电力电子变压器并联运行动态仿真

电力电子变压器并联运行有利于进一步提高电力系统的供电可靠性和供电容量,具有重要的研究价值.为了实现并联运行电力电子变压器之间负荷的稳定合理分配,并具有良好的动态响应特性,基于有功和无功调差特性方程建立了电力电子变压器的控制策略及模型,采用Matlab/Simulink模型对两台变压器并联运行的不同典型控制操作过程进行了仿真研究.结果表明,该控制策略可以在保持额定供电频率的前提下,实现并联运行电力电子变压器之间的有功负荷和无功负荷的稳定合理分配,且动态特性良好.     

电子电力变压器与常规电力变压器的并联技术

在分析电子电力变压器（EPT）与常规电力变压器并联原理的基础上,提出将常规电力变压器的副方电压作为EPT输出电压的参考电压,以减少EPT与常规电力变压器并联时所产生的环流。在传统比例积分（PI）控制基础上提出了一种参考电压前馈的瞬时电压电流双闭环反馈的并联控制策略,并详细分析了其控制性能。理论分析表明,与常规PI控制策略相比,所提出的控制策略的稳态精度高、动态响应快捷。以单台EPT与单台常规电力变压器构成的并联系统为例,在MATLAB时域环境下进行了仿真研究,同时在基于数字信号处理器TMS320F2812所构建的试验系统中进行了试验验证。仿真和试验结果表明,所提出的常规控制策略获得了良好的均流调制特性,具有良好的动态响应特性,可实现不同容量EPT与常规电力变压器并联运行时的负荷合理分配。     

电子电力变压器并联运行的自适应下垂控制策略

电子电力变压器(EPT)采用并联运行方式,可以提高电网供电的可靠性。在并联过程中下垂控制策略应用最为广泛。传统的下垂控制在线路阻抗不相等时会导致负荷分配不均并产生环流。为解决这一问题,提出了一种自适应下垂控制策略,将并联运行的EPT输出级功率的一次函数变成P、Q的二次函数,根据各自的额定容量求出对应的功率比例,调节实际输出功率,使EPT按额定容量成正比分配负荷,减小了线路阻抗不均造成的影响。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,并联系统动态性能良好,仿真结果验证了所提出控制策略的有效性和可行性。     

不同性质负荷下SVAG并联系统运行分析

以基于储能的有功、无功皆可动态调节的静止伏安发生装置SVAG为实验平台,对孤立微网中两个不同容量SVAG并联系统带动态负荷运行的特性进行了分析。应用下垂控制策略的SVAG并联系统的控制目标是在微网中的动态负荷发生突变时实现不同容量SVAG间的负荷协调分配,以维持系统稳定运行,在PSCAD/EMTDC软件中搭建模型进行仿真分析并在SVAG物理装置上开展实验,仿真结果和实验结果验证了采用下垂控制策略的SVAG并联系统具有一定程度的抑制环流作用和良好的负荷分配特性。     

电力电子变压器与常规变压器并联输出控制技术研究

电力电子变压器能够直接接入交流、直流电源或负载,并能灵活地控制潮流在各个端口的方向与分配,适应了微型电网以及分布式能源的发展需要。将电力电子变压器与常规变压器并联运行,在提高供电可靠性的同时,还能最大限度地利用清洁能源。介绍通过设置总控制器来实现电力电子变压器与常规变压器的功率优化控制策略,以及利用修正指令电流来实现多台逆变器输出均流的控制方法。搭建仿真主电路与控制电路并进行仿真分析,仿真数据表明该控制策略的可行性和正确性。     

基于DDC的直流微电网接入技术研究

以直流配电中心为核心构建的柔性互联配电网,有效解决了电磁环网问题,真正意义上实现了多回馈线闭环运行,文中基于直流配电中心重点研究了以直流电力电子变压器为核心的直流微网接入技术。首先对直流电力电子变压器的基本结构和工作原理进行了分析和介绍,并设计了相应的控制策略;然后对含有光伏、直流负载的简单直流微网及相关模型进行介绍;最后利用PSCAD/MTDC搭建了四端交直流柔性互联配电系统,并通过直流电力电子变压器接入了光伏和直流负载单元,验证通过直流电力电子变压器实现直流微网与直流配电中心互联的技术可行性。结果证明直流配电中心系统能够稳定运行,直流变压器能够满足直流微网接入的技术需求;在稳态及受到扰动时,系统能够维持稳定运行,直流负荷供电不受影响。     

