风电场群无功不均衡/无功环流抑制研究

针对目前大规模风电汇集系统无功–电压控制中的无功分配问题,根据无功就地平衡原则,给出了无功的均衡分配方式,并定义了风电场的无功不均衡以及无功环流,提出了无功不均衡的评价指标;然后分别探讨了现有电压指令计算方式和无功控制周期不同对无功均衡性的影响;提出了考虑无功均衡性的风电场群无功–电压协调优化模型,并给出相应求解方法;基于所提优化模型,对现有风电场无功电压控制流程进行改进完善,纳入了对无功不均衡度的约束,在无功不均衡度过大时采用恒无功控制对无功进行调整。最后基于华北地区某风电场汇集系统,验证了所提策略可以在保证汇集母线电压控制精度的前提下,减小无功不均衡,抑制无功环流。     

风电场（集群）的无功优化规划研究

介绍了无功规划的基本内容和规划模型;总结了风电场电压一无功的特点;分析了风电场常用无功补偿装置的特性及相关管理规范。在此基础上,从计及静态电压稳定约束方面介绍了风电场无功优化规划的数学模型,并对求解方法进行了综述,简要说明了动态电压稳定约束下的无功优化规划问题。最后对风电场优化规划问题提出了建议和未来的发展方向,强调考虑电压稳定性和经济性的风电场无功优化规划是当前该领域的发展趋势,对保持电力系统电压质量与稳定性具有重大意义。     

大型风电集群无功电压特性研究

通过研究大型风电集群所具有的无功电压特性,为制定风电集群无功电压综合控制方案提供借鉴.通过对瓜州地区风电集群实际有功出力的统计分析,及进行大量的离线仿真计算,分别研究了风电集群在长时间尺度和短时间尺度下的有功出力特性,风电场并网点的P-V特性,风电集群无功损耗的分布状况,风电集群接入的电网所具有的无功电压特性,电网的短路容量与风电集群电压稳定性的关系,初步揭示了大型风电集群的无功电压特性.     

构网型无功补偿抑制新能源发电暂态过电压

电网换向换流器型直流输电(Line Commutated Converter Based High Voltage Direct Current, LCC-HVDC)是新能源大规模并网、远距离外送的关键。而直流闭锁、换相失败等故障可能导致送端短时无功过剩并引发暂态过电压,危及运行安全。本文突破传统基于电压-电流级联控制的电流源外特性快速无功补偿装置的技术原理,提出一种应用构网型控制无功补偿装置（Grid-Forming Based Reactive Power Compensation Device, GFM-RPC）抑制直流输电送端新能源发电暂态过电压的方法,构建基于微分-代数关系的电压动态分析模型阐明GFM-RPC抑制暂态过电压机理,并对比分析了构网型控制无功补偿装置相比现有基于STATCOM抑制暂态过电压方法的优势。利用仿真验证了GFM-RPC抑制新能源送端暂态过电压的效果,并分析了主要参数对于过电压抑制效果的影响。研究表明,STATCOM这类电流源外特性的无功补偿装置在直流输电系统故障瞬间呈现出恶化电压动态的“反调”特性,而构网型无功补偿装置能够克服这种“反调”特性,并且通过合理的参数配置可以进一步抑制电压幅值的超调量。     

基于无功电压补偿优化的VSG环流抑制策略

针对现有的抑制策略超调量大、抑制环流效果差的问题,提出基于无功电压补偿优化的VSG环流抑制策略。由于并联系统中线路阻抗分布不同,使得VSG端口输出电压存在差异,系统产生环流,因此需分析系统的功率传输特性。首先计算逆变器的并网环流,并用三维图像表示;然后对图像进行分析;再建立同步发电机模型,对VSG输出功率进行调节,运用带电压补偿的VSG控制策略来进行抑制,调节下垂系数,设计补偿的电压量,修正VSG电压差值达到抑制效果。实验结果表明,实验组调节RG2与RG1具有相同的电压,有效控制不发生超调,减少了振荡发生,使得达到目标电压的时间更短,状态更稳定。     

