用于大规模集中式风电并网的VSC-HVDC频率控制方法

针对大规模集中式风电并网过程中送端系统频率波动以及电能输送损耗严重等问题,提出一种基于电压源型换流器高压直流输电(VSC-HVDC)的大规模风电并网系统频率稳定控制方法。VSC送端换流器通过调节脉宽调制(PWM)移相角来控制交流侧电压相位大小,以达到控制线路有功功率传输的目的,从而保证风电并网系统有功功率的平衡及系统频率的稳定,同时通过调节PWM调制比来调节交流电压,使系统电压维持稳定;受端换流器控制直流侧电压的稳定,以保证VSC-HVDC系统的正常运行。通过在Power Factory Digsilent上进行仿真,验证了该控制策略能显著增强系统的频率稳定性。     

基于DSP大功率中频感应焊机的研究

介绍了基于数字信号处理(DSP)设计的中频感应焊机。其中电源逆变控制采用了负载输出电流过零检测——锁相环复合控制技术，使逆变器的工作频率自动跟踪系统固有谐振频率。该电源始终能运行在负载功率因数为1的状态。     

目标可控的超前频率偏差系数确定方法设计

为实现自动发电控制（AGC）的目标可控性和超前控制,提出了一种应用多目标最优化技术和超短期负荷预报的频率偏差系数确定方法。应用解决多目标最优问题的评价函数法在该算法中引入控制因子,根据决策者的意图人为控制各目标的重要程度;在每个预报周期前运行此算法程序,利用超短期负荷预报的结果提前计算得到使系统运行更加满足某期望目标要求的各区频率偏差系数,形成目标可控的超前频率偏差系数确定方法。最后通过三区域互联电网数字仿真验证了该方法的有效性。     

基于极点配置的线性最优励磁控制设计方法

本文将电力系统稳定器(PSS)复数频率设计方法引人到线性最优励磁控制(LOEC)当中来,提出了基于极点配置的线性最优励磁控制设计方法.通过满足一定的阻尼比确定系统的闭环极点,然后采用极点配置的方法确定反馈系数矩阵.单机无穷大系统的数字仿真结果表明,用这种方法设计出来的极点配置LOEC能够适应系统运行方式的大范围变化,在大小扰动下均表现出良好的控制性能.     

基于惯性自适应的并网逆变器虚拟同步发电机控制

虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)控制方法下的并网逆变器(Grid-Connected Inverter, GCI)在电网工况突变情况下存在输出功率和频率的超调和振荡现象。为改善GCI的动态性能,提出一种基于惯性自适应的VSG控制方法。该方法直接对采用VSG控制方法的GCI的功角曲线和输出特性曲线进行分析,推导出GCI的输出功率和频率变化率之间的关系。通过利用GCI虚拟输出功率和参考功率的偏差判断系统的四个加减速运行区间,避免对输出频率变化率的依赖。构造惯性自适应控制算法,通过参数的连续平滑调节,抑制GCI的输出功率和频率的波动。与现有方法相比,该方法不需要对频率直接微分,避免引入系统噪声;同时惯性参数能够连续调节,且变化范围更大。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于FPGA数字锁相环的光伏并网控制

针对光伏并网逆变器首先提出了一种基于FPGA芯片的数字锁相控制方法;采用电流瞬时值反馈与电网电压前馈相结合的复合控制策略,以及固定载波频率的正弦脉宽调制(SPWM)技术驱动光伏逆变器;最后研制了一台3 kW光伏并网逆变器样机,将光伏并网运行的整个控制系统全部集成于一个FPGA芯片内,使控制系统简单、可靠.并网运行实验表明,该FPGA控制系统能确保逆变器输出电流与电网电压同频、同相.     

基于DSP及轴角数字转换器的直流无刷电机控制系统设计

设计了一种基于数字信号处理器(DSP)及轴角数字转换器AD2S80A的高精度直流无刷电机(BLDCM)控制系统,实现了电机转子位置的精确定位,同时为电机换相提供了准确的位置参考。整个系统集成度高、控制灵活、稳定性好。试验结果表明,该系统运行良好。     

基于自适应逆控制的微电网有功频率调节方法

针对微电网孤岛运行时配有储能装置的微电源的运行特性,提出一种基于自适应逆控制的有功频率调节方法。其核心思想在于将微电源有功-频率下垂特性视为受控对象,通过一个权系数可变的数字滤波器建立受控对象的“逆”,并将其作为前置控制器来产生一个有功-频率下垂系数,以控制下垂特性。当微电网内存在不平衡有功功率时,该方法沿均方误差梯度负方向迅速找到最佳下垂系数,完成不平衡有功功率在不同微电源间的动态分配,同时保证微电网频率维持在额定频率。以2台微电源互联系统为例,仿真验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于可变速率LPPT的下垂控制的微电网光伏 系统的运行频率控制

