基于EWT的分布式光储PCC功率波动自适应平抑方法

分布式光伏在交流侧公共连接点(point of common coupling, PCC)汇流的功率有较大的随机性与波动性,影响电网的稳定运行。为此,提出了基于经验小波变换(empirical wavelet transform, EWT)的分布式光储PCC功率自适应平抑方法。首先,针对混合储能(hybrid energy storage system, HESS)与分布式光伏接入PCC的典型场景,在分析EWT自适应处理波形的特点后,结合功率波动率与储能元件的响应特性,对PCC的光伏原始汇流功率进行EWT分解与优化修正,实现HESS的功率初级分配。之后为避免HESS的荷电状态(state of charge, SOC)频繁越限,提出了一种主动功率补偿的SOC控制策略,通过主动改变储能的参考信号使其SOC在安全范围内工作。结合实际数据的仿真验证表明,该平抑方法能够自适应地实现光伏出力的合理分解与功率分配,在延长储能使用寿命的同时有效满足并网功率波动的要求,为平抑光伏输出功率波动提供了新思路。     

基于拟广义哈密顿系统的随机电力系统可靠度最大化控制

随着电力系统中随机因素的增多,研究随机因素作用下的电力系统控制十分必要。建立了励磁控制下简单随机电力系统的拟广义哈密顿系统方程,基于拟广义哈密顿系统的随机平均法,获得受控情况下基于能量函数的简单随机电力系统的平均伊藤方程,根据Bellman随机动态规划原理,以系统有界波动的可靠度最大为控制目标建立动态规划方程,得到系统的最优控制律。引入条件可靠性函数衡量有界波动可靠度,以解析的方法计算最优控制律下系统的可靠度,并与蒙特卡洛解进行对比,仿真结果验证了所提控制方法的有效性。     

电压波动与闪变检测方法综述

包络线的检出和调制分量参数估计是电压波动与闪变检测的主要内容.本文首先总结了3种常用包络线检出方法,即平方解调法、整流检测法、有效值检测法的基本原理、适用范围和应用现状,重点分析了小波变换等5种新方法,并比较了各自的适用条件及优缺点.然后在指出传统FFT频谱分析方法局限性的基础上,阐述分析了两种可用于调制分量参数估计的现代谱估计方法.最后指出了电压波动与闪变检测的影响因素及其研究方向.     

包头电网风电汇集区域检修方式下的潮流控制分析

结合包头地区风电运行现状,针对风电场汇集区域在实际运行中存在电压波动大、电压控制困难,检修或事故方式潮流转移较大,风电机组承受干扰能力小等问题,利用PSASP电力系统分析综合程序,对包头风电汇集区域的潮流控制进行建模计算分析,分析认为影响区域电网电压波动的原因是无功潮流的变化和转移.结合地区系统的接线方式和实际运行工况,给出检修方式合、解环控制方案,用于指导风电区域检修方式的潮流控制.     

级联型混合直流输电系统的自适应下垂控制策略研究

本文研究了受端级联型混合直流输电系统的控制特性,分析了受端柔性直流在下垂控制模式下对级联型混合直流控制特性的影响,明确了混合级联直流的总体UI特性曲线。相比于主从控制,采用下垂控制的MMC具有同时控制直流电压和直流功率的能力,不会出现功率反送现象。但在下垂控制作用下,MMC无法实现直流电压的准确控制。因此,本文提出一种受端级联型混合直流输电系统的自适应下垂控制策略,该策略可根据系统直流电流的变化,实时调节下垂特性,避免MMC的直流电压随直流电流的变化而产生波动。最后,基于PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了所提控制策略的有效性,该策略可实时自适应调节下垂特性,实现直流电压的准确控制,提高了混合直流输电系统的稳定性。     

Power Control of Directly Driven Wind Generation System Based on Superconducting Magnetic Energy Storage

The increasing wind power penetration poses significant technical problems to the development of electric power systems. In this article, an integrated control strategy is proposed based on the characteristics of the directly driven permanent magnet synchronous generator wind turbine. The directly driven permanent magnet synchronous generator wind turbine is incorporated with superconducting magnetic energy storage, which can smooth the wind power fluctuations, enhance the low-voltage ride-through capability of the wind generation system, and achieve an uninterruptible power supply to local loads under isolated grid operation. According to the MATLAB/SIMULINK-based (The MathWorks, Natick, Massachusetts, USA) digital computer simulation model, the proposed control strategy is confirmed to be effective in power control of grid operation.     

