全控器件励磁系统的多变量反馈线性化控制

全控器件励磁系统不仅具有常规励磁系统的控制功能,还能够在网侧对系统补偿无功,为发电机提供更多阻尼,从而改善系统的阻尼特性,但随着控制变量的增加和系统结构的变化,使得整个系统变的更加复杂,控制系统的设计难度加大。针对这种复杂的非线性系统,首先分析网侧无功补偿与网侧并联等效阻抗的一致性,并在此基础上推导基于三阶同步发电机模型的全控器件励磁系统的等效模型。以控制转子功角和机端电压稳定为目标,采用多变量反馈线性化方法设计基于此等效模型的两输入两输出非线性控制策略。仿真结果表明,相对于线性控制(电压自动调节器+电力系统稳定器)方法,所提非线性控制策略在系统受到大干扰的情况下,依然能较好地增强系统阻尼,并且随着补偿容量的提高,阻尼效果更好;当系统参数发生改变时,依然具有良好的控制效果,相比线性控制适应性更好。     

直流配电系统技术分析及设计构想

提高运行效率、改善供电可靠性和电能质量、实现分布式电源有效安全接入等问题既是配电系统面临的挑战,也为配电技术发展提供了新的机遇。采用以直流为主导的配电方式对于解决上述问题将是一次有益的尝试。文中阐述了直流配电技术的研究现状,总结了直流配电系统的技术特点和潜在优势,分析了直流配电系统发展的若干关键技术及其可行性,并提出了一种基于电子电力变压器的多级直流配电系统构想。以配电网末端的家用配电为例,给出了一个具体的低压直流配电系统设计案例并进行了仿真验证。     

光伏发电系统的小信号建模与分析(英文)

目前已有少量文献建立了光伏发电系统的小信号模型,并进行了动态过程灵敏度分析,但其建立的小信号模型未进行系统的小干扰稳定性分析和控制器参数的设计。为此,建立了包含光伏电池、逆变器、控制器及电网的完整的光伏发电系统小信号数学模型,利用特征值分析了系统遭受小干扰后的稳定性。利用参与因子分析得到每个特征模态对状态变量的敏感度,从而揭示出每个特征模态的起因和性质。通过计算特征值轨迹,设计了控制器参数。建立了基于Matlab/Simulink的仿真模型,仿真结果表明,系统遭受光照变化扰动后是稳定的,所设计的控制器参数是合理的,仿真结果与小信号分析结果一致,说明所进行的光伏发电系统小信号建模与分析是正确的。     

风光蓄互补发电系统容量的改进优化配置方法

风光互补发电系统利用风能与太阳能的互补特性,相比于单独的光伏发电或风力发电,其输出功率波动小。合理配置风电/光伏/储能的容量,既可提高系统供电可靠性,又可降低系统成本。针对风光蓄互补发电系统,提出一种改进的容量优化配置方法,考虑独立和并网两种模式,对风力发电、光伏发电和蓄电池的容量进行最优配置。该方法充分利用风光互补特性,在系统独立运行时,只需较小的蓄电池容量即可保证高供电可靠性,并可减少蓄电池的充放电次数和放电深度;在系统并网运行时,进一步提出采用分时段优化策略来配置所需蓄电池的容量,保证负荷供电需求和入网功率的波动特性满足要求。算例验证了所提改进优化方法的合理性和优越性。     

基于现场实验数据的PSS参数智能优化方法

针对目前电力系统稳定器(PSS)参数优化实验工作中人工参与度高的现状,提出了一种基于现场试验数据的PSS参数智能优化方法。首先通过现场小扰动试验数据,将发电机以外的系统等值为无穷大母线电压Vs和系统电抗Xs,然后利用静态等值系统的线性化Heffron-Philips模型计算励磁控制系统的无补偿相位特性,得到PSS参数优化的目标曲线,并根据这一目标曲线,利用改进粒子群算法(SAPSO)优化PSS的时间参数值。通过在PSASP中对华北华中电网算例进行仿真,仿真结果表明采用本算法优化后的PSS能有效、合理地抑制低频振荡,并且能够适应电网不同的运行方式,具有一定的鲁棒性。     

电子电力变压器原理和仿真研究

电子电力变压器EPT(Electronic Power Transformer)是采用电力电子变换技术实现电力系统中的电压变换和能量传递的一种新型变压器。阐述了EW的基本理论,并对一种新的EPT实现方案进行了稳态特性仿真,以及4种情况下的动态特性仿真。结果表明,EPT可以保证原副方良好的电压、电流波形,具备良好的控制特性,并且具有电能质量调节器的功能,可以作为一种新型的电能质量调节装置。     

一种优化协调控制在新型HVDC中的应用

在建立系统模型基础上 ,设计并仿真研究了有VSCHVDC的交直流系统的最优协调控制方案 ,仿真结果表明 ,采用该方案的系统发生故障或扰动时 ,交直流系统间不会产生不利影响且均能快速恢复稳定。     

分级交-交变频高转矩软启动器原理和仿真

介绍了一种采用分级交-交变频方法,针对交流电机的稳态数学模型,主电路采用晶闸管三相交流调压电路改变电源频率,得到适当电压矢量,使电机在启动过程中获得最大转矩,并采用对称分量法进行理论分析和用Matlab仿真对理论分析结果进行验证,理论分析结果和仿真结果高度统一,证明方案有效性和可行性.     

智能电网的一种分层协同式“系统的系统”概念模型

分析了智能电网的自治性、协同性、层次性、进化性和阶段稳定性等系统特征,提出了智能电网是多个自治系统互联而成的"系统的系统"的观点.在此基础上,建立了智能电网的一种分层协同式"系统的系统"概念模型.在该模型中,划分在不同层次中的各自治系统可以采用全分布式方式、分布式加集中式方式和全集中式方式中的任意一种方式实现,且具有阶段稳定性;每个自治信息系统、自动化系统可根据需要设置1个(或多个)边界节点,负责自治系统之间的通信.多自治系统协同完成智能电网的阶段性目标.最后给出了在分层协同式"系统的系统"概念模型指导下的智能电网建设原则和思路.     

电力电子变压器在改善电力系统动态特性中的应用

依据电力电子变压器PET(Power Electronic Transfomer)的功率特性,提出了一种利用PET改善电力系统动态特性的新方法。PET副方接入输电线路。原方接无穷大系统,这时PET等效为一个可控电压源．建立发电机励磁和PET所构成电力系统的数学模型,分别以发电机功角、角速度、机端电压为状态变量,以发电机励磁电压、可控电压源的幅值和相角为控制变量。在此基础上推导了PET和发电机励磁的最优协调控制规律。仿真分析发现。通过PET与系统间功率的迅速交换和双向流动．提高了系统阻尼,有效抑制了扰动下的系统振荡。