电网电压跌落下基于二分迭代和NITA法的同步调相机全域瞬态流热分析

同步调相机安装在特高压输电系统换流站内用于稳定输电系统的电压,输电系统可能发生电压跌落故障决定其需要具备工作在极限运行状态的能力。温升是制约调相机极限调节能力的重要因素之一,因此,对同步调相机极限运行时的瞬态流热分析非常必要。该文建立调相机与输电系统耦合的暂态分析模型,研究电网电压跌落时调相机的瞬态响应特性。为综合评价电网电压跌落故障对调相机热表征的影响,建立300 Mvar同步调相机全域内流固耦合瞬态分析模型;提出一种二分迭代的流固耦合模型边界确定方法,通过数以亿计的多面体网格离散(共1.4亿网格单元),同时,基于非迭代时间推进法对全域复杂传热模型进行求解,研究调相机多风腔内流体和温度相互影响机理;探讨极限运行状态下温度约束对调相机安全运行的影响。为对该文所提研究方法进行验证,开展调相机总装温升实验,证明其可行性与准确性。

基于储能有功功率与OLTC协调的配电网电压控制

高比例光伏系统接入配电网会引起电压越限,传统无功电压调整方案在高阻抗比配网中失效,利用储能系统有功功率实现电压控制的技术方案被广泛采用,但现有技术方案中的储能系统在电压控制过程中可能产生过度充放电问题。针对这些问题,提出了一种基于储能有功功率与有载调压变压器(on-loadtapchanger,OLTC)协调的配电网电压控制策略。在分析光伏接入对配电网电压影响的基础上,利用测量得到的电压数据控制储能有功功率,实现对接入节点电压水平的快速调控;同时在OLTC控制环节加入储能荷电状态参考量,利用节点电压信息与储能荷电状态共同控制OLTC分接头动作,实现对配电网整体电压水平调控的同时避免了储能系统过度充放电。最后在IEEE 13节点系统中进行仿真验证,结果表明所提策略能够解决配电网内电压越限问题,避免储能系统过度充放电,从而延长储能系统的使用寿命,实现对配电网内资源的合理利用。

基于无电网电压传感器的Vienna整流器滑模模型预测控制

Vienna整流器的控制系统设计与电网电压参数密不可分,然而,传统的电压传感器增加了系统的成本和复杂性.针对此问题,提出一种Vienna整流器无电网电压传感器模型预测控制策略.通过建立Vienna整流器虚拟磁通数学模型来估计电网电压,利用二阶低通滤波器消除了积分初值和直流偏置问题,进而提高观测效果.其次,结合模型预测直接功率控制(DPMPC),以功率跟踪误差最小为目标得到三桥臂的开关序列.实验结果表明,所提出的控制策略谐波含量低,电压能准确跟踪给定值,具有良好的稳态和动态性能.

新能源电网电压波动下同步调相机失磁运行能力研究

同步调相机(SC)较强的无功支撑能力可有效提升新能源电网的电压稳定性,但实际运行中励磁系统故障引起的调相机失磁可能导致其转子失步,影响电网安全运行。为了研究新能源电网不同电压下同步调相机失磁后保持同步运行的能力,建立了300Mvar调相机的时步有限元模型,研究了励磁绕组开路和短路故障下同步调相机的失磁运行特性,对比分析了励磁绕组不同失磁故障下同步调相机各电气量的差异;在此基础上,研究了新能源电网不同电压下同步调相机失磁运行特性,揭示了同步调相机失磁运行能力随初始无功功率的变化规律。结果表明,随着同步调相机初始无功功率的增加,其失磁后保持同步运行所需的系统电压会逐渐增加。

不平衡电网电压下虚拟同步发电机模型预测控制

虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制算法,可为电网提供惯性并参与电压及频率调节,但在电网电压出现不平衡时会导致并网电流不平衡及有功、无功功率波动的问题,严重影响了并网电能质量。针对此问题,提出了一种不平衡电网下VSG模型预测控制策略,通过基于快速电压矢量选择的模型预测控制策略来控制所重构的正序及负序电流分量,达到有功功率恒定、无功功率恒定及电流平衡的控制目标。此外还引入负序电流调节系数,进而实现这三个目标的协调控制。

分布式光伏电源对配电网电压的影响

研究分布式光伏电源对配电网电压的影响,提出相关的度量方法和控制措施。介绍光伏的工作原理和特性及分布式光伏电源的概念和应用;探讨配电网电压的定义和特性及影响因素;重点研究分布式光伏电源对配电网电压的影响机理和度量方法;提出提高分布式光伏电源对配电网电压正向影响的措施,包括提高电压稳定性、优化接入技术和消减负面影响。

分布式光伏发电对配电网电压的影响分析

阐述分布式光伏发电的特点,分析其对配电网电压的影响,包括不同时段的电压影响、节点配网架构设定。从设置储能发电系统、阻止越限电压、解析仿真模型方面,探讨电压越限解决措施。