计及新能源接入的地区电网人工智能无功优化

为了提升用户用电质量,降低系统网损,改善电压质量,针对传统AVC系统控制手段单一、控制灵敏度计算不完备、无功装置动作频繁、应对电压频繁波动存在控制盲区等问题,该文提出一种基于Attention-LSTM算法的在线无功优化模型。利用Attention-LSTM算法挖掘电气特征与电压的非线性关系,再综合考虑降低电压偏差、减少动作次数及提高光伏无功利用率等因素,并根据地区电网电压偏差和波动的优化目标,建立了光伏、变压器、电容器高效协同配合的电压无功优化控制模型。最后以江苏某地区配电系统为实例,进行仿真及实验验证,结果表明了所提方法的有效性和实用性。     

地区电网与新能源无功电压协调控制

随着新能源发电的快速发展,新能源电厂并网后的无功电压优化控制受到广泛的关注,文中结合新能源发电的特性以及目前成熟并广泛应用的地区电网自动电压控制系统,提出一种地区电网与新能源电厂无功电压协调控制的总体技术方案,详细阐述了协调控制原理及控制方案的实现。经实际系统的现场应用表明,上述技术方案和控制策略可行且有效,较好地解决了新能源并网的无功电压协调控制问题。     

智能配电网无功电压控制系统研究及应用

分析了智能配电网无功电压控制系统的应用要求,提出了实施智能配电网无功电压控制系统的实现方案,并通过详细的无功优化计算和现场测试分析给出了智能配电网无功电压控制系统中各类治理设备具体配置要求,总结了系统示范应用的成效,易于开展智能配电网无功电压控制系统的推广。     

基于风电汇集地区无功源优化控制技术的研究

为实现风电汇入电网电压稳定的目的,文中探索一种新的无功电压补偿控制方法。基于风电电网现有的无功电压控制系统技术,加入时许递进无功电压优化控制新理念,针对风电汇集群协调控制在无功电压控制、电网安全稳定控制所应具备的基本功能,提出了大规模风电场集群并网在多时间、多空间尺度等方面实现分层分区的控制策略;本文以新疆某风电场为例进行仿真验证分析,结果表明了此风电场无功协调控制效果明显优于单个风电场或单个汇集站的控制策略,本控制方案对今后无功补偿方面的研究有重要的指导意义。     

基于无功偏差带电压补偿的VSG环流抑制策略

虚拟同步发电机(VSG)技术提升了微电网电力电子变换器惯性,降低了电压和电流的冲击幅值,提高了微电网稳定性,得到广泛应用。但线路阻抗参数不匹配会导致并联VSG无功功率分配准确度下降,在并联变换器间形成环流回路,针对并联VSG因线路参数不匹配引起的环流,提出一种考虑无功偏差带电压补偿的环流抑制策略,通过在电压控制环节引入电压补偿,跟随负荷变化调节电压补偿量、修正无功功率分配,抑制了并联VSG环流。仿真和实验结果表明所提策略提高了无功功率分配精度,降低了电压偏差,抑制了多机环流,实现了VSG多机友好互联。     

计及风电功率波动影响的风电场集群无功电压协调控制策略

针对大规模风电场集群区域有功出力随机波动、无功设备种类繁杂等典型特征引起的无功电压问题,提出一种计及风电功率波动影响的风电场集群无功电压协调控制策略。该策略根据风电功率预测信息、当前运行信息和历史断面信息建立多目标优化控制模型,并采用基于过滤集合的内点算法求解。通过利用汇集站和风电场的自动电压控制子站实现闭环控制,该控制策略能够对集群区域内离散设备和动态设备的动作响应实行差异化管理。对中国"三北"地区某实际风电场集群地区进行仿真计算,结果表明,所提控制策略能够改善中枢节点的电压控制效果,协调离散设备和动态设备的运行配合,维持集群区域的静态电压稳定性。     

计及分区动态无功储备的无功电压控制模型与方法

当前电网无功电压自动控制算法未能很好地提高系统电压稳定性。以电压控制分区动态无功储备作为系统电压稳定性的量度,提出一种无功电压控制优化模型。通过计算各分区关键节点的电压-无功曲线得到无功源的有效无功储备,以故障下无功源出力的最大变化量作为各分区最小无功储备,将分区动态无功储备作为目标函数和约束条件加入优化模型中,以达到在保证电压稳定裕度的同时减少系统有功网损和实现电压控制的目的。IEEE 118节点系统的仿真结果和在某实际电网自动电压控制系统中的应用表明,所提出的模型与方法是有效的。     

