RCS-992稳控装置在福建在线电压稳定控制系统中的应用

随着“西电东送,南北互供,全国联网”的电力战略方针的实施,电网安全稳定问题日益突出,并成为限制联络线送电能力的关键因素。为提高电力系统稳定控制技术的水平,作为发展方向的在线稳定控制决策系统开始在电力系统中进行工程试点。文中介绍了RCS-992稳定控制装置应用于福建在线电压稳定控制系统的情况,对在线决策系统的功能、配置、控制策略做了说明,总结了稳定控制装置与在线决策系统的配合协调方法,对推广在线决策系统有着借鉴意义。

基于修正轨迹灵敏度的模型预测长期电压稳定控制

针对现有基于轨迹灵敏度的模型预测紧急电压控制方法中存在的不足,引入指数型参考轨迹。考虑了当控制增量施加于系统后,初始状态改变对故障后各采样时刻轨迹灵敏度的影响。根据动态电压全过程仿真估算控制增量,对故障后各采样时刻的轨迹灵敏度进行修正,使修正后的轨迹灵敏度与实际的轨迹灵敏度趋于一致。为了满足紧急情况下快速控制的要求,制定了考虑控制代价的控制元件动态选取策略。新英格兰10机39节点系统的仿真结果验证了所采用的轨迹灵敏度修正方法和控制元件选取策略的可行性和有效性。

基于非线性微分平滑方法的分布式光储直流供电系统电压稳定控制方法

针对光伏发电输出电压的间歇性、随机性问题,提出分布式光储直流供电系统的电压稳定协调控制,实现高可靠性和高品质供电。针对光伏/储能电源输出低电压、大电流,且纹波大特点,提出三相交错并联变流器拓扑,有效抑制光伏输出电压波动。光伏升压变流器设计改进的极值搜索法,实现光伏系统最大功率点跟踪,改善传统算法动态性能。针对光伏输出电压波动问题,储能双向变流器采用电压-电流双环控制策略,采用非线性微分平滑控制方法设计外环电压环,实现系统直流母线电压稳定控制的同时,确保存在负载突变或控制参数摄动的情况下,系统依然能够快速跟踪直流母线电压期望值。结合内环电流环的线性PI控制,实现分布式光储直流供电系统功率平稳,供电可靠。基于Matlab/Simulink的仿真结果表明,所提出的非线性微分平滑控制方法具有结构简单、稳态误差小、系统稳定性好等特点。

基于负荷裕度灵敏度的电压稳定控制方法

提出应用系统控制参数与系统负荷裕度之间的灵敏度关系、对电力系统电压稳定进行控制的方法。首先建立了系统控制参数与系统负荷裕度之间灵敏度的数学模型,在此基础上对系统的各种控制参数的灵敏度值进行计算和排序,最后给出了预防电压失稳的控制方法。仿真结果证实了本方法计算控制参数灵敏度值排序的快速性、准确性以及控制的有效性。

经同步调相机补偿的HVDC电压稳定控制策略研究

要实现高压直流输电线路的安全稳定运行需要为其提供充足的无功功率。提出将同步调相机配置在高压直流输电线路换流站中,对其进行无功补偿以提升扰动或者故障时高压直流输电线路的逆变侧交流电压。基于PSCAD/EMTDC软件搭建了同步调相机与高压直流输电线路模型,对同步调相机的无功补偿能力进行仿真分析,并针对同步调相机补偿过程中出现的电压波动不能立即平稳的问题,提出一种针对同步调相机的励磁机的优化控制策略,实现了电压的快速稳定。

风电场并网运行电压稳定控制方法研究

本文针对大规模风电场风电并网时出现的电压稳定性问题,研究分析了导致并网电压不稳定的主要因素:风速不稳定引起的风电场输出功率波动,设计了对风电机组加装无功补偿设备的解决方案,并对控制方法进行了研究。

基于耦合单端口网络理论的广域负荷裕度灵敏度及其在电压稳定控制中的应用（英文）

负荷裕度灵敏度是分析和研究电压稳定评估和控制的重要方法。但传统基于电力系统代数模型的负荷裕度灵敏度分析方法需要全网精确的模型并且需要大量的运算,因此不适合在线应用。基于耦合单端口网络理论,提出一种适合在线应用的基于广域负荷裕度灵敏度的电压稳定评估与控制的新方法。利用电力系统的广域量测信息,推导出负荷裕度对有功功率、无功功率及机端电压的灵敏度,该方法比基于模型的分析方法在计算上更有效率。针对所提出的负荷裕度灵敏度,进一步提出了改善电压稳定性的多步骤控制策略。将该方法应用在IEEE 39节点系统中,仿真结果不仅验证了负荷裕度灵敏度,同时也验证了多步骤控制策略与传统连续潮流的方法相比在判定系统电压崩溃点上的有效性。为进一步验证所提出负荷灵敏度的通用性,将其应用到IEEE 14、IEEE 57、和IEEE 300节点系统中。在多个仿真系统中的结果表明,本文提出的基于广域负荷裕度灵敏度的电压稳定评估与控制的新方法有很好的在线应用的潜力。