电网电压不平衡下MMC-SST反馈线性化滑模控制策略

将模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)投入到固态变压器(solid state transformer,SST)系统中时通常采用比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制方法,但这种策略存在参数选取繁杂、动态性能较差的缺点。为了提高系统的动态性能并简化参数选取,提出了MMC-SST反馈线性化滑模控制策略。首先建立了MMC-SST整体仿真模型。然后建立了采用反馈线性化滑模控制的MMC-SST控制模型。最后利用MATLAB/Simulink平台将所提的控制方法与常规PID控制策略作了仿真比较,验证了所提反馈线性化滑模控制策略具备参数选择容易、动态性能优良的优势。

并网光伏系统中3L-T-type QZSI参与电网电压不平衡控制

针对传统逆变器在不平衡网压情况下工作时较难抑制输入电网有功功率振荡分量的问题,提出一种基于三电平T型准阻抗源逆变器(three level T-type quasi-Z source inverter,3L-T-type QZSI)抑制有功功率振荡分量的控制策略。从功率理论推导得到其并网的参考电流,实现并网有功功率恒定且以单位功率因数为目标的控制策略。即:使用二阶广义积分器(second-order generalized integrator,SOGI)完成电压的正负序分离;再结合基于载波的电平位移脉宽调制(level-shift pulse width modulation,LS-PWM)技术,用以调节功率开关直通状态的占空比和叠加的平衡分量,实现直流侧电压控制和中点电压平衡。最后,在Simulink平台上模拟了电网电压不平衡情况,对间歇性能源不同出力情况进行了仿真,仿真结果表明,该策略可有效抑制间歇性能源的有功功率二倍频波动,有利于实现中点电位平衡和间歇性能源并网稳定运行。

不平衡电网电压下基于无模型自适应控制的WECS控制研究

不平衡电网电压会影响风能转换系统(WECS)的正常并网运行,导致系统输出功率的波动以及输出电流的畸变。此外,在实际的永磁同步风电系统中可能会由于环境温度的变化以及检测误差等原因使得网侧电路参数存在不确定性的问题,如果参数发生改变,传统控制方法的性能将会下降。基于此,提出了一种基于灰色预测的无模型自适应控制(MFAC)方案,以缓解因电路参数不确定性导致的性能下降问题,使控制系统具有更好的抗干扰能力。此外,采用三种独立的控制方法来解决不平衡电网电压下并网输出功率的波动及电流畸变问题。仿真对比结果表明,所提控制策略不仅在电路标称参数下具有良好的静态和动态性能,而且当网侧电感参数变化时,系统的鲁棒性也得到提高,验证了所提方案的优越性。

基于自适应网络的电网电压稳定评估方法

为了提高电网电压稳定评估能力,构建健康、安全的自适应网络,构建出电网节点模型,通过IEEE 30节点模型分析电网稳定机理,探究不同参数对电压稳定的影响。从电网静态和动态两方面出发,设计电网电压和功率灵敏度、有功功率裕度以及节点能量堆积三个指标,同时将上述指标作为电网的多参数节点稳定指标。采用自适应神经网络对多参数节点稳定指标与电网电压稳定的关系进行计算分析,通过自适应网络对电网节点模型进行处理,得出不同节点指标对电压稳定的影响和预测。试验证明,电网电压评估方法稳定、适应性强,与传统神经网络相比可以有效优化电网运行。

基于过零特征的柔性直流配电网电压分层控制

柔性直流配网系统中含有较多的换流站,在不同的运行模式下电压等级各不相同,增加了对配电网的控制难度为此,研究基于过零特征的柔性直流配电网电压分层控制方法。以配电网典型拓扑结构为切入点,分析两端供电型结构的配电网,在对称原理下描述配电网的运行状态。设定配电网中换流站与有源网络的关系,并建立配电网双向传输数学模型。选择过零特征理论识别并处理电压向量,以加窗间隔密度计算电压向量函数值,实现柔性直流配电网电压分层控制。实验中,以多端柔性直流配电网为测试对象,在换流站退出运行时进行电压控制,发现:应用该方法后,无论是在主站退出还是从站退出时,均可以实现有效控制。

面向用户的区域电网电压协同控制技术研究

针对区域电网电压分布零散,电网电压协同区段控制不力的问题,采用改进型矩阵算法将电网中不同的区段实现节点与优化目标之间的关联。构建改进型离散猴群算法实现离散型区域电网电压节点的搜索,在改进型离散猴群算法模型中加入DE-BP神经网络算法模型,通过差分进化DE算法模型实现待控制电压区域中不同目标函数信息的最优化搜索,BP神经网络算法模型能够实现优化目标的故障诊断,最终实现用户不同区域电网电压的协同控制。实验表明,这种方法检索能力强,平均正确率在95%以上。

