基于配电网馈线首端电压追踪的分布式光伏变斜率下垂控制策略

分析了分布式光伏电站无功出力与并网点电压之间的关系,研究了光伏电站无功功率吸收量对配电网线路损耗的影响。在传统下垂控制策略的基础上,提出了一种基于馈线首端母线电压追踪的分布式光伏变斜率下垂控制策略,并介绍了控制系统的架构与软件控制逻辑。在所提改进控制策略下,线路电压水平略高于传统下垂控制策略下的线路电压水平,但线损率指标则更接近线损最优控制策略下的线损率。以IEEE 33节点配电网系统为算例,在OpenDSS上进行时序仿真,并与传统下垂控制策略和线损最优控制策略进行对比,仿真结果表明,所提改进控制策略可以牺牲较少的降压效果来换取更多的降损收益,验证了所提控制策略的正确性和实用性。     

直驱永磁同步风力发电机组低电压穿越控制策略

分析直驱永磁同步风力发电机组(DDPMSG)在电网故障情况下的低电压运行特性,提出一种综合控制策略,包括通过变桨距控制实现最大风能追踪;控制发电机电磁功率以控制直流链及电网侧逆变器的功率;利用发电机侧功率控制网侧变流器的电流,实现直流链电压的稳定,以提高直驱永磁同步风力发电机组的低电压穿越能力,维持所并电网的运行稳定性。运用仿真分析软件PSCAD/EMTDC建立DDPMSG及其控制策略的仿真模型,仿真结果验证了所提策略的有效性和可行性。     

缓解电压紧张的出力调整策略及算法

通过分析负荷节点和发电机节点参与因子的物理涵义,提出将参与因子应用于发电机出力调整方案以缓解电压紧张。该方法通过对未化简的雅可比矩阵进行模态分析求得参与因子,用参与因子指导发电机有功功率再调整;采用连续潮流法计算调整过程中系统运行状态的变化,以无功网损为间接指示指标来监视系统电压态势的改善情况。IEEE 39节点系统的仿真结果验证了所提出的考虑机组参与因子的发电再调度方法可以一定程度地改善系统的电压态势,提高电压稳定裕度。     

特高压输电线路对电视信号接收的影响研究

论述了多分裂输电线路对电视信号的干扰影响机理,利用解析法得出了多分裂输电线路对电视波的散射场的计算公式。计算了特高压4分裂及8分裂线路对电视信号的干扰影响,得出了各种情况下散射场的分布曲线,包括电视波入射角、电视波频率、观测点位置等对散射场分布的影响规律。对多分裂导线对电视信号的多次散射所引起的共振态和反共振态进行了具体分析,提出了有效减少输电线路对电视信号影响的具体办法。     

高压输电线巡检机器人在线断股检测与诊断系统

介绍了高压输电线自动巡检机器人实时在线断股检测与诊断系统。根据高压输电线断股引起的辐射场变化和机器人运行环境状况,选择合适的传感器,并对传感器信号调理和采集电路进行高可靠性设计。描述了检测信号分析过程。针对断股信号的非平稳性质和小波基的时频特征,选用db4小波基对断股信号进行了6层小波分解。通过引入小波能量熵的概念,较好地解决了单纯采用小波变换带来的分解信息量大、故障特征值数目多、提取需要人工干预、难以实现在线检测和诊断等问题,使其能够利用较小规模的反向传播（BP）网络就可实现对铝绞导线断股损伤的在线精确诊断。系统实验进一步表明了该断股检测和诊断系统的可行性及有效性。     

一种带开关电容的二次型高增益Boost变换器的研究

光伏、燃料电池等发电系统的输出电压等级较低且输出电压不稳定,需要通过高增益Boost变换器把较低等级的直流电压进行升压以满足并网要求。提出一种带开关电容的二次型高增益Boost变换器,在传统二次型Boost变换器的基础上引入开关电容单元,提高了变换器的升压能力,实现了以较小的占空比获得较大的电压增益,拓宽了输入电压范围。同时,该变换器改进了传统二次型Boost变换器开关管和二极管电压应力过大的缺点,减小了开关管的导通损耗和二极管的反向恢复损耗。另外,该变换器还有输入电流连续、输出电压纹波小的优点。分析了该变换器的工作原理及工作特性,在理论研究的基础上搭建了一台12 V/60 V的实验样机,实验结果证明了理论分析的正确性。     

