变流器辅助换流的柔性切换开关拓扑与控制

分布式新能源渗透率的快速提高,在提升配电网灵活性的同时也加大了其运行调控难度。为此,文中提出一种新型配电网柔性切换开关设备,开关由集成门极换流晶闸管(integrated gate-commutated thyristor,IGCT)与并联电压型变流器组成,其中针对并联电压型变流器采取虚拟同步发电机控制,可实现负载在不同馈线间的平稳切换。文中首先将所提柔性切换开关与柔性多状态开关及机械开关的主要特征进行比较;然后,分析柔性切换开关在故障前、故障中和故障后的工作模式,并研究在3种工作模式间进行柔性切换时的切换逻辑;最后,通过基于RT-Lab的控制在环实验模拟开关在不同馈线间切换的过程,获得不同工作模式下和柔性切换过程中的电压电流波形。实验结果表明柔性切换开关具有短时电压支撑能力,在不同馈线间切换的过程中不产生电压电流冲击。     

基于最优经济运行区域的主动配电网日前-日内协同调度方法

传统的日前-日内协同调度通常以与日前时序计划曲线偏差最小作为日内目标函数,当日内新能源出力预测值与日前相差较大时,储能装置(energy storage systems,ESS)等由于其时间耦合约束日内调整范围有限,导致经济性和灵活性较差。对此,提出了基于最优经济运行区域(optimal economic operation region, OEOR)的主动配电网(active distribution networks,ADN)日前-日内协同调度方法。在日前阶段,构建线性化ADN调度模型,基于拉丁超立方采样法生成的大量随机场景下调控设备优化曲线,以全时间段内设备出力上下界内所包含的随机场景优化结果数量最大为目标,考虑储能装置荷电状态的相邻时段约束和微型燃气轮机的爬/滑坡率,构建OEOR生成模型。最后,在日内阶段,调控设备在OEOR内滚动优化调整,当该时段优化值贴近OEOR边界时,考虑相邻时段出力约束,将OEOR扩展为最优经济极限运行区域(E-OEOR)。算例结果表明,所提方法相比于传统方法能够更有效地提升配电网经济性。     

UPS前置四桥臂PWM整流器控制策略

分析了无变压器的双变换式UPS的功率流动。根据瞬时功率理论,当UPS带不平衡负载时,逆变器需要提供平均功率和二次脉动功率。为了保证功率平衡,由整流器提供平均功率,而母线电容提供二次脉动功率。而由此产生的母线电压脉动会使得整流器三相输入电流耦合低次谐波。本文提出了一种滑动平均的算法来滤除母线电压反馈中的二次脉动分量,使得整流器能有效的提供平均功率。并针对UPS中前置四桥臂PWM整流器提出了一种基于abc坐标系下的双环控制策略。该方法可以有效抑制公共桥臂上的电流对整流器的影响,在电网某一相故障时,其余两相也能继续正常工作。仿真研究和实验结果验证了理论分析结论。     

基于包含谐波模型的加权最小二乘估计算法的电压暂降检测方法

针对动态电压恢复器需要以较快的速度检测出电网电压暂降,提出一种基于对电网电压建立谐波模型的加权最小二乘估计算法的电压暂降检测方法.通过重置协方差,在电网电压的谐波分量较高时该算法也能准确快速地判断出电压暂降.由于建立了谐波模型,稳态误差不会包含大量谐波分量,因此重置协方差的阈值可以设置得较小,使得该算法能够较快地检测出深度较小的电压暂降.通过设置不同的实验条件,验证了该算法具有良好的检测性能.     

“双碳”目标下未来配电网构建思考与展望

“双碳”目标推动下新能源快速发展,电力系统不同时空尺度下的能量和功率平衡面临着巨大挑战,亟需开展未来电网尤其是配电网路径构建相关研究。具有自平衡调节能力的综合能源网络——微能网可充分发挥电网在推动能源零碳/低碳化生产消费中的枢纽作用,将在未来电网转型升级中发挥举足轻重的作用。首先,总结对比了传统配电网、主动配电网、未来低碳配电网发展演进阶段和模式;其次,基于未来新型“源网荷”特征,提出一种通过构建微能网,并利用微能网单元与配电网互联互动,自下而上逐层演变的未来配电网构建思路,并给出了一种原子型未来配电网组网形态构想;最后,从不同角度对未来配电网演化构建的研究方向进行了展望。     

新型电力系统下能量路由器母线短路故障研究

能量路由器的直流母线短路故障类型多样,故障特性复杂,影响电网的柔性可控和安全稳定。针对能量路由器中模块化多电平变换器的母线短路,将故障过程按照谐振原理分为2个部分,分别进行理论分析,并根据对发生母线短路故障的模块化多电平变换器直流母线电容上R-L-C谐振电压以及故障点R-L-C谐振电流的理论推导,分析了数个关键系统元件参数对故障特性的影响,最后通过仿真对不同系统结构参数下的故障特性进行比较分析,验证了理论分析的准确性。     

基于改进二阶粒子群算法的微电网群优化调度

分布式电源（distributed generators,DG）在电网中渗透率不断提高,微电网群（multi-microgrid,MMG）作为就地消纳DG的小型电力系统,能有效解决DG出力不确定性带来的问题。针对MMG优化调度问题,建立了基于运行经济性的协同优化调度模型。为提高模型求解的精度与速度,提出了一种改进的二阶振荡粒子群算法。该算法首先通过Logistic映射初始化种群,然后采用自适应动态方法改变惯性权重,并引入4个振荡变量增加粒子群的多样性,仿照微分方程根的特性确定振荡变量范围,使算法前期全局振荡收敛,后期局部渐近收敛。最后利用仿真案例验证了所提算法求解MMG协同优化调度模型的有效性。