光伏发电系统的新型DC/DC变换器设计

针对传统全桥DC/DC变换器存在的硬开关损耗和因开关管开关特性不一致使变压器原边磁芯单向饱和问题,设计了一种用于光伏发电系统中的移相ZVS全桥DC/DC变换器,控制电路采用基于芯片UC3875的双环反馈方案,驱动电路由专用驱动集成芯片IR2110S构成.不仅实现了开关管的软开关控制、降低开关损耗、提高系统效率,还可解决偏磁问题,使变压器的磁通密度工作接近于饱和点.实验样机的研制验证了设计的可靠性.     

含VSC换流器的交直流配网潮流算法

随着电力电子技术的发展和应用,直流技术得到了快速发展,交直流网络亦广泛应用于电力系统。建立含电压源型换流器(VSC)交直流配电系统,探讨了VSC换流器损耗及其控制方式,并针对交替迭代法和统一迭代法两种算法的不足,提出了改进交替迭代算法,该算法通过调整交流、直流子系统界限的重新界定,避免了潮流计算迭代的交替,从而大大减少潮流计算量。最后通过改进IEEE 13节点配电系统验证了所提算法的正确性和高效性。     

Integrated modeling and control of a PEM fuel cell power system with a PWM DC/DC converter

A fuel cell powered system is regarded as a high current and low voltage source. To boost the output voltage of a fuel cell, a DC/DC converter is employed. Since these two systems show different dynamics, they need to be coordinated to meet the demand of a load. This paper proposes models for the two systems with associated controls, which take into account a PEM fuel cell stack with air supply and thermal systems, and a PWM DC/DC converter. The integrated simulation facilitates optimization of the power control strategy, and analyses of interrelated effects between the electric load and the temperature of cell components. In addition, the results show that the proposed power control can coordinate the two sources with improved dynamics and efficiency at a given dynamic load.     

超级电容器储能系统中DC/DC变换器先进PID控制改进方法

针对超级电容器储能系统中的DC/DC变换器为高阶、非线性的系统,采用传统的PID控制难以应对负载、电压突变等复杂情况,提出了一种将Fletcher-Reeves共轭梯度法控制的BP神经网络控制器与PID相结合的先进PID控制改进方法,解决了DC/DC变换器传统控制算法中稳态误差大、控制响应时间长的问题。同时也建立了微网模型,并应用改进算法进行了仿真。仿真结果表明,所提出的改进方法能够有效地改善DC/DC变换器端电压的控制效果,使超级电容器储能系统能有效地平抑微网在并网状态下PCC点的功率波动。     

变电站直流电源远程监控及维护系统设计

基于直流电源运行、维护现状分析,提出了一种基于电力局域网的直流电源远程监控及维护系统,给出了该系统的拓扑结构,规划了系统的总体功能。将计算机技术、自动化技术和光纤局域网通讯技术应用于该直流系统,通过光纤网络将分散的直流电源运行参数和系统状态传送到数据中心服务器和远程终端进行实时监控,同时实现了蓄电池的在线均衡和远程核对性放电维护,提高了变电站直流系统的自动化管理水平。     

基于SIMADYN D平台的直流降压运行无功控制策略研究及优化

针对应用西门子SIMADYN D平台的贵州—广东第二回±500kV高压直流输电工程在直流电压发生变化时无法按照电压模式配置滤波器,从而可能导致交流系统电压过高,甚至出现因交流电压限制而连续切除滤波器的缺陷,根据换流阀无功消耗随直流电压变化的特点,提出一种采用电压恢复过程中功率校正的无功控制策略。经过动态性能试验和系统试验可知,该控制策略合理控制滤波器的投切,解决了电压恢复过程中交流电网过压的问题,同时简化了现行无功控制策略。     

直流配网型混合动力系统在车客渡船上的应用

针对车客渡船动力负荷切换频繁,传统柴油机推进油耗高、排放和噪声大的问题,提出一种基于变速发电机组和超级电容储能装置的直流配网型混合动力系统。目前系统已成功应用于“江苏路渡3011”轮,实船运行数据显示:该混合动力系统不仅能达到较好的节油效果、降低排放,更在操控性、舒适性上优于传统的柴油机推进模式。     

