双馈风电机组的虚拟联轴控制与暂态能量传递

若虚拟同步机的振荡能量转移效率能够得到显著提升,风电机组抑制电网功率振荡将更具潜力。该文首先基于虚拟同步机模型,分析风电机组与同步发电机组间装配虚拟联轴器后的功角耦合关系,并建立含虚拟轴系的系统状态空间,利用根轨迹评估虚拟联轴器参数对系统稳定性的影响。其次,基于哈密顿原理,对比分析虚拟同步机及引入虚拟联轴刚度后,风电机组的振荡能量传递过程,获得风机与同步机之间能量完全传递的必要条件,并提出适于双馈风电机组的虚拟联轴控制策略。最后,通过含风电的两区互联系统验证风电机组经所提虚拟联轴器并入系统后,可以更高效的转移振荡能量,显著提升其阻尼功率振荡的能力。     

考虑新增电动汽车充放电中断风险的聚合商调频辅助服务投标策略

针对部分新增电动汽车(EV)用户主观中断充放电给聚合商带来的违约风险,充分考虑聚合商控制度与用户满意度之间的矛盾关系,提出了一种考虑新增EV充放电中断风险的聚合商调频辅助服务投标策略。首先,在聚合商与交易中心互动流程的基础上,提出多级别EV充放电控制度的分析方法,采用Stevens定律确定调频辅助服务补贴价格与用户响应率之间的关系,并基于蒙特卡罗法建立不同控制度下EV充放电响应容量的评估模型;然后,考虑EV中断退出风险,提出基于条件风险价值的中断退出风险评估方法,以聚合商净收益最大为目标,建立计及中断退出风险的聚合商投标决策模型,并采用MATLAB中的YALMIP、CPLEX工具箱进行求解;最后,以日前24 h调频辅助服务市场中某EV聚合商对目标资源投标为算例,验证所提投标决策模型的有效性。     

基于事件触发控制的时滞电力系统负荷频率控制

区域电网间存在较高的数据传输,使有限的通信和计算资源变得拥塞。为降低区域电网间的通信负担,提出基于事件触发控制的时滞电力系统负荷频率控制(LFC)方法。针对具有通信延迟的LFC系统,建立基于事件触发控制的时滞LFC动态模型。进而采用多求和不等式,提出具有事件触发控制器的时滞相关LFC系统Lyapunov稳定分析判据;在此基础上,推导了基于事件触发通信和输出反馈的负荷频率控制器协同设计方案,以保证电力系统频率稳定性的同时提高数据传输效率。仿真结果表明,所提方法能够有效减小互联系统频率和联络线功率振荡,保证系统的时滞稳定性并减少网络通信的冗余传输。     

基于虚拟轴耦合的虚拟同步发电机混合储能惯量-阻尼协调控制策略

将虚拟同步运行的混合储能装置与同步发电机通过虚拟轴耦合,可实现暂态能量的高效传递,提高可再生能源发电系统的暂态稳定性。建立了混合储能装置静态能量与同步发电机动能之间的转换关系。对混合储能装置中的虚拟惯量进行分析,以获得同步运行能力。为了从同步发电机中传递更多的暂态能量,在混合储能装置中引入新的虚拟轴,并分析混合储能装置与虚拟轴耦合对系统暂态稳定性的影响。利用哈密顿能量函数,推导混合储能装置暂态能量高效传递的必要条件,进而提出了混合储能装置虚拟轴的控制策略,以协调虚拟惯量和功率振荡抑制功能。算例仿真结果表明,所提控制策略能明显改善系统频率和功角的暂态稳定性。     

基于嵌合转矩法的虚拟同步机多回路保结构稳定分析

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制系统结构复杂、耦合性强,传统的稳定性分析方法无法分析系统内部各交互回路间的相互作用机理问题。基于此,文章提出一种基于嵌合转矩法的多回路保结构稳定分析方法。首先,基于模块化建模思想及模块重构建立了VSG并网的多回路交互保结构模型;其次,基于嵌合转矩法建立各交互回路间的回路阻尼转矩,形成分析-结构联通对应关系;然后,详细分析多回路系统中关键回路和关键参数的精确溯源方法,对VSG系统内各环节间的阻尼竞争及互激等规律进行了深入分析;最后,以VSG控制下的单机无穷大系统为例进行仿真验证。结果表明:VSG控制系统中电压控制环和电流控制环的直轴分量和交轴分量存在交互影响。其交互回路间阻尼转矩的恶性竞争以及负向激励导致了系统机电振荡模式失稳。该方法在捕捉系统失稳机制的基础上,还能为实际参数配置优化提供借鉴基础,具有一定应用价值。