基于人工神经网络的静止无功发生器的控制

对静止无功发生器的控制变量及其控制方式进行了探讨。在对静止无功发生器数学模型分析的基础上,对数学模型进行了进一步的处理,引入了静止无功发生器的接入点电压偏差作为控制变量,使控制更加直观;利用人工神经网络离线训练在线应用的特性,采用在线识别的方法实现静止无功发生器的自适应最优控制。建立了以接入点电压偏差为控制变量以人工神经网络为控制手段的静止无功发生器的新的控制模式,最后利用Matlab进行了单机无穷大系统的仿真验证,证明了该控制策略的有效性。     

采用特高压隔离开关切合固定串补平台的电容式电压互感器的快速暂态试验

采用特高压(UHV)隔离开关切合串补平台时会产生隔离开关的重复击穿和快速暂态过程,可能导致邻近的电容式电压互感器(CVT)发生故障。为系统研究该暂态过程,通过特高压隔离开关切合串补平台模拟试验,测量了CVT上的过电压水平、快速暂态电压和电流波形,并分析了在CVT高压端上加装保护电阻和保护电感对快速暂态的抑制效果。试验结果表明:隔离开关操作时,CVT端口最大过电压约为1.54倍工频试验电压峰值,远小于其雷电冲击耐受电压,不会对CVT造成严重威胁。快速暂态电流振荡主频为500 k Hz,幅值可达2.2 k A,高幅值和高陡度的快速暂态电流可能会导致CVT内部元件局部过热,并产生局部过电压,进而导致CVT损坏。在CVT高压端加装保护电阻和保护电感能有效限制快速暂态电流的幅值和陡度,对CVT具有较好的保护效果。     

改进的STATCOM相内直流电容电压平衡控制策略

在三角形接线方式下,分析级联H桥变流器静止同步补偿器(STATCOM)直流侧电容电压稳态数学模型,重点研究电压内环对直流侧电容电压控制的影响。同时,分析不加电压内环与传统电压内环的控制策略。在此基础上,提出利用变流侧电流反馈来叠加误差信号,以实现每个H桥调制波微小的移相,省去了锁相环,算法简单易行。仿真实验证明:在STATCOM补偿无功与谐波电流时,该策略都能使各H桥直流侧电容电压达到很好的平衡,稳态误差小。最后,搭建了电压660V、容量300kvar的试验样机进行补偿特性分析,试验结果表明该策略的正确性与有效性。     

光学电压互感器中采用高斯算法的误差分析

光学电压互感器具有动态范围大、带宽宽、体积小、重量轻、成本低等优点,是传统互感器的最佳替代产品。针对应用于分布式光学电压互感器的高斯算法相对误差进行研究。虽然权函数的引入使得高斯积分算法具有较高的计算精度,但是权函数并不能完全反映干扰电场的作用,当存在外界干扰时,应用高斯算法计算电压存在一定的相对误差。为此,通过ANSOFT电磁场仿真软件对互感器干扰电场进行相应的仿真,分析了干扰接地平板和相间2种干扰所带来的相对误差,结果表明:对于接地平板干扰模型,干扰电场引起的高斯算法相对误差随平板距离的增大而减小;对于相间干扰模型,AC两相同时接电时对B相电压计算相对误差最大;具有较大相对介电常数的屏蔽材料可以极大改善轴向电场分布,屏蔽管相对介电常数为100时,在1 000mm距离的接地平板干扰以及相间干扰作用下,2点高斯积分方法的相对误差<1.5%。最后分析了屏蔽管尺寸对轴向电场的作用,发现屏蔽管环径较大可以改善电场分布,而屏蔽管内径则对轴向电场分布没有太大影响。