面向电网稳定性的智能化直流输电控制系统

为了更好地进行能源调配,我国正开始建设坚强智能电网,直流输电控制系统应实现更多系统层的控制功能。智能电网中的直流输电系统的根本控制目标是保障电网整体的自适应和自愈性。为了实现这一目标,需要从直流输电控制的可观测性入手增加控制观测量,引入合理的集控、协调控制理论作为支撑,完善控制输出环节,实现对电网的有效控制。控制的实时性和决策能力是智能化直流输电控制的核心。从可观性、可控性、实时性、自适应性角度分析,提出了面向电网稳定性的多智能体智能化直流输电控制技术框架,为直流输电系统级控制技术的发展提出了思路。     

适用于直流电网的推挽式直流自耦变压器及其控制策略

基于双有源桥拓扑结构的能量传输机理,通过融合直流自耦变压器与模块化多电平换流器的拓扑演绎规律,提出了具有高传输效率和高运行可靠性的推挽式直流自耦变压器.分析了推挽式直流自耦变压器的工作机理、控制策略和系统参数对运行特性的影响.通过采用特定拓扑结构的四绕组变压器并结合推挽式工作模式,推挽式直流自耦变压器内部的特定四绕组变...     

分布式光伏电站接入电网电能质量评估计算

光伏电站接入配电网后,在改变电网原有拓扑结构和潮流方向的同时,其电能输出特性直接影响到电网的电能质量。为保障现有电网的安全稳定,更好利用太阳能,在光伏电站接入系统前的设计阶段需对光伏发电接入系统进行电能质量评估。结合实际工程案例,以某MW级分布式光伏电站为研究对象,根据分布式光伏电站接入电网时的电能质量要求,基于Matlab/Simulink仿真平台进行建模,对并网电能质量进行评估计算,并进行相应的分析。计算结果表明：该分布式光伏电站接入点符合电能质量要求,允许接入系统。     

Combined maximum power point tracking and output current control for a photovoltaic-electrolyser DC/DC converter

This paper covers the design and the implementation of the control strategy of a DC/DC converter aimed for hydrogen production from photovoltaic sources. This control scheme provides tight control of the injected current to the electrolyser and, if required, maximum power point tracking of the photovoltaic source, by means of two independent external control loops. The two outer loops create a reference signal for an inner control loop, which adjusts the duty cycle of the DC/DC converter and sets the output inductor current to the desired value. Embedded design, which includes analog and digital electronics, has been considered for the practical implementation. Converter and control loop modelling, simulation and experimental validation are discussed in this work.     

电网运行电压、功率因数对运行经济性的影响

介绍了电网（配网）运行中,运行电压、功率因数对运行经济性的影响,论证了在运行电压、功率因数允许范围内,要求两者尽量接近上限水平,从而获得更佳降损的节能效益。     

统一潮流控制器注入电压及串联换流器容量优化计算研究

目的  采用统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)技术提高电网关键断面输电能力主要是通过向系统注入一定的串联电压,进而转移目标线路的潮流。 方法  文章重点针对关键送电断面,按照功能将区域电网划分为送端电网、互联网络和内部网络,按照高斯消去法将系统网络等值成两通道恒功率交换系统。在此基础上,分别针对单机无穷大系统和恒功率交换系统,基于能量守恒原理,应用向量法给出了UPFC投入前后,UPFC支路和等效支路之间电压、功角、阻抗、有功关系向量图,并利用经典功率传递函数,推导了UPFC的优化串联容量以及注入电压的计算方法。 结果  该计算方法简单实用,尤其适用于系统规划设计研究阶段。 结论  将上述方法应用于深圳电网实例计算,并与PSCAD仿真结果进行对比分析,验证了上述方法的有效性和实用性。     

