率区间如何计算以实施降低输出电流、开关频率等应对温度波动的措施。     

基于转子动能调节的风电输出功率平滑控制策略比较与改进

湍流风况下，基于传统最大功率点跟踪模式控制的风电机组输出功率剧烈波动，会对电能质量及电网稳定造成负面影响，而通过调节风电机组转子惯性动能可平滑快速波动的输出功率。文中从风电机组转子惯性动能控制的关键参数功率参考值出发，通过建立系统传递函数，比较现有文献中提出的两种转子动能控制方法，即一阶滤波法和二阶滤波法，分析功率平滑控制的机理。在此基础上，提出了一种基于模糊控制器的新型变参数二阶滤波器转子动能控制策略。通过模糊控制器在线调整滤波参数，提升了在强湍流风况下的风电输出功率平滑效果，且有效避免了转速越限造成的电磁功率突变。最后，仿真与实验结果表明了所提转子动能控制策略相较于传统方法具有更好的功率平滑能力。     

基于反应性计算程序的堆芯升降功率能力分析

核电厂升降功率(特别是寿期末)过程中的轴向功率偏差控制、棒位控制一直是难题,偏离设计准则下的轴向功率偏差及棒位运行都会给堆芯带来一定的安全隐患,紧急情况下必须通过降功率方式将反应堆后撤至安全状态.反应性计算程序是带燃耗计算的一维两群稳态扩散程序,通过读入一维堆芯计算数据库,搜索计算能对各种参数进行临界搜索和轴向偏差搜索,包括硼浓度、棒组棒位等.     

基于SOC状态反馈的混合储能功率优化策略

文中储能系统功率优化分配以一阶惯性滤波系统为基础,介绍了滤波系数的确定方法,首先提出了基于频谱分析的混合储能系统功率分配方法,根据频谱分析结果,确定波动功率在蓄电池与超级电容之间的分配;在频谱分析的基础上,进一步提出了基于SOC状态反馈的混合储能系统功率优化分配方法,并采用模糊控制,根据储能系统荷电状态SOC的值实时调整系统的滤波时间参数,从而实现超级电容-蓄电池储能系统的长期有效运行。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建微电网仿真模型,并设计仿真方案,通过仿真验证所提混合储能系统功率优化分配策略的有效性。     

基于混合高温超导储能系统的电网动态功率补偿策略与试验

为实现高温超导储能系统(SMES)对电网功率波动的动态补偿,采用第1代铋系和第2代钇钡铜氧高温超导材料,设计并构建了过冷液氮温区运行、千焦级容量的混合高温超导储能系统。应用数字信号处理器和微控制器的双处理器形式,设计了LCL滤波的电压型SMES变流器的功率控制系统电路,基于空间矢量脉冲调制法(SVPWM),提出了SMES变流器对系统功率补偿的控制方法,并进行控制软件编程,实现对并网侧功率的动态监测和补偿策略的实时计算。最后应用SMES在一条200km输电线路上进行并网动模试验,针对电网负荷变化产生的功率波动状态,实现了毫秒级内对电力系统的快速功率输出和波动抑制,验证了超导储能系统对电网瞬时功率补偿策略和功率补偿变流装置的有效性。     

V/v牵引供电所电能质量控制系统非对称补偿设计及综合优化控制

为解决V/v牵引供电所功率因数低、负序及谐波含量大、电压波动大等问题,提出了一种由多重化背靠背双向变流器和非对称无源补偿滤波支路构成的低成本大容量动态综合补偿系统。有源部件实现两供电臂有功功率平衡和无功功率动态补偿,无源补偿滤波支路实现无功功率补偿和谐波治理。分析了系统非对称补偿原理,推导了容量设计方法,降低了有源部件容量和装置总成本。补偿功率给定值的综合优化计算能够减少系统损耗,提高装置长期运行能力。将该系统投入运行,对比分析投运前后电能质量参数,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于模糊控制算法和布谷鸟搜索算法的混合储能系统优化配置