本文的目的是改善光伏(PV)系统组成的孤岛微电网系统的频率调节。光伏系统运行在有限功率点跟踪(LPPT)模式下使光伏系统的有功功率应用下垂控制,反过来改善了微电网频率的调节。LPPT是用于从光伏系统获得可能比最大功率小的期望功率值的控制技术。可变速率LPPT是可用的LPPT控制中的最好控制技术,在工程中使用的技术。本文中使用的下垂控制器为基于母线频率与标称值(50Hz)的偏差的光伏系统运行在有限功率处提供指定的参考功率设定值。提出了一个案例研究来验证该方法的有效性。     

混合励磁直线同步电机驱动控制系统设计研究

介绍了混合励磁直线同步电机驱动控制系统的硬件组成、控制策略和控制方法。该系统以数字信号处理器(DSP)作为核心控制单元,采用动子磁场定向的矢量控制与PID控制相结合的方法,构建了全数字的直线同步电机驱动控制系统。实验证明,系统能够实现多闭环可靠运行。     

多区域交直流互联系统的频率稳定控制

电力系统频率稳定性是衡量交流系统是否安全稳定运行的一项重要指标.当互联网交流系统遭受较大的负荷突变时,系统频率受到扰动会产生区域间的频率振荡.为抑制交流系统的频率振荡,根据交直流系统中直流传输功率可进行快速调节和具有短时过载能力的特点,提出了将传统的负荷/频率控制(LFC)和直流功率调制进行协调控制的方案,并采用重叠分解技术和线性二次型最优控制理论相结合的方法设计了直流功率调制控制器.对一个典型的三区域交直流并联系统进行数字仿真,结果表明,该协调控制方案一方面利用直流功率的快速调节抑制了区域间的频率振荡和功率振荡,有效地降低了负荷变化时频率的最大偏移,另一方面利用传统的LFC消除了频率的稳态误差.     

无站间通信下的高压直流输电系统逆变侧频率控制方法

在常规直流输电系统中,频率控制器配置在整流侧,在站间通信中断时,逆变侧的频率无法送至整流侧,因而无法实现对逆变侧的频率控制。为此,提出了一种站间通信中断时的逆变侧频率控制方法,及一种适应该方法的直流系统启动策略和站间通信中断与恢复时定电流与定电压控制器的自动切换策略。应用该策略的实时数字仿真系统(RTDS)试验结果表明,所提策略兼具实用性和可实施性,对实现无站间通信下的高压直流输电系统逆变侧频率控制具有一定的参考价值。     

风电机组虚拟同步及惯量控制方法分析与测试评估

为了横向对比目前主流风电机组虚拟惯量控制的性能与效果,首先形成了评价指标体系,然后基于实时数字仿真器(real-time digital simulator,RTDS)和气动分析软件GH Bladed构建了2MW双馈风电机组数字镜像系统,进而详细分析了各种惯量控制方式在电网频率阻尼、弱网运行稳定性、电网频率二次跌落和机组载荷影响等方面的优缺点。研究结果表明:不同的虚拟惯量控制方式在频率阻尼方面的效果类似;惯性同步控制(inertial synchronization control,ISynC)以及虚拟同步控制(virtual synchronous generator control,VSG)能显著提高机组弱网稳定运行的能力;此外,虚拟同步控制在降低电网频率二次跌落以及减小塔架疲劳载荷方面效果明显,可为今后的研究提供横向对比的实验支撑。     

模块化多电平换流器子模块平均开关频率的精确控制方法

在现有的基于电容电压排序的优化均压算法基础上,提出一种适用于模块化多电平换流器(MMC)的精确控制子模块开关频率的方法。通过引入双保持因子,避免绝缘栅双极型晶体管(IGBT)不必要的反复投切现象,从而在保证各子模块电容电压基本一致的前提下,有效地降低MMC子模块开关频率,减小开关损耗;在此基础上,设计了精确控制子模块开关频率的比例—积分(PI)控制器,能够在降低开关频率的同时精确地控制其大小,保证系统稳定运行和换流器的运行效率;最后,为证明所提出频率控制方法的有效性,在PSCAD/EMTDC中搭建了双端101电平MMC仿真模型,对所提出的方法进行了验证,仿真结果表明该方法可以在保证系统稳定运行的前提下,精确地控制子模块的开关频率,证明了所提出方法的正确性和有效性。     