含同步调相机的HVDC输电系统电压稳定控制策略

传统高压直流(HVDC)输电系统的半控特性导致系统运行过程中需要大量无功补偿装置,系统运行过程中若出现电压波动,将引起电能质量下降和系统稳定性降低等问题,采用同步调相机提供系统运行中所需的无功得到广泛认可。本文针对含有同步调相机并网的HVDC输电系统电压稳定控制进行研究,对HVDC系统逆变侧接入同步调相机前后发生小扰动、中扰动和大扰动情况下逆变侧母线的电压波动情况进行对比,得到同步调相机接入对母线电压的补偿效果,并于PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了同步调相机并网高压直流输电模型,仿真结果验证了理论分析的有效性。

在线电压稳定控制系统的决策控制方案

简要介绍了福建电网在线电压稳定控制系统的配置及控制流程;阐述了在线决策的优点及系统异常处理情况。

中低压直流配电网母线电压稳定控制

为了抑制直流配电网内间歇性电源输出功率以及负荷扰动对直流母线电压的冲击,设计一种基于降阶扩张状态观测器的线性自抗扰控制方法,实现直流母线电压的稳定控制。在不增加负荷电流传感器的情况下,实现直流电压控制单元对扰动的快速响应与跟踪,有效提高控制系统的抗扰动性和稳定性。在理论和仿真分析的基础上,将所提控制算法嵌入自主开发的AC/DC变换器的数字信号处理模块,设计模拟直流母线电压负荷大扰动工况实验,并进行了对比分析。结果表明所设计的控制器对于直流母线电压控制的鲁棒性、稳定性及实时性显著优于传统双PI控制器。

微网中多分布式变流器耦合分析及PCC电压稳定控制

多个LCL型并网变流器并联接入电网时,由于电网线路存在一定的阻抗,导致了变流器之间的耦合,这种耦合关系会进一步带来系统谐波谐振问题。系统阻抗网络以及网络中谐振特性随着并联变流器数量的增加会发生变化。针对由于多个并网变流器并联引发的谐振问题,首先基于诺顿等效原理建立多变流器系统的数学模型;然后分析了多个变流器并联运行时公共连接点(PCC)处谐波电压谐振的特性;最后提出了一种基于电容电压反馈的虚拟电阻的阻尼方法,用于抑制PCC处谐波电压的放大。仿真和实验验证了分析的准确性以及虚拟电阻阻尼方法的有效性。

直流配电网的暂态电压稳定控制策略

新能源与负荷侧换流器在短时电压振荡中的恒功率控制将表现出负阻抗特性,削弱直流电网阻尼,容易诱发直流电压持续性振荡。首先建立下垂控制下直流配电网的暂态电压稳定模型,阐述直流电压惯量与阻尼的定义,分析影响系统暂态特性的关键因素。其次,提出通过引入直流母线电压变化量,动态调整下垂系数,增强直流电压阻尼的控制策略。针对阻尼控制策略带来的直流压降增大的问题,通过改进直流母线电压外环控制,使其与电压阻尼控制策略结合,提出暂态电压稳定控制策略,不仅可以提高系统阻尼,并在电压振荡抑制后减小阻尼控制引起的电压偏差。最后,通过搭建六端直流仿真系统,验证所提控制策略可以有效抑制系统振荡,并可减小振荡后的电压偏差,显著提高系统暂态电压稳定性。

光储直流微网电压稳定控制

电压是反映直流微网稳定运行的唯一指标。本文针对光储直流微网并网运行和孤岛运行两种模式分别提出了不同的电压控制策略。并网运行时交流主网作为稳压单元,光伏电池和蓄电池分别进行MPPT控制和恒流充电控制;孤岛运行时蓄电池担任稳压单元,光伏电池仍采用MPPT控制保持新能源出力最大。该控制策略可以在系统出现功率波动时有效维持直流电压稳定,保证直流微网安全稳定运行。

有源电力滤波器直流电压稳定控制方法研究

有源电力滤波器之所以称为＂有源＂主要是因为其逆变器直流侧是有能量的,从而可以使APF的逆变器向系统发出谐波补偿电流。为了保证APF在运行时能够稳定地工作,则APF逆变器直流侧供给能量的部分就必须保持稳定。目前的大部分用于低压配电网的APF直流侧都是采用储能电容充当直流电容。