基于BP神经网络的并联型有源电力滤波器直流侧电压PID控制设计

在传统的基于PI控制的有源电力滤波器直流侧电压控制方法的基础上,针对PI控制方法的不足,提出了基于BP神经网络的并联型有源电力滤波器直流侧电压的PID控制。该方法充分发挥了神经网络具有逼近任意非线性函数的能力,具有动态响应快、超调小、静态误差小的特点,并且实现简单,满足多种变化负载情况下的有源电力滤波器直流侧电压控制要求。对BP神经网络结构进行了设计并推导出隐含层和输出层加权系数计算公式,同时给出了BP神经网络学习算法流程图。通过Matlab对其控制效果进行了仿真研究。     

陇东能源基地电源及电网建设方案研究

介绍了陇东能源基地煤炭、水资源情况,以及陇东地区电源建设规划,分析了陇东本地电网建设方案、陇东直流换流站及配套外送电源接人系统方案。重点论证了直流网侧交流电压、换流站站址、配套外送电源接人系统电压方案、站与地区电网的衔接等主要问题,提出直流网侧电压750kV方案和330kV方案各有优势,而配套外送电源建议主要考虑以直流网侧交流电压直接接人换流站。可为今后陇东地区电源电网建设及直流工程开展进一步工作提供参考。     

A maximum power point tracking control strategy with variable weather parameters for photovoltaic systems with DC bus

In photovoltaic (PV) system, the most commonly used DC/DC converter is the basic buck or boost circuit to implement the maximum point power tracking (MPPT) due to their simple structure and low cost while there are some MPPT constraint conditions. By contrast, the conventional buck/boost DC/DC converter without MPPT constraint condition is seldom used because of its high cost or poor performance. To keep the advantages of these three DC/DC converters while overcoming their shortcomings, in this paper, the constraint conditions of capturing the maximum power point (MPP) of PV systems with direct-current (DC) bus are found out. Then, on the basis of this work, a MPPT control strategy with variable weather parameters is proposed. In this strategy, a new buck/boost DC/DC converter is proposed, which not only avoids the MPPT constraint conditions of basic buck or boost DC/DC converter but also overcomes the shortcomings of conventional buck/boost DC/DC converter. Finally, lots of simulated experiments verify the accuracy of MPPT constraint conditions, test the feasibility and availability of proposed MPPT control strategy, analyze the MPPT performance of proposed PV system and compare the output transient-state performance with conventional perturb and observe (P&O) method.     

规模化风电直流孤岛外送的安全稳定特性分析

主要研究大规模风电直流孤岛输电方式的安全稳定特性。仿真计算了风电零出力、满出力2种典型方式下系统三相永久性接地N-1、N-2故障的电压、功角、频率运行特性,分析了本系统存在的运行风险,针对本系统易出现的频率失稳问题,给出了辅助优化控制与决策建议。     

变频器对船舶电网电流谐波影响及抑制方案

针对变频调速推进系统对船舶电网电流谐波的影响,通过改变变频器输出功率和输出频率,观察变频器交流侧电网电流谐波的变化规律,详细分析了变频器在交流电网侧产生的间谐波。结果表明,变频器输出功率、输出频率降低,交流电网侧电流谐波畸变率增大;间谐波主要分布于低频段,间谐波频率越低,谐波幅值越大。由此提出了基于无源滤波器、直流侧电容和高通滤波器综合滤波方案,并利用Matlab建立仿真模型进行分析,有效验证了方案的可行性。     

化工动力多联产系统及其集成优化机理

系统集成优化理论是发展多联产系统的最重要核心科学问题,本集体依托国家重大科研项目开展相关研究,得出部分阶段成果：概述化工动力多联产系统的基本概念、本质特征与特点,阐述研究提出的多联产系统集成原则思路与体现这些原则的优化整合手段,以及从系统集成构成层面把多联产系统分为5类基本类型（简单并联型、综合并联型、简单串联型、综合串联型和串并联综合型等）,列举实例及分析其主要特征等。