OPEN2000 AGC系统在上海电网的应用

上海市电力公司调度通信中心于2002年底开始投入使用南瑞OPEN2000能量管理系统。文中通过介绍该系统中自动发电控制(AGC)软件包的具体使用情况,提出了根据电网实际运行经验以及对历史数据的统计分析,正确设置系统中重要AGC参数的方法。用该方法设置参数,可使系统的适用性得到极大的提高。同时,文中还介绍了在当前AGC工作的基础上,上海调度通信中心如何结合OPEN2000系统的应用来进一步提高电网频率控制性能标准(CPS)考核标准成绩。     

一种具有频率变化适应性的并网逆变器改进型重复控制方法

随着分布式发电系统的不断应用,并网逆变器的输出功率品质受到了大量的关注。重复控制技术由于具有优秀的稳态跟踪性能和极低的总谐波失真(THD),在逆变器系统中得到了广泛的应用。然而在分布式发电系统中,电网频率存在一定的波动,此时系统采样频率与电网频率的比值不能保持为整数,导致重复控制的谐振频率偏离了电网实际的基波与谐波频率。传统重复控制在这种系统中的性能将会显著的降低。本文提出了一种改进型重复控制方法,其采用了一个基于线性插值法的数字滤波器,而此数字滤波器能够逼近于由频率比值小数部分构成的延时环节,从而使重复控制的谐振频率与电网实际的基波及谐波频率相吻合。本文提出的方法,通过根据电网实际频率快速调整此数字滤波器参数的方式,使系统达到了理想重复控制应有的稳态跟踪性能和THD,从而实现了系统对电网频率变化的适应。最后,仿真与实验结果验证了该方法的有效性。     

一种新无刷双馈发电机的矢量控制方法

提出一种无刷双馈发电机(BDFG)的新型控制方法。该控制方法使得BDFG实现完全解耦,对电机参数随温度的变化不敏感,有较强的鲁棒性。同时为提高输出电压和频率精度,对频率采用了闭环控制,这样解决了一般离网系统频率稳定方面的难题。稳频精度达到±0.5 Hz,该控制方式可使该系统在不同的负载条件下,始终保持输出电压和频率的稳定。通过在船用90 kW无刷双馈发电系统中的实际使用,验证了该方法的实用性、稳定性和高精度。     

基于预测模型的STATCOM功率控制策略建模与仿真

将基于预测模型的功率控制策略(Predictive power control,PPC)应用于静止同步补偿器(Static synchronous compensator,STATCOM)中,来解决传统直接功率控制策略中存在的功率脉动过大、开关频率不固定等问题。在分析STATCOM基本结构的基础上,结合实际数字处理系统离散运行的特点,推导出STATCOM系统的功率预测方程,构建一个使k+1采样点功率跟踪误差最小为目标的占空比求取函数,然后利用SVPWM技术调制出波形控制(Voltage source inverter,VSI),以达到系统的稳定运行。最后,使用Matlab搭建了STATCOM系统仿真模型,仿真结果表明所提PPC策略有效地抑制了系统的功率脉动、恒定系统的开关频率,同时其保留了传统DPC策略高动态响应的优异特性。     

基于CAN总线的微网能量管理系统设计

在研究微网基本特性的基础上,构建了基于CAN总线的电网能量管理系统。该系统采用下垂特性控制策略来对微网系统的电流、电压、频率等参数进行有效地控制,并利用CAN总线形式搭建了基于数字传感器的数据传输系统。实验结果表明:该系统有助于提高微电网系统运行的经济性和可靠性,提高系统的效率。同时CAN总线技术的应用还可以有效地提高数据采集精度、抗干扰能力以及远距离传输的实时性和可靠性。     

孤岛方式下云广直流自动功率调整功能与小湾电厂AGC配合的仿真

鉴于云广直流输电容量巨大,需要对孤岛运行方式下云广直流自动功率调整功能与送端电厂自动发电控制(AGC)能否相互配合进行验证,以确保南方电网的安全稳定运行。为此,建立了2010年南方电网实时数字仿真(RTDS)模型,构造了由南方电网主网、云广直流孤岛系统和该直流实际控制保护配置组成的、能够很好地模拟云广直流孤岛运行方式的RTDS平台,对孤岛运行方式下云广直流自动功率调整功能与送端小湾电厂AGC的相互配合关系进行了仿真研究。试验结果表明,对于在孤岛运行方式下的直流日负荷功率调整,送端电厂AGC日负荷曲线起着主导作用;利用直流频率限制控制(FLC)功能与电厂AGC协调控制,在稳态和扰动情况下均能基本上保持孤岛系统的稳定运行。