计及分布式微源控制特性的微网无功环流抑制

针对单元输出功率控制(UPC)和馈线潮流控制(FFC)不同控制模式下,微电网分布式微源(DG)之间的有功/无功功率均分控制特性进行了分析。受线路阻抗和本地负荷等的影响,DG因机端输出电压产生误差,进而生成无功环流。针对这一问题,这里提出了一种基于无功闭环控制的DG Q/U下垂特性自适应调节控制方法,根据下垂特性中电压给定参考值与逆变器输出电压的差值自动平移Q/U曲线,有效抑制了DG之间的无功环流。最后,通过搭建3台DG构建的微电网动模实验平台,分别对线路阻抗和本地负荷参数对DG无功均分控制特性影响进行了实验分析,并验证了所提出的无功环流抑制策略的有效性和可行性。     

光伏电站无功电压控制策略的研究

针对大规模光伏电站接入电网而引起的并网点电压不稳定问题,提出了一种光伏电站的无功电压协调控制策略。该策略是以并网点电压维持在一定水平为依据,根据计算所得的光伏电站并网点的无功需求,对光伏电站的所有无功功率集中协调控制。通过无功协调控制器下发协调控制指令给光伏电站内电容电抗、每台光伏逆变器和无功补偿装置,获得合理的无功功率分配,维持光伏电站并网点的电压稳定。仿真结果验证该策略的可行性和有效性。     

新能源发电协同参与配电网无功优化控制技术

新能源发电高比例接入配电网引起电网电压波动,线路无功传输带来高损耗增加运行成本。利用新能源发电设备具备的无功控制能力,对区域分层内新能源发电进行聚合建模,收集新能源发电无功资源裕度和系统阻抗特性,同时采集区域分层变电站母线电压,制定新能源发电聚合参与配电网分层电压控制策略,分配最优无功控制指令控制新能源发电无功出力,实现区域内无功电压最优控制,提升新能源发电资源利用率,平抑新能源发电接入电网引起的局部电压波动。进行了现场测试,结果验证了方案的有效性,新能源发电聚合参与配电网无功控制响应速度小于170 ms。     

高比例新能源接入的配电网集群划分及电压控制

为应对能源结构转换,解决高比例新能源接入配电网引起的过电压问题,提出了针对此类配电网的集群划分及电压控制方法.通过优化新能源电源的有功、无功功率,实现最优有功功率缩减和无功电压补偿,提出一种基于电气距离和集群电压调控能力的集群性能指标,基于此将配电网进行集群划分,并提出集群电压优化控制策略,将集群内的自主优化与群间协调优化相结合,通过仿真验证了集群划分和电压控制方案的正确性和可行性.     

基于轨迹灵敏度的电网最优无功控制策略研究

针对电网在故障后的电压稳定问题,文章基于轨迹灵敏度分析方法,提出一种新的对于电压稳定问题的无功控制策略。应用该方法,可以利用灵敏度信息,迅速确定最佳无功补偿点,并且能直接计算出所需的无功补偿量。相比于现有的方法,该方法具有过程简单、计算量小、控制结果精确的特点。文章给出了在10机39节点新英格兰典型电力系统上的算例,验证了所提出方法的高效性和精确性。     

配电网无功电压混成自动控制研究

配电网区域无功电压控制同输电网无功电压控制相比具有放射性、枢纽节点电压由主网确定以及无功负荷波动较大等特点;而传统的配电网无功控制方法往往基于时间基,缺乏在线控制的灵活性,引入混成控制思想,通过事件启动控制,从而使系统达到多目标的趋优运行状态,并探讨了地、市(省)调两级无功电压的协同控制模式,实现全网的安全性和经济性。给出了配电网无功电压混成控制(D-HAVC)的原理、控制模式以及系统实现,最后给出了应用实例。     

利用无功电压控制抑制频率振荡研究

云南电网异步联网后出现了超低频振荡问题,频率稳定问题成为影响电网稳定水平的重要因素,本文介绍了利用无功电压控制抑制频率振荡的方法,并结合云南电网实际仿真,验证了方法的正确性、有效性,为提高云南异步联网后的频率稳定水平提供了新的思路.