基于Kaiser自卷积窗的相位比较式输电线路故障定位方法

长距离输电线路对地分布电容引起电流行波畸变,不利于行波初始时刻的准确标定,并且弧垂因素的累积加大了定位误差。为缩短行波双端间距,保证在基频波动环境下可靠定位,提高故障定位精度,提出一种基于Kaiser自卷积窗FFT相位比较式输电线路故障定位方法。该方法设置多个电流测量点,采用FFT程序求解电流故障分量的相位,比较相邻测点的相位差以判别故障区段;利用Kaiser自卷积窗优良可调的旁瓣特性,充分抑制FFT相位求解时的频谱泄漏效应,提高了相位比较的可靠性。理论分析了产生相位频谱泄漏的原因,阐述了Kaiser自卷积窗的旁瓣特性,最后通过仿真验证所提方法的正确性。结果表明方法可有效抑制频谱泄漏,相位比较可靠性高,基频波动下仍能可靠定位。     

基于非线性模型的可逆式机组精确线性化控制研究

由于水泵水轮机呈现强非线性特性,以及起停频繁、工况变化剧烈等运行特点,导致以线性系统理论为基础的传统控制规律面临控制品质恶化的问题。在建立可逆式机组的仿射非线性系统模型的基础上,应用微分几何方法研究了可逆式机组在几种典型大波动工况运行时的非线性系统精确线性化控制规律,仿真试验表明该非线性控制规律可以取得优良的动态性能。研究成果将非线性控制理论应用于可逆式机组的控制,为提高我国可逆式机组的运行水平具有重要的理论与工程应用价值。     

基于嵌入式系统的非同步采样高精度谐波检测

电网工频时变将导致固定采样率下的非同步采样现象,降低谐波检测精度。A类谐波测量仪器通过硬件锁相克服了该问题,但高昂的价格使其难以广泛应用于实际工程。在嵌入式系统中通过合理的算法校正非同步采样结果,实现谐波的准确测量,能够有效降低设备成本。首先分析频谱泄漏抑制条件与多点变换谐波测量算法特性,研究不同变换点数对频谱的影响,推导在不同采样条件下的最佳变换点数选择式。其次提出优先计算基波及低次奇次谐波频率的平均参考工频优化算法,进一步改善了整体计算效果。最后在STM32嵌入式系统上实现了算法。模拟数据计算及LED灯谐波检测实验结果均验证了在非同步采样下,基于该算法的嵌入式系统谐波测量的高精度性与高可靠性。     

冲击负荷接入电网的电能质量分析与治理方案研究

随着冲击性负荷的日益增多,迫切需要对大量冲击性负荷接入电网时所引发的电能质量问题进行有效的分析。结合重庆电网,提出了分析大量冲击性负荷接入系统时的电能质量评估方法并给出了综合的治理方案。首先基于电流的实测数据建立了冲击负荷的新型拟合模型,并结合ward等值理论和戴维南定理多电势转化方法搭建了重庆地区的等值电网,将冲击负荷模型接入等值电网中,以此为平台研究了多个冲击性负荷接入对重庆电网电能质量的综合影响。针对电能质量超标的情况,分析了提高冲击负荷接入的电压等级、加装滤波器或SVC等治理措施,并结合重庆电网冲击负荷实测电能质量数据提出了治理方案。在PSCAD中搭建了仿真模型,验证了分析结果的有效性和准确度,为冲击负荷接入重庆电网的综合治理提供了理论参考。