基于直接电流控制的静止无功发生器研究

介绍了采用电压外环、电流内环结构的静止无功发生器（SVG）直接电流控制策略,通过状态反馈解耦算法实现了有功和无功电流的独立控制,并采用白适应滤波算法来检测频繁波动的SVG直流侧电压直流分量,提高了SVG的控制精度。基于实时数字仿真（RTDS）平台的试验结果验证了直接电流控制策略响应快、精度高的特点。     

直接电流控制的配电静止无功发生器用于改善电压质量的研究

介绍了一种采用直接电流控制的用于改善中低压配电网电压质量的新型静止无功发生器(DSTATCOM),其主电路采用基于VSI-SPWM结构的电压型逆变器,指令电流的运算和补偿电流的控制均采用同步旋转参考坐标系。重点论述了DSTATCOM用于抑制电压跌落和电压闪变两种常见的电压质量问题。根据无功指令电流形成的不同方法, DSTATCOM有电流控制模式和电压控制模式两种运行模式。在两种运行模式下对DSTATCOM抑制电压跌落和电压闪变进行了仿真研究,仿真结果表明,电流控制模式适合于抑制电压闪变,而电压控制模式适合于抑制电压跌落。     

电流互感器二次回路中性线断线的动模试验研究

为了分析电流互感器二次回路中性线断线对故障后二次电流及保护动作行为的影响,进行电流互感器二次回路中性线断线的动模试验研究。首先分析三相电流互感器二次回路中性线断线后的等效电路及电流回路,然后在MATLAB/Simulink上建立三相电流互感器模型,通过以MATLAB/Simulink作为仿真模型开发手段的新型实时数字仿真继电保护测试系统建立110 kV线路保护动模试验测试实例,进行电流互感器二次回路中性线断线后的相关动模试验。试验结果表明,电流互感器二次回路中性线断线后,差动保护在发生区外单相及两相接地短路故障时容易误动,接地距离保护在发生区内单相及两相接地短路故障时容易拒动。对电流特征和阻抗特征的分析结果印证了试验结果的正确性。最后,提出保护逻辑改进方案,并通过仿真验证了改进逻辑的可行性。     

双馈风力发电及变流控制的数/模混合仿真方案分析与设计

数/模混合仿真(D/PHS)是风电技术的一种极具前景的研究手段.文中介绍了实时数字仿真器(RTDS)的特点,对能量型和信号型D/PHS系统的原理和稳定性进行了对比分析.采用RTDS和自主开发的变流器控制系统,设计了双馈变速风力发电机的信号型D/PHS方案,详细阐述了数字模型和控制系统的实现方法.针对一台2 MW风电机组的D/PHS算例验证了文中方案的有效性.     

基于定子电流和转速的新型IPM电流调节器的研究与实现

内置式永磁同步电机(IPM)以其能量密度大,调速范围广的特点在插入式混合动力电动车(PHEV)上得到广泛的应用。该文针对传统矢量控制两电流调节器高速调节(TCC)困难的问题,给出了一种单电流调节器(SCC),并提出一种根据反馈的定子电流和转速提高SCC效率和稳定性的方法即可调节单电流调节器(ASCC)。利用电机稳态数学模型,推导出q轴及其解耦分量可由d轴电流决定的数学表达式,通过在矢量图上对比最大电流/转矩(MTPA)及理想控制曲线,说明了ASCC的有效性。仿真和实验结果证明所设计的控制器具有很好的效率和应用前景。     

不对称电网故障时风电网侧变流器控制的数/模仿真

不对称电网故障时网侧变流器的有效控制,对提高风电机组的并网运行能力具有重要意义。文中采用优选的序分量分解算法,设计了基于正、负序双dq电流调节的网侧变流器控制策略。为验证控制策略并克服纯数字仿真和物理实验的缺点,采用实时数字仿真器(RTDS)和自主开发的数字信号处理器(DSP)控制器,构建了双馈风电机组数/模混合仿真系统。对一台2 MW机组的数/模混合仿真证明了控制策略的正确性和方案的有效性。     

大功率电压跌落发生器峰值冲击电流能力研究

IEC 61000-4-34/GB/T 17626.34对电压跌落发生器的峰值冲击电流能力作出了明确要求,只有峰值冲击电流能力达到要求,才能保障发生器对被测产品电压跌落测试结果的正确性。为了达成标准对峰值冲击电流能力的要求,通过分析发生器的工作机理,得出了影响峰值冲击电流能力的几个主要因素。按照分析结果制作了100 A三相大功率电压跌落发生器。电路仿真和实测结果表明,严格控制好几个主要影响因素后,能完全达成标准中对峰值冲击电流能力的要求。     

Effective damping for SSR analysis of parallel turbine-generators

Damping is a dominant parameter in studies to determine SSR (subsynchronous resonance) problem severity and countermeasure requirements. To reach valid conclusions for multiunit plants, it is essential that the net effective damping of unequally loaded units be known. For the Palo Verde Nuclear Generating Station, extensive testing and analysis have been performed to verify and develop an accurate means of determining the effective damping of unequally loaded units in parallel. This has led to a unique and simple algorithm for calculating the effective damping which correlates well with two other analytic techniques. The features of this algorithm are discussed, and correlation results are presented     