不平衡电网电压下风力发电机网侧变流器控制策略

针对不平衡电网中负序分量对风力发电机的正常运行造成巨大影响,以风力发电机中的双馈风力发电机为例,提出了在网侧变流器中通过双闭环控制和滑模变结构控制共同作用的控制策略。通过空中管制中心和网络自抗扰控制器控制组成双闭环控制,可维持变流器电压的稳定。通过与滑模变结构控制相结合,消除负序分量对系统产生的影响。通过试验仿真验证了双闭环控制策略可使电压波形输出为与电网电压一致的正弦波。提出的控制策略对单相短路故障上出现的危害有很好的抑制作用。

不平衡电网电压下三相 OBC 并网分析

对当前11kw和22kw的三相OBC来说,双向工作能力已经成为主流的需求。V2G(Vehicle-to-Grid)的商业模式日渐成熟。电网电压不平衡和电网电压跌落是电网常见故障,文章介绍了11kw/22kw三相OBC的常见拓扑,基于不平衡分量正负序分解,提出以抑制并网电流负序分量为控制目标的控制策略,通过仿真分析发现采用该控制策略后,并网电流波形质量良好,谐波畸变率远低于并网标准要求,可以实现OBC的安全稳定并网。

LCL型并网逆变器电网电压前馈控制策略研究

为抑制LCL型并网逆变器系统固有谐振频率,消除非线性负载带来的电网电压畸变并网电流谐波,通过电容电流反馈有源阻尼控制减小LCL固有谐振。为抑制电网电压对并网电流产生的影响,采用电网电压前馈控制策略实现,对比各种前馈控制效果,从而得到高质量的并网电流。通过MATLAB/Simulink仿真验证所提前馈控制策略有效。

基于多智能体深度强化学习的实时配电网电压优化控制方法研究

本研究致力于配电网电压优化控制,特别是在动态和不确定性环境中。研究采用多智能体深度强化学习(MADRL)方法,并引入改进型双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法,克服了深度Q网络(DQN)和深度确定性策略梯度(DDPG)在高维问题处理和Q值估计中的局限性。通过仿真测试,研究展示了该方法在电压控制和降低网损方面的显著优势,特别在多变电网环境中表现出高效的适应性和鲁棒性。本研究不仅推进了MADRL技术在电力系统中的应用,也为实际电网运行提供了有效的控制策略,增强了电力系统的可靠性和稳定性。

基于分布式光伏集群协同优化的配电网电压控制策略

随着分布式光伏在配电网中渗透率的增加,负荷与光伏出力波动等原因引起的配电网电压越限问题日益凸出。为此,提出一种基于分布式光伏集群协同优化的配电网电压控制策略。首先,通过电气距离模块度指标对配网进行集群划分;然后,通过无功电压灵敏度矩阵选取各集群的主导节点,并利用集群电压偏差度判定各集群电压状态。危险集群的光伏逆变器采用就地控制模式调压;安全集群的光伏逆变器采用可变功率控制模式。利用集群之间无功电压的灵敏度,将安全集群与危险集群进行协同配合,从而使整个配电网电压运行在安全域内。最后,根据某实际配电网41节点系统的算例证明,基于光伏集群协同优化的配电网电压控制策略,比统一下垂控制和统一功率优化控制的效果更佳,能够有效提升配电网电压质量。

面向多逆变器的电网电压前馈控制仿真

为了有效避免额外引入电流影响电力系统的稳定性,提出面向多逆变器的电网电压前馈控制方法。分析LCL滤波器的滤波特性,获取LCL滤波参数计算结果,同时对多逆变器建模处理。分析满足逆变器稳定运行的基本条件,调节公共耦合点处的电网阻抗和逆变器输出阻抗,引入理想前馈函数抑制电压对并网电流的干扰,获取逆变器输出阻抗的频率特性,将其和电网电阻相匹配,实现电网电压前馈控制。仿真结果表明,所提方法能够有效抑制谐波的产生,获取比较满意的前馈控制效果。

电网电压不平衡下储能变流器能量最优控制策略

针对电压不平衡时储能变流器(Power Conversion System, PCS)出现网侧电流波形畸变严重且峰值过大等问题,提出了电网电压不平衡下储能变流器能量最优控制策略.该策略通过控制目标参数k、电网电压不平衡度与瞬时功率波动、网侧电流不平衡度和网侧电流峰值的关系图深入分析了参数k、电网电压不平衡度对系统能量运行的影响,并在此基础上侧重抑制电流幅值及抑制功率波动两个控制目标,加入寻优算法,提出k参数仅在[-1,0]内选择的电流限幅储能变流器能量最优控制策略.仿真实验结果表明:该策略能通过k参数和电流限幅策略更加快速有效地将电流峰值限制在最大允许峰值,并且进一步减小功率波动,提升PCS的有功功率输出能力,体现了对储能变流器运行的能量优化.