光伏发电接入弱电网电能质量治理研究

针对大规模光伏发电接入弱电网系统应具备的电能质量需求,研究一种具有平滑投切、低耗、阻基频的电能质量治理方案以适用于该特殊应用场景。以某具体工程项目为实例,阐述光伏发电接入弱电网时所具备的高频谐波污染及无功充足特性。针对该场景下光伏发电并网的电能质量需求,设计了基频谐振、平滑投切的阻波高通滤波器拓扑结构。通过研究该阻波高通滤波器的阻频特性及谐振现象,揭示了对高次谐波优越的抑制性能及不改变无功潮流分布的原理,同时为使设备安全稳定运行给出了平滑投切控制及参数整定方法。最后,在ETAP软件中搭建仿真模型,并进行光伏电站为期一周的并网电能质量测试,证明了所提方法的合理性及有效性。

并网型微电网多目标容量优化配置及减排效益分析

以提高经济性和自供电能力为目标,提出了一种并网型风光储微电网容量优化配置方法,并对其环保减排效益进行了分析。首先确定了适用于并网型微电网的运行控制策略,然后以微源的数量作为优化变量,构建了以年平均综合成本及自供电率为评价指标的数学模型,并采用非支配排序多目标遗传算法对模型进行了求解。最后引入效用理论对各优化结果进行综合评价,以得到不同设计要求下的推荐方案。算例验证了所提方法的正确性和有效性。

基于自适应负荷调整网络矩阵的配电网重构

避免重构中生成不可行解是解决配电网快速重构问题的关键。现有方法往往只考虑拓扑结构而未考虑节点负荷的波动,没有规避重构中生成大量劣解,即满足拓扑约束但适应度值很高的解,重构计算耗时依然较长且存在搜索不到最优解或次优解的可能。针对上述缺陷,提出一种基于自适应负荷调整网络矩阵的配电网重构方法。在基本环矩阵的基础上,根据各节点实时负荷的大小,通过计算功率矩并进行支路组校验生成自适应负荷调整网络矩阵,排除了大量劣解,缩小了可行解范围,提升了可行解空间的质量,不仅加快了重构速度,而且更容易搜索到最优解。针对重构模型对烟花算法的爆炸算子、变异算子、选择策略进行改进,使之能快速收敛,并采用改进烟花算法进行求解。通过对33节点系统和119节点系统分别进行降损重构和故障后重构的算例仿真,验证了所提方法的有效性。

单向推挽式直流自耦变压器拓扑及其控制策略

基于推挽式直流自耦变压器(PPDAT),本文提出了一种新型单向直流变压器,根据功率传输方向,可划分为升压型PPDAT(UU-PPDAT)与降压型PPDAT(DU-PPDAT)两类单向直流自耦变压器拓扑。首先,介绍了UU-PPDAT与DU-PPDAT的拓扑与工作原理,两类拓扑中都包含桥臂(串联半桥子模块)、四绕组变压器与全波整流电路。基于四绕组变压器的特定属性与桥臂输出电压控制,UU-PPDAT与DU-PPDAT能够实现对各绕组两端电压的精准控制,进而控制全波整流电路对电容的充电功率,维持互联直流系统间功率的正常传输。其次,设计了适用于UU-PPDAT与DU-PPDAT的通用型控制策略,基于功率传输要求得到桥臂输出电压交流分量,结合桥臂输出电压直流分量与阀级控制,得到桥臂中串联子模块开关信号。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真验证了单向PPDAT拓扑及其控制策略的可行性与有效性。