基于蚁群算法的次同步附加励磁阻尼控制器设计

结合特征值分析和蚁群算法寻优对附加励磁阻尼控制器(Supplementary Excitation Dampin Controller,SEDC)的设计进行了详细探讨.在对SEDC结构和原理进行分析的基础上,建立了含SEDC的IEEE次同步谐振第二标准测试系统小干扰模型.对该模型做特征值分析,并以预设的多种运行状态下模态阻尼最大化为目标函数,运用蚁群算法对控制器参数进行计算和优化.特征值分析和EMTDC仿真结果证明了采用该方法所设计的SEDC具有较强的鲁棒性,能够有效抑制次同步谐振.     

Fuzzy bang-bang control of static VAR compensators for damping system-wide low-frequency oscillations

Static VAR compensators (SVCs) have been widely used in power systems to keep terminal voltages within bounds. The other application is to improve power systems damping, especially for loosely connected power systems. In this paper, a scheme using fuzzy logic control (FLC) is connected in parallel with a conventional voltage regulation loop to form a supplementary damping loop for the SVC to increase the system's transmission capacity. The FLC is based on bang-bang control, and provides damping across each connected line to the SVC. Damping is of particular importance especially for weakly coupled power systems. Using rotor-angle signals that are estimated from voltage and power measurements at each connected line to the SVC, a fictitious generator at the remote end of each connected line is identified. The SVC receives control signals from all fictitious generators, which are competing and reacting differently at different phases of system oscillations. The final control for the SVC combines the control signals from all fictitious generators, which are scaled according to their individual contributions to damping. The proposed signal structure guarantees robustness and effectiveness of the final control with respect to different loading and fault conditions. The FLC design is based on Lyapunov function analysis, and is simulated on a three-generator power system for performance evaluation.     

同步发电机简化模型的等效阻尼系数分析

通过对发电机详细模型和简化模型的比较,推导出单机无穷大系统下发电机简化模型阻尼转矩系数的数学表达式。通过Prony方法分析扰动后每台发电机的有功功率、功角和角速度的变化对应的振荡模式,计算出每个模式对应的阻尼转矩,通过每个振荡模式对实用模型阻尼转矩系数的灵敏度大小,确定发电机简化模型中阻尼转矩系数的取值。通过单机无穷大系统和IEEE 39节点系统算例验证了所提方法的合理性。     

惯量阻尼自适应虚拟直流发电机控制策略

直流微网无需考虑频率、相位等因素,拓扑结构简单且易于控制,但基于大量电力电子变换器接口的直流微网惯性较低,严重时会影响微网的安全稳定运行。针对此问题,文中通过分析扰动时电压波动各阶段系统对惯性的需求,以及惯量阻尼参数对系统惯性的影响,提出了一种附加动态调节系数的惯量阻尼自适应控制策略,可以根据电压变化率与电压偏差灵活调节系统惯性,减小功率波动对母线电压的影响。建立了系统小信号模型,利用阻抗比判据分析了惯量阻尼参数的小信号稳定性。最后利用PSCAD/EMTDC仿真软件建立了直流微网仿真模型进行分析,验证了控制策略的有效性。     

光伏并网附加控制抑制交流串补引起的次同步谐振

高压交流串补有引发次同步谐振的风险,严重影响发电机组乃至整个电网的稳定运行。在光伏发电的基础上,研究通过光伏并网附加控制抑制交流串补引起的次同步谐振问题的可行性。基于复转矩系数思想设计一种次同步阻尼控制器加在光伏电站主控制器上,在保证光伏电站稳定并网的同时,抑制了交流串补引起的次同步谐振问题,很大程度提高了电网的稳定性与新能源并网效率。基于PSCAD/EMTDC仿真软件,以次同步IEEE第一标准模型作为仿真算例进行仿真验证,结果表明,相比STATCOM,通过在光伏电站并网附加阻尼控制器抑制次同步谐振的效果更好。     

抑制次同步和低频振荡的多通道直流附加阻尼控制器设计

采用矩阵束算法分析了实际交直流混合输电系统在孤岛运行方式下次同步和低频振荡共存的现象,并获得保留系统关键特性的低阶模型。采用带通滤波器分离低频和次同步振荡模态,基于降阶模型设计多通道直流附加阻尼控制器。该控制器能够降低振荡模式间的相互影响,通过单独调节各通道的增益、相位、输出限幅及滤波器参数为不同频段的振荡提供恰当的阻尼,进而同时抑制次同步和低频振荡。EMTDC/PSCAD实例仿真证明了控制器的有效性。     

负荷特性对电力系统低频振荡阻尼的影响

首先介绍电力系统低频振荡的概念及分析方法，再从负荷模型对电力系统稳定性分析的重要性和准确性入手，引出了电力负荷的各种模型；在此基础上，介绍负荷特性对电力系统低频振荡阻尼影响的一些主要研究成果；最后提出目前研究存在的一些问题及今后的研究方向。