变压器并联运行条件的分析及验算

0引言 电力变压器用来改变电压、传递电能,是电力系统中间环节最主要的设备。因此,研究和讨论变压器的允许运行方式非常重要。变压器并联运行时。出现的主要问题是如何保证负荷在变压器之间的均衡分配。当容量相当和结构类似的变压器并联运行时,负荷在它们之间的均衡分配是由于全部并联回路的对称而自动维持的。     

配电系统电子电力变压器不对称负载仿真

配电系统中经常会出现不对称负载运行的情况，研究不对称负载情况下电子电力变压器的特性和控制策略，对于电子电力变压器在配电系统中应用有重要意义.通过分析原方系统和副方负载的要求，提出了一种简单而有效的控制方案：其输入级在d-q轴系中采用直流电压外环和交流电流内环的双环解耦控制，其输出级采用基于输出电压瞬时值反馈的双环控制.在Matlab/Simulink环境下建立了仿真模型，通过对空载、满载、单相负载、不平衡线负载和非线性负载等条件下的仿真表明，针对三相四线配电系统电子电力变压器所设计的控制方案，无论是在对称负载还是不对称负载条件下，电子电力变压器都能实现原方系统输入电流正弦和负荷侧供电电压恒定，具有良好的负载特性。     

不平衡负荷下输出并联型电力电子变压器的优化控制策略

输出电压的对称性是评价电力电子变压器(PET)性能的重要指标,造成PET输出电压不对称的主要原因在于不平衡负荷的存在。针对模块化输出并联型电力电子变压器,提出基于其拓扑特点的不平衡运行优化策略。首先,简析PET输出级模块化并联的运行策略,建立输出级的控制模型。然后,分析不平衡负荷对电力电子变压器输出电压的不利影响,进而对经典的输出级主从控制策略进行改进,在不改变主电源模块运行的基础上,从电源进行功率跟随控制。最后,通过仿真和硬件在环实验共同验证了该文提出拓扑结构和控制策略的有效性及可行性。     

电力电子变压器的应用研究

介绍了电力电子变压器的工作原理及其主要拓扑结构,分析了电力电子变压器在分布式电源并网、配电网供电质量改善方面的应用技术,并研究了相应的控制策略。电力电子变压器和柔性交流输电技术相结合,可以实现很多新的功能,具有良好的应用前景。     

面向中压配电网的电力电子变压器控制策略研究

为实现电力电子变压器在电力系统中保证各环节稳定工作以及良好的电能质量,根据电力电子变压器的自身特点,采用分级策略控制其运行工作,输入级与隔离级分别采用电压电流双闭环和电压闭环控制,用以稳定后逆变器的直流电压;输出级采用电压单闭环控制和恒频恒压(V/f)控制。搭建了基于Matlab/Simulink的三级电力电子变压器中压配电仿真系统,通过仿真实验验证了PET在两种控制策略下都能够输出稳定的三相电压电流,同时有效减少了谐波污染;对比不同控制策略下系统各环节的波形变化情况,对电力电子变压器在中压配电网的工程应用具有一定参考价值。     

电阻分压型电子式电压互感器误差分析及对电能计量的影响研究

电子式电压互感器的准确度关系着电力系统的安全稳定运行和电能的准确计量。由于技术尚不成熟,电子式电压互感器运行中出现了较多的问题,其中准确度问题占主导地位。目前对于影响电子式互感器准确度的因素的分析研究较少,针对这种问题,文中建立了电阻分压型电子式电压互感器的误差模型,分析了互感器与模拟小信号之间的阻抗匹配问题及对误差大小的影响。在此基础上,文章提出了降低互感器误差的措施,对提高电子式电压互感器的准确度具有一定的意义。     

NX系列新型光电互感器

章针对电网中传统互感器在运行中存在的问题，对为电力系统高压电网所带来的一场彻底革命且已在国外电网投入运行的新型NX系列光电电子式互感器，从原理、特性和经济性等各方面进行了介绍。为我国超高压电网解决现有传统互感器所存在的缺陷问题提供了参考。     

交直流混合微电网中电力电子变压器功率控制与模式切换方法

提出电力电子变压器在交直流混合微电网中的功率控制与模式切换方法。在交直流混合微电网的离网模式下,提出剩余功率下垂控制方法实现交直流系统的相互支撑。为实现电力电子变压器不同运行模式下的无缝切换,将不同运行模式融合到1个功能外环中,有效地降低了模式切换时的暂态波动。仿真结果表明,所提功率控制策略既能避免交直流母线的过度耦合,又能为交直流混合微电网提供一定的相互支撑作用;所提模式切换方法在保持稳态性能不变的情况下,显著提高了电力电子变压器的暂态性能。     

