考虑发电机饱和特性时的励磁系统建模与仿真研究

着重研究发电机励磁系统建模和辨识中的发电机饱和问题,并给出详细的论述和解决方法。将该方法应用于实际情况,以华能412MW汽轮机组为例,对其进行建模和参数辨识,辨识结果通过Matlab和PSSE仿真验证,可以很好地反映实际运行状况,符合实际系统的要求,从而证明了该方法的有效性。     

海上风电场交流并网系统振荡风险分析及基于短路比的评估计算原则研究

近年来海上风电快速发展,受电网建设周期影响,有时需要安排并网过渡运行方案以提高海上风电利用率。以广东某地区海上风电为例,针对规划方案和过渡运行方案振荡风险问题开展评估,研究了多风电场汇聚并网方式下短路比计算方法和风电并网容量确定原则,以及集控站SVG对并网容量的影响。研究表明,海上风电经交流海缆并网,风电机组和SVG共同与交流电网之间存在较强的相互作用,使得低风速情况下风电并网系统存在振荡风险,且集控站用于补偿海缆充电无功功率的SVG容量限制了风电并网容量,因此按照短路比计算风电并网容量时需要考虑SVG容量。在此基础上提出了提升海上风电并网容量的技术措施以适应并网过渡方案的运行要求。     

TCSC与水轮发电机励磁和水门的多指标非线性协调控制

采用多指标非线性控制设计方法，对TCSC与水轮发电机的励磁和水门进行了协调控制设计。设计过程表明：多指标非线性设计方法能较好地解决多输入多输出高阶非线性控制系统的设计问题，并且对于具有非最小相位环节的水轮发电机非线性控制系统也能有效地解决其设计问题。文中所设计的多指标非线性协调控制律能有效地协调系统各状态量的动、静态性能，既提高了系统的稳定运行能力，改善了系统各状态量的动态响应特性，又能很好地保证机端电压、有功输出和TCSC阻抗这些反应系统输出特性状态量的控制精度。仿真结果表明：TCSC与发电机进行协调控制，有利于提高系统的稳定运行能力，因此，在一次系统电气特性允许的情况下，应考虑将TCSC的安装地点尽量选择在靠近发电厂一侧，以便实施TCSC与发电机的协调控制。     

基于储能技术的交流互联电网稳定控制方法

为了在储能功率有限的情况下能够更有效地阻尼系统低频振荡,提出了一种利用储能技术提高交流互联电网动态稳定性的控制方法,即利用储能技术配置区域间振荡模式对应特征根、增大系统区域间振荡模式的阻尼。研究了储能装置控制参数的优化和安装地点的选取,分析了储能装置功率响应时间对所提方法控制效果的影响,提出了实用化的控制策略,并进行了仿真分析。结果表明,所提控制方法在储能功率有限的情况下,仍然具有令人满意的控制效果。     

考虑晶闸管导通特性的TCSC基频阻抗特性分析

通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真发现在线路电流同步方式下,可控串联电容补偿(TCSC)基频阻抗特性曲线随着线路电流不同而改变,这将使TCSC分层式控制系统中的开环阻抗控制存在明显误差。建立了线路电流同步方式下考虑晶闸管导通特性影响时的TCSC基频阻抗模型,从理论上解释了基频阻抗特性随线路电流变化的机理,通过数字仿真分析指出最小二乘查表法存在TCSC开环阻抗控制查表误差大的问题,同时提出了二元三点插值查表法和线性插值查表法2种新的查表法,并通过动态模拟实验验证了这2种查表方法的有效性和可行性。     

