感应发电机接入配网对闪变衰减效应的分析及计算

感应发电机(induction generator,IG)接入配网时,不同频率的电网电压波动将使IG表现出动态变化的阻抗特性。首先分析IG接入配网对电压闪变的动态响应,定义IG电压波动衰减系数;重点比较柴油、风力等不同传动轴系对IG电压闪变衰减效应的影响,建立采用两质量块轴系的IG机组线性化模型,提出IG动态阻抗和电压波动衰减系数解析算法。利用Matlab/Simulink软件中IG的详细动态模型验证了本文提出方法的正确性,并分析了感应发电机闪变衰减效应的轴系参数灵敏度。     

电动汽车快速充电站的储能缓冲系统控制策略

利用储能缓冲系统补偿电动汽车快速充电的脉冲功率,能够减小快速充电站接入对配电网的不利影响。研究含储能缓冲系统的快速充电站结构、不同类型蓄电池的快速充电功率特性,提出计及配电网有功变化率限值的储能缓冲系统运行方式和电流控制策略。结合快速充电站配置,推导储能缓冲系统的运行参数,进而设计储能系统元件参数。利用Matlab/Simulink搭建含储能缓冲系统的快速充电站模型,分析不同电动汽车脉冲充电功率下储能缓冲系统动态特性,验证了所提出控制策略的正确性和有效性。     

光伏并网功率调节系统的建模与仿真

为减小光伏并网功率波动对电网的影响,建立了光伏并网功率调节系统,加入可控微源-微型燃气轮机调节光伏输出功率,在满足本地负荷的基础上,实现注入电网功率可调度。为克服微型燃气轮机动态响应速度慢的缺点,提出采用时间序列法预测光伏与负荷功率,超前调度微型燃气轮机输出。利用Matlab软件进行仿真验证,结果表明该系统能有效平抑光伏并网功率的波动,提高光伏发电的可靠性。     

感应发电机接入配电网的不对称短路电流峰值评估

短路电流计算是分布式发电接入配电网规划和保护的基础. 研究了感应发电机(IG)的不对称故障暂态特性, 推导配电网不对称故障时IG定子短路电流的解析式. 由于配电网不同位置发生短路故障时, 故障瞬间电压相位变化和发电机转速在故障过程中快速上升, 都将对IG注入电网的短路电流产生影响. 在计及配电网不对称故障后IG转子转速变化的同时, 利用转子运动方程和正负序静态等值电路, 得到了估计电网发生故障后IG的短路冲击电流算法, 最后利用电磁暂态分析软件中IG的5阶动态模型仿真验证该方法的正确性.     

直驱型变速恒频风力发电系统建模及仿真分析

在PSCAD/EMTDC中建立了包含风速、风力机、直驱同步发电机、轴系扭振模块、变流器及其控制部分的并网直驱变速恒频风力发电系统模型,提出了基于最大风能跟踪控制结合变桨距控制的策略,研究了在变风速输入和网侧出现单相短路故障时直驱型变速恒频风力发电系统的动念响应特性,仿真结果表明了并网直驱风力发电系统模型及其控制策略的正确性和可行性.     

EFT/B引起的变压器中性点过电压识别方法

电快速瞬变脉冲群（EFT/B）会使变压器中性点产生暂态过电压,使继电保护发生误动作。针对EFT/B引起变压器中性点间隙保护在线路分闸时会引发连锁误动的现象,研究了其对变压器中性点过电压的影响。在分析断路器场路关系的基础上,得到了一种确定交流电弧熄灭与重燃时刻的方法。对断路器在不同时刻开断、开断不同短路类型故障和不同开断速度等因素对变压器中性点过电压的影响规律开展了深入研究,结果表明:断路器以约1.4 m/s的速度在电压幅值时刻开断三相短路故障的情况下,变压器中性点产生的EFT/B过电压最为严重。针对EFT/B、雷电和单相接地3种故障引起的变压器中性点过电压的特性分析,利用小波包变换策略得到3种过电压的时频特性和能量分布特性,定义高低频能量比值作为判别依据,仿真实验结果表明该判据能够准确地对这3种过电压做出判别。该文研究旨在为变压器中性点防护提供参考。     

基于IGBT的配电变压器有载调压开关参数设计及分析

对比了机械式、混合式和全电力电子式配电变压器有载调压开关(OLTC)的结构特点,提出了一种基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的配电变压器OLTC电路结构和控制方案,给出了该OLTC主电路IGBT器件、过渡电路和吸收电路的参数设计方法,推导了所设计OLTC的有功损耗计算式。所提方案克服了机械式OLTC动作慢、切换产生电弧等缺点,可辅助配电变压器实现快速、无弧的有载调压。搭建了仿真模型和实验平台,对OLTC的调压性能进行了测试,分析了开关参数对其有功损耗及IGBT承受电流电压的影响,将仿真、实验和理论计算结果对比,验证了所提有载调压方案的有效性。     

含电压不可行节点的受端电网动态无功优化方法

提出一种含电压不可行节点的受端电网动态无功优化方法。首先对无功补偿节点进行了分类,并提出系统无功补偿节点的基本概念,然后以某时段是否出现电压约束不可行节点为依据,将全天所有时段划分为可行时段簇和不可行时段簇;并在此基础上,构建了含电压不可行节点的受端电网动态无功优化模型。该模型包含了不可行时段簇和可行时段簇的动态无功优化两个子模型,对前者,该文提出了一种基于同伦内点法和并行协同进化算法的两阶段求解算法;对后者,采取免疫遗传算法求解。最后通过实际25节点的110 kV高压配电网仿真分析,验证了所提方法的有效性。     

基于模量相平面的柔性直流电网T接线路故障识别方法

含T接线路的柔性直流电网由于仅在送端和受端安装直流断路器,发生区内故障时各端的直流断路器均需断开,与双端直流相比,其故障电流特征更加复杂,常规的直流电网保护方法无法直接应用.为满足含T接线路的柔性直流电网对保护的高要求,文中提出了一种基于模量相平面的柔性直流线路故障识别方法.首先,研究网络拓扑结构,基于换流器闭锁前区内外故障等效电路,推导故障电流模量特征.然后,结合故障位置及类型,对保护动作原则和阈值整定进行分析;同时通过构造阈值缩比因子,实现保护的自适应整定.最后,在PSCAD/EMTDC平台中建立含T接线路的柔性直流电网仿真模型,验证了所提方法的快速性和可靠性.该方法算法简单、计算量小,仅利用单端信息快速识别故障且抗系统扰动能力强.     

考虑设备动态过载能力的风电送出通道紧急过载运行策略

大规模风电集中并网时,送出通道发生N-1故障,可能会导致输电线路和升压变压器过载,而现有的过负荷保护和稳定控制策略无法适应这种短时潮流过载,需要切除大量风电机组,不利于风电消纳。论文分析了电力设备安全过载能力的关键参数及安全边界,确定了送出线路和变压器的长时过载区域与短时过载区域。依据设备的安全过载能力,提出了适应风电场集群并网的输电通道紧急过载运行策略,包括基于长时过载区域的重载告警和基于短时过载区域的风电切机与设备温升越限跳闸。测试结果表明,所提紧急过载运行策略具有可行性,能够充分挖掘输电通道的过载能力,在保障输电通道安全运行的前提下,提高风电外送能力。