面向中高压智能配电网的电力电子变压器建模方法与控制策略研究

分析了传统电力电子变压器建模及控制策略的国内外研究现状,以及面向中高压配电网的电力电子变压器建模及控制策略的局限性。在此基础上,基于谐振变换器的工作特点,提出了面向中高压电网的电力电子变压器统一降阶建模方法及单级控制策略。该策略结构简单,控制能力强。相比于传统电力电子变压器的建模方法与控制策略,所提出的控制策略有效地利用了高频隔离型变换器的工作特点,将高频隔离型变换器与前端级联型变换器结合为一体,简化了控制系统,使其不会随着模块数增加而变得复杂。最后在PSCAD仿真环境中验证了10 kV电力电子变压器的拓扑及其控制策略的可行性。     

基于电子式互感器运行监控系统的误差特性比较研究

随着电力系统自动化程度越来越高,电子式互感器使用率也逐渐增多。但是电子式互感器本身不稳定及外界环境因素的影响会带来计量误差。文中主要研究内容是设计电子式互感器误差在线比对系统,其中包括一次系统、二次系统建立和在线比对软件联合调试及运行,以此系统研究各方面因素对互感器比差的影响。结果表明现场互感器在低温下误差变化较小,在高温时误差变化较大。该研究对电子式互感器技术的研究积累试验数据,为电子式互感器的技术发展提供有力支撑。     

电力电子变压器在有源配电网无功优化中的应用

尽可能地降低配电网中节点电压的偏差,是配电网运行的基本要求。为实现对节点电压的有效控制,提出利用电力电子变压器通过对其一次侧和二次侧电力电子变换器的脉宽调制控制(Pulse Width Moderation, PWM),改变其一次侧和二次侧潮流的方法加以解决。为此,构建了含分布式电源、储能元件和电力电子变压器在内的有源配电网无功优化模型,并运用粒子群优化算法进行求解。仿真结果表明,含电力电子变压器的有源配电网无功优化后的网损,低于采用有载调压变压器(On-Load Tap Changer, OLTC)对应网络无功优化后的网损;且其节点电压与额定值的相对偏差也优于后者,从而说明了在有源配电网中应用电力电子变压器,利用其灵活的无功调节功能,能提高配电网的运行水平。     

基于电子电力变压器的电能质量调节方法

针对电子电力变压器的典型实现结构,分析了其工作原理,并针对应用于配电系统的电子电力变压器,提出了相应的控制策略并进行了仿真研究。结果表明,提出的控制策略在保证电子电力变压器在实现传统电力变压器变压、隔离和传递能量等基础上,对防止原方电网出现的电压跌落、上升、闪变、谐波和三相不平衡等对负荷侧电压的影响具有显著效果,同时,对于阻止负荷侧的冲击注入原方电网也很有效,实现了电能质量调节。     

直流电子式电压互感器的误差特性分析*

直流电子式电压互感器的准确度关系到直流输电系统电能的准确计量.目前直流电子式电压互感器在实际运行中存在准确度的问题,而对于直流电子式互感器测量误差的分析研究较少.文中对直流电子式电压互感器各个环节建立误差模型,分析了分压器本体误差、远端模块A/D转换误差和合并单元插值误差,并给出理论误差的范围,发现直流电子式电压互感器的误差主要来自分压器本体.最后对互感器进行误差测试试验,试验结果与理论误差范围基本一致.     

基于分散逻辑的电子电力变压器并联控制技术

为了解决电子电力变压器(EPT)并联时的均流控制问题,进一步提高电力系统的供电可靠性,提出了一种基于分散逻辑控制的交直流混合并联均流技术,分析了EPT并联的基本原理并分别介绍了其交流侧和直流侧的均流控制策略。分散逻辑控制的均流技术冗余性强、可靠性高、功能扩展容易,所提均流控制技术基于平均电流法原理实现瞬时均流,并联模块间仅通过一条均流信号总线交换信息,该方法通过单台EPT和所有并联的EPT所产生的电流误差信号调整参考电压的基准从而实现良好的均流特性。最后,在Matlab时域环境下对两台EPT交直流混合并联运行控制方案进行了仿真研究。结果表明,该方案在动态和静态过程中的均流效果都很好,并且具有良好的冗余特性。