五端直流电网电压控制及功率分配策略

电压源直流电网适用于风力发电场并网及远距离电力输送,为保证直流电网电力传输的灵活性,研究人员提出了多种直流电压控制及功率分配策略。基于对直流电压偏差控制和直流电压下垂控制策略优缺点的分析,提出了一种新的控制策略。该控制策略可提高直流电网稳态运行时的电压精确跟踪能力,并实现主换流站退出运行后直流电网控制模式的平稳转换。基于PSCAD/EMTDC仿真平台,建立了含有1个大型海上风电场和4个陆上交流系统的五端电压源直流电网平均值模型,通过对比风功率波动、主换流站退出运行等不同场景下直流电网的稳态、暂态特性,验证了所提出控制策略的有效性和优势。     

用于舰船电力系统重构的多代理系统设计

舰船电力系统(shipboard power system,SPS)的网络重构是故障发生时,恢复系统供电、提高舰船生命力的重要途径之一.提出一种多代理系统(multi-Agent system,MAS)模型来实现舰船电力系统的重构,存保障高优先级负荷供电的前提卜尽可能地恢复系统供电.所提出的MAS中,各代理都具备一定的推理能力,能够根据不同的环境做出合理的决策.采用Java程序设计语言和多代理软件开发框架(Java Agent development framework,JADE)设计MAS.通过舭船的典型故障算例验证所提出MAS模型的可行性和有效性.     

构网型直驱风电机组间控制相互作用研究

构网型风电控制技术具有很好的弱电网适应性,可以有效避免风电并网次超同步振荡问题。但是虚拟同步控制引入固有的低频特征模式,接入强电网时会发生低频振荡,同时多台构网型风电机组并联运行时存在控制器相互作用。针对此问题,采用特征模式分析方法,研究了基于虚拟同步控制方法的构网型直驱风电机组并联运行时的控制相互作用及主导低频特征模式稳定性。揭示了虚拟惯量控制参数及系统运行方式对构网型风电机组并联运行低频振荡特性的影响。通过详细时域仿真验证了分析结果的正确性。     

差拍控制在有源电力滤波器中的应用

有源滤波器因可以实现谐波、无功、不平衡分量补偿等多种功能,所以已成为谐波抑制的主要技术.而且随着脉宽调制技术和微机技术的不断发展,使得基于微机的数字脉宽调制方法在有源滤波器中的应用成为可能.无差拍控制就是其中一种在预测控制基础上发展起来的全数字化脉宽调制方法.该方法的优点是能够预测谐波电流的变化趋势并跟踪补偿,缺点是控制算法复杂,对预测模型依赖性较大,使其在具体实现过程中存在困难.针对这一不足,提出了一种改进的、易于实现的差拍控制方法,并结合定脉宽调制技术,以单相并联型有源滤波器为对象进行仿真,仿真结果表明它具有和无差拍控制法相同的谐波补偿效果.     

电抗器品质因数对TCSC特性的影响及阻抗特性的双解现象

可控串联电容器(Tcsc)装置的晶闸管控制支路电抗器(TCR)品质因数只能是有限值，该文通过时域数字仿真分析了这一参数对TCSC稳态阻抗特性的影响。仿真分析结果表明在电抗器品质因数有限的情况下，TCSC等效阻抗特性的谐振点相对理想情况会出现偏移；同时，在容性运行区间，对于同样的触发角指令，Q值越小，TCSC的等效基频电抗也越小，而在感性运行区间，情况则刚好相反。这种影响在感性和容性运行区间还因TCSC同步触发控制方式不同而存在较大的差异。当以电容电压过零点为同步触发参考时标时，触发角指令与等效阻抗之间是单值对应关系，而以线路电流为同步触发参考时标时，触发角指令与等效阻抗之间是双值对应关系，即所谓的双解阻抗特性。文章进一步研究了线电流同步方式下TCSC等效基频阻抗呈现双解的现象，指出产生该现象的根本原因是采用了不同的触发参考时标。TCSC等效基频阻抗特性的双解现象实际上是在以线路电流过零点为触发参考时标时TCSC表现出的一种特殊运行特性。它与以电容电压同步触发参考时标的阻抗特性之间具有确定的对应关系。在两种不同的触发时标下，通过详细时域仿真验证了上述结论。