基于非线性微分平滑方法的分布式光储直流供电系统电压稳定控制方法

针对光伏发电输出电压的间歇性、随机性问题，提出分布式光储直流供电系统的电压稳定协调控制，实现高可靠性和高品质供电。针对光伏／储能电源输出低电压、大电流，且纹波大特点，提出三相交错并联变流器拓扑，有效抑制光伏输出电压波动。光伏升压变流器设计改进的极值搜索法，实现光伏系统最大功率点跟踪，改善传统算法动态性能。针对光伏输出电压波动问题，储能双向变流器采用电压．电流双环控制策略，采用非线性微分平滑控制方法设计外环电压环，实现系统直流母线电压稳定控制的同时，确保存在负载突变或控制参数摄动的情况下，系统依然能够快速跟踪直流母线电压期望值，结合内环电流环的线性PI控制，实现分布式光储直流供电系统功率平稳，供电可靠。基于Matlab＼Simulink的仿真结果表明，所提出的非线性微分平滑控制方法具有结构简单、稳态误差小、系统稳定性好等特点。

一种利用潮流追踪的电压稳定紧急控制方法

给出了一种基于有功潮流追踪的电压稳定控制方法。首先利用线路导纳递减算法,确定故障后系统无法承受的线路有功潮流,将之作为控制措施的裁减量;进一步,采用双向潮流追踪算法,将所得裁减量向发电机和负荷节点分配,以确定控制实施对象和各自分担量。该方法可有效计及在控制措施实施过程中系统一些非线性环节(有载调压变压器、励磁顶值)的影响,同时保证发电/负荷裁减量最小。此外,潮流追踪是研究电力市场节点定价和网损分摊的基础,因此该文方法能很好地适用电力市场运行环境。利用New England39和IEEE118节点系统验证了所给方法的有效性。

4．5MV静电加速器端电压的稳定控制

结合４．５ＭＶ静电加速器系统分析了端电压稳定控制系统的稳压系数，像缝仪（ＳＬＩＴＳ）、旋转伏特计（ＧＶＭ）以及拾波板（ＣＰＵ）的误差信号与高压纹波的关系，并根据实验测量的电晕三极管的特性参数计算了稳压系数Ｓ和Ｇ·Ｈ的波特图。

二阶LADRC在风电并网逆变器网侧直流母线电压控制中的运用

为提高风电并网系统中电网侧逆变器直流母线电压的稳定性和动态响应速度,文中设计一种无对象模型辅助的二阶线性自抗扰控制技术(linear active disturbance rejection control,ADRC)以取代电压外环的PI控制器,从而形成一种新的双闭环控制结构。文中利用频域分析法分析了ADRC控制器的稳定性、跟踪性和抗扰能力;最后在3.6 MW直驱永磁同步风力发电机组的物理实验平台中验证了该控制结构的可行性,将传统PI控制和文中所提出的控制模式在不同工作条件下的控制效果进行比较。实验结果表明,该文章设计的控制方案优于传统的PI控制器,具有良好的抗干扰性和鲁棒性,大大减少直流侧母线电压波动所造成的影响。

考虑分布式光伏与储能联合的区域电网电压稳定性控制方法

针对分布式光伏大量并网对区域电网造成的电压波动问题,文章提出了基于分布式光伏与储能协调的区域电网电压稳定控制方法。首先建立分布式光储系统电压稳定性模型,在此基础上研究分布式储能对区域电网节点电压的影响特性;然后建立了光伏与储能系统之间的协调关系模型,在可再生能源不同出力条件下进行储能装置的协调优化;通过建立区域电网内系统电压波动的最小目标函数,以区域电网的线路潮流和电池储能的充放能功率为约束条件,采用粒子群算法快速计算得到分布式储能的荷电状态,根据荷电状态进行充放能判断。以某区域电网实际运行数据为例进行了仿真验证,结果显示文章所提出的基于分布式光伏与储能协调的控制方式,可有效提升区域电网的电压稳定性。

直流微电网电压等级的选择及其稳定控制策略研究

针对直流微电网电压等级的选择与确定,在已有直流标准和直流工程电压等级基础上,考虑微电网容量和供电半径,进行运行损耗计算,从而选择最优的直流母线电压等级。针对直流微电网电压稳定控制,并网运行时采用储能DC/DC变流器控制直流母线电压稳定,AC/DC逆变器控制直流微电网并网功率。孤岛运行时采用储能DC/DC变流器控制直流母线电压稳定。在PSCAD/EMTDC中搭建直流微电网仿真模型,进行不同运行模式下的电压稳定控制策略仿真验证。结果表明,所采用的电压稳定控制策略,在光伏发电功率和负荷功率波动的情况下,能很好地控制直流微电网电压稳定。