风储海水淡化孤立微电网运行与控制实时仿真试验研究

建立风储海水淡化孤立微电网对于海岛地区可再生能源的利用、淡水资源的供给都具有重要意义。搭建基于PXI和PC的实时仿真平台,对风储海水淡化孤立微电网运行与控制进行了实时仿真试验研究。介绍了实时仿真平台的搭建、各部分数字仿真模型的建立并详细阐述了孤立微电网协调控制方案。该协调控制方案利用海水淡化负荷的可控性,协调控制超级电容、锂电池储能,维持孤立微电网的功率平衡与稳定。最后,通过实时仿真实验验证了所提出的协调控制方案的可行性。     

基于静止同步补偿器的主动配电网分区电压控制

主动配电网(active distribution network,ADN)中分布式电源(distributed generation,DG)的规模化接入与应用使得电压控制面临更加严峻的挑战。针对ADN提出一种基于电压控制设备响应速度的分层、分阶段电压协调控制框架,重点研究分区电压控制层中静止同步补偿器(distributed static synchronous compensator,DSTATCOM)和DG协调配合的两阶段分区电压控制策略(two-stage zonal-voltage control,TSZVC):在第1阶段,DSTATCOM采取考虑区内相邻线路潮流的电压控制策略,DG不参与电压控制;在第2阶段,DSTATCOM和DG进行平滑无功转移,确保DSTATCOM维持一定的无功容量可再次投入电压补偿。Simulink仿真表明,TSZVC综合优化了ADN中区域各公共连接点的电压水平,有效避免了传统配电网电压控制缺乏管理引起的调压设备和调压控制策略相互干扰影响的问题。     

基于广域测量的换相失败STATCOM-HVDC协调抑制

针对交流母线电压下降和换相裕度过小引起逆变侧换相失败的问题,将STATCOM和换相失败预防控制器协调作用于多馈入交直流输电系统,使其稳定交流母线电压的同时增加系统换相裕度,更有效地抑制换相失败。进一步以广域测量信息为基础,提出以相邻换流站逆变侧交流母线电压偏差为闭环反馈量的STATCOM附加控制器,以及在换相失败预防控制器中增加检测并发换相失败故障的功能,从而预防并发换相失败的发生。最后,在PSCAD中搭建双馈入交直流输电系统模型,并将改进STATCOM与换相失败预防策略协调作用于该系统。仿真结果表明,协调控制方法能有效抑制本地和并发换相失败。     

考虑电压暂降指标的电压协调控制方法研究

针对电压暂降给敏感负荷带来严重损失的问题,提出一种改进的紧急电压控制方法。通过STATCOM动态无功补偿和紧急切负荷控制策略协调补偿故障电压,改善电压暂降发生概率。首先,基于蒙特卡洛方法搭建故障模型,并计算电压暂降发生概率。接着,构建年总支出费用函数,优化求解费用最小所对应的STATCOM最优容量。进一步地,针对不同故障给节点造成不同的电压暂降深度,引进紧急切负荷控制。综合运用STATCOM补偿和切负荷控制手段,优先进行STATCOM补偿,但当STATCOM补偿容量达到上限时,进行紧急切负荷控制,最大限度抑制并降低电压暂降发生概率。最后,以广东东莞片区为例进行分析,仿真验证所提出方案的正确性和有效性。     

风储联合运行的储能容量优化选配算法及分析

针对以往风电场并网采用蓄电池储能装置平滑风能波动研究中的不足,提出了在实现SOC控制前提下,考虑满足平抑指标要求的充放电控制步长和电池使用寿命的电池容量配比优化算法.结合沿海风电场的实际输出功率数据进行了仿真验证,并讨论了所需电池的充放电倍率与容量的关系,分析了储能的能量损耗,为风储联合发电的示范工程提供理论依据和参考.仿真结果表明,配置方案具有较强可行性和有效性.     

主动配电网电压分层协调控制策略

主动配电网中间歇式能源接入给配电网电压控制提出了更高需求。与此同时,可控分布式电源、储能装置及新型配电系统柔性交流输电设备等可控元素的加入在相当程度上增大了配电网电压控制复杂程度,使现有的控制方式受到了挑战。结合主动配电网可控元素复杂多样及控制结构灵活多变的特点提出了主动配电网电压分层协调控制策略。该策略基于配电网辐射状网架结构将控制区域划分为自治控制区域与协调控制区域两部分,并利用等效节点电压上下限指标区分控制边界,规避常规电压控制常见的调节振荡问题,在此基础上采用自上而下的方式,充分利用主动配电网有载调压变压器、分布式电源以及电容器等电压调节设备实现电压越限的调节,并通过算例仿真验证了该控制策略的有效性。     

6R双臂服务机器人协作空间分析及参数优化

针对双臂机器人协作空间及其机构参数优化问题,以6R双臂服务机器人为研究对象,根据D-H参数求出运动学正解,利用蒙特卡洛法求解双臂各自的工作空间,以协作空间最大为优化目标,求解机械臂机构最优参数,通过MATLAB进行编程对具体运算结果进行验证.结果表明,在一定约束之内,以双臂机器人协作空间最大为目标,优化机构连杆长度和关节范围大小,对双臂服务机器人的设计改进有着重要意义,为后续的双臂协调操作奠定了基础.     

基于前馈电压与Crowbar协调的直驱型风电系统 低电压穿越控制策略研究

当电网电压下降或短暂波动时,为了避免风机与电网断开,给电网带来干扰,影响电能质量,要求风电场具备低电压穿越能力。文章对直驱型风电系统低电压穿越技术进行了研究,提出了一种基于电网电压信息前馈与Crowbar电路协调的控制方法。该方法将硬件卸荷的思想和改进的控制策略相结合,两者协调共同维持直流母线电压稳定。基于Matlab/Simulink的仿真结果表明,该方法在电网电压跌落期间既可提高直流母线电压的稳定性和动态调节能力,又能降低发电机侧输出功率,并且减少了Crowbar电路的作用时间,有效地提高了机组的低电压穿越能力。     

配电网作业机器人协调控制动力学模型研究

针对配电网人工检修作业风险高、效率低的特点,提出一种新型配电网检修作业机器人的结构模型。在该机器人结构基础上,建立工作机器人与工作物体之间闭合链的关节动力学模型,分别得到不同工作模式下的系统动力学方程;设计机器人的力-位置混合协调控制系统,提出闭环内力的动态分配方法,并通过仿真实验和现场运行验证了力-位置混合协调控制可以有效降低机器人操作过程中的闭环内力,表明该机器人能有效实现机器人的剥线、修线、连线等配电检修功能。     

基于双PWM变换器的永磁直驱风电系统协调控制

由于双PWM变换器的永磁直驱风电系统在常规控制策略下,当风速变化时,存在直流侧电容电压波动较大、控制系统的响应速度较慢的现象,提出有功功率前馈补偿协调控制策略。将发电机侧瞬时有功功率作为前馈信号送到网侧变换器功率控制内环,对有功功率变化扰动直接调节,协调控制双PWM变换器两侧有功功率,实现瞬时有功功率平衡,有效抑制直流侧电压的波动,同时加快控制系统的响应速度。在此基础上,在前馈控制通道中加入补偿环节,进一步提高前馈控制效果。并通过对比仿真,验证了控制策略的正确性和有效性。