正重点研究将混合储能系统应用于平滑可再生能源系统输出波动场景下的优化配置问题。首先,建立可再生能源输出波动的平滑目标并选取Savitzky-Golay滤波算法以平抑多种新能源的出力。继而,分析功率型储能和能量型储能各自的特点,论证混合储能的互补性。然后,建立混合     

基于改进叶尖速比的永磁同步风力发电机有功功率平滑策略研究

为了抑制风力发电系统输出功率的波动,在分析了传统风力发电系统最佳叶尖速比控制策略的基础上,提出了一种对最优转速进行滤波的改进控制策略。该控制策略通过对最佳叶尖速比控制下风机的最优转速进行滤波。有效降低转速变化率,从而抑制发电机输出有功功率的波动。采用该策略对一台额定功率为1.5 MW的直驱永磁同步风力发电机进行仿真研究。结果表明,与传统最佳叶尖速比控制相比,所提出的改进控制方法能够在风能损失较小的条件下。有效平滑发电机输出有功功率的波动。     

An Optimal Coordination Control of Hybrid Wind/Photovoitaic/Energy Storage System

为解决光伏和风电场的输出功率剧烈波动引起的电能质量下降和电网电压波动的问题,提出了利用复合储能技术分别平抑风光联合发电系统的输出功率在不同时段内的波动。在平抑功率波动过程中,提出了可变时间常数控制,不断实时优化低通滤波器的时间常数,实现了对储能系统充放电功率的灵活、快速控制,改善了储能系统的运行,减小了储能容量;同时提出最大输出功率限制控制保护储能运行在合理的范围。通过建模仿真验证了控制方法的有效性。     

风光储混合系统的协调优化控制

为解决光伏和风电场的输出功率剧烈波动引起的电能质量下降和电网电压波动的问题,提出了利用复合储能技术分别平抑风光联合发电系统的输出功率在不同时段内的波动。在平抑功率波动过程中,提出了可变时间常数控制,不断实时优化低通滤波器的时间常数,实现了对储能系统充放电功率的灵活、快速控制,改善了储能系统的运行,减小了储能容量;同时提出最大输出功率限制控制保护储能运行在合理的范围。通过建模仿真验证了控制方法的有效性。     

混合型有源电力滤波器建模与控制特性分析

针对大功率混合型有源电力滤波器（HHAPF）的控制问题,研究了HHAPF的结构与工作原理,建立了该滤波系统的控制模型方程,以此为基础进一步分析了在基于负载谐波电流来控制逆变器输出电压的控制策略下,负载谐波电流波动、电源谐波电压波动、电网阻抗波动以及电网频率波动对滤波系统控制性能的影响。所得结论可以为大功率混合型有源电力滤波器在复杂工况下的运行提供确切的指导,保障滤波系统的安全有效运行。     

电–热联合微网中分布式可再生能源功率波动平抑策略

为提高电–热联合微网消纳可再生能源出力的能力,提出一种深度平抑可再生能源出力波动的热泵–混合储能协同控制策略。分析电–热联合微网的结构特点与能量流控制交换方式,将热泵作为电–热能量转换元件,基于其运行特性建立电–热能流交换模型。功率波动平抑采用模块化分层结构,功率波动优化控制层考虑热泵与混合储能的运行状态,使用模糊控制对可变滤波时间系数进行调整,实现热泵与混合储能分别平抑功率波动中的低频和中高频成分;热供应协调控制层考虑终端用户的用热需求,对热泵出力分量进行修正。算例结果表明该策略能够实现电、热能量流的优化协调,保证功率波动平抑效果,同时提升电–热联合微网控制灵活性与互补经济性。     

高压直流输电系统换流阀热损耗与冷却介质关系探讨

高压直流输电系统中,换流阀正常运行时会产生功率损耗,因此需要利用阀厅空调及冷却水对换流阀的热损耗进行热量交换.通过详细计算换流阀发热功率和冷却介质的交换功率,得出用冷却介质交换热量的计算值反向推导换流阀热损耗是最简单可行的方法.定量分析了不同运行工况下进、出水温度变化情况,提出一种定量计算换流阀热损耗和判断阀冷系统关键运行参数的方法,对直流换流站运行维护工作有重要的指导作用.