风-储孤岛微电网的虚拟同步电机模型预测频率波动抑制

随着我国风力发电系统装机容量的增加,其在电网中的比重也越来越高,高渗透率带来了并网系统频率稳定性问题,对此提出一种虚拟同步电机的多目标预测控制策略。虚拟同步电机控制在频率波动时往往通过设置虚拟旋转方程提供频率支撑,难以达到很好的频率波动抑制效果。为进一步减小频率波动对电网稳定性威胁,考虑到模型预测控制的诸多优点,提出一种基于模型预测控制思想的连续控制集多目标优化方法。该方法利用虚拟同步电机旋转方程建立功率预测模型,可在频率波动情况下预测功率变化。通过设计成本函数和考虑输出约束条件,求解得到最优功率增量,将其用于修改功率指令,使储能电池组在公共接入点处提供更多有功功率,减小系统频率变化。半实物仿真实验证明,该方法可有效降低系统频率波动,提高风-储孤岛微电网系统频率稳定性。

基于控保协同策略的直流协调控制装置研制

随着数据中心、电动汽车充电设施和分布式新能源等直流源荷的快速增加,传统配电网在接入、消纳等方面均存在明显的不足。利用电流差动、快速通信等方法进行故障识别与系统保护。以具体工程项目为基础,提出一套完整的控保协同策略,并以该策略为基础开发了一套协调控制装置。所提装置的应用可为直流配电网的稳定运行提供可靠保障。

电力系统静态稳定判据的应用与仿真

维持电力系统静态稳定对于确保电力系统的安全、稳定和可靠运行具有重要意义。基于小干扰分析法提出电力系统静态稳定判据,采用单机无穷大系统结合小干扰信号模型、励磁调节系统模拟实际电力系统,建立静态稳定仿真模型。仿真分析发电机的转速变化特性,评估系统静态稳定性,与静态稳定判据对比分析,验证静态稳定判据的正确性和可行性。研究成果可以为电力系统稳定性的分析和控制提供有力的支持。

短路故障下单机无穷大系统的暂态稳定仿真分析

电力系统暂态稳定性是评估电力系统安全稳定运行的重要指标。短路故障是电力系统暂态稳定分析中最常见的大干扰信号,因此着重分析短路故障情况下电力系统暂态稳定变化特性。当系统发生短路故障时,根据发电机转速变化曲线可判断系统暂态稳定性。通过改进欧拉法对发电机转子运动方程进行数值求解,获得发电机转速的数学计算模型。采用单机无穷大系统模拟实际电力系统,建立短路故障下暂态仿真模型,从切除故障时间和调节发电机励磁系统两个方面分析电力系统暂态稳定性,结果发现通过快速切除故障和调节励磁放大系数均可保障系统的稳定性。研究成果可为电力系统稳定性的分析和控制提供有力的支持。

基于可调负荷的电网运行优化策略研究

为进一步加强智能电网运行调控,提出一种基于可调负荷的运行优化策略。其中,考虑到传统负荷调控未考虑约束条件的问题,构建含供电约束的实时分布式可调负荷控制算法,从而对某一时刻接入电网的可调负荷进行实时控制,让电力总负荷变化曲线地向电网供电功率曲线逼近。验结果表明:本研究构建的算法可使总负荷功率曲线无限逼近计划供电功率曲线;当t=12,负荷调度得到的用电功率与总负荷功率之间的绝对差值维持在[0,3]kW之间,而不包含供电约束的实时分布式可调负荷控制算法的绝对差值波动范围在[1,6]之间。由此得出,引入包含约束条件的负荷调度效果更好。