LCL滤波器的单相光伏并网控制策略

单相光伏并网发电系统采用LCL滤波器有利于抑制高频开关谐波电流进入电网,但是LCL滤波器增加了系统的阶数,增大了系统稳定性的设计难度。直流侧电压外环、网侧电流内环的双环控制策略适用于采用L或者LC滤波器的单相光伏并网发电系统,但不利于基于LCL滤波器系统的稳定性。提出一种电压环、功率环和电容电流环的并网控制策略,电压环稳定并网逆变器直流侧电容两端的电压,功率环调节光伏并网发电的功率因数,功率环和电容电流环共同提高系统的稳定性和抑制LCL滤波器引起的谐振尖峰。推导了系统的闭环传递函数,分析了控制参数对系统闭环极点分布和稳定性的影响。仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性。

过热汽温串级PID控制系统建模机理分析与验证

建立过热汽温串级PID控制系统模型,通过频域分析法研究工况变化下对系统极点分布和稳定裕度的影响,定性分析PID控制器对过热汽温调节系统稳定性的影响机理,并提出改善过热汽温串级PID控制系统的调节性能的方法。在MATLAB/SIMULINK环境下搭建仿真模型,通过时域分析方法验证了分析的正确性。

在线监测系统在220kV智能变电站的应用

研究林海220 kV智能变电站在线监测系统整体实现方案,重点阐述220 kV户外GIS和10 kV开关柜在线监测2个子系统的结构和工作原理,并总结该站在线监测系统的技术特点。

智能变电站在线监测系统应用现状及建议

根据曾家冲110 kV和林海220 kV智能变电站在线监测系统现场调试和运维情况,从系统结构、监测配置、网络通信、产品来源等方面比较分析它们的异同,并为在线监测系统的设计提出具体建议。

现场总线在超超临界机组中的应用与调试

依托湖南某电厂2×660 MW超超临界机组调试项目,介绍了现场总线控制系统的结构,阐述了现场总线调试方法,将现场总线调试分为组织协调、现场设备检查、组态检查、通信调试与诊断、动态调试共5个步骤。最后分析了在调试过程中遇到的典型问题及解决思路。

静止无功补偿器的新型最优非线性比例积分电压控制

针对传统PI应用于静止无功补偿器(static var compen-sator,SVC)这个非线性复杂系统上,所体现出的快速性与稳定性之间的矛盾,以及对精确数学模型的依赖性,适应性及鲁棒性较差,该文设计了以非线性函数与传统PI控制器串联起来构成非线性PI控制器,简单易于实现。并且提出基于改进的单纯形加速算法(simplex method,SPX),以时间乘以误差绝对值积分(integrate of time multiplied absolute error,ITAE)准则作为寻优目标函数,对非线性PI控制器的参数KP、KI进行实时调整、寻优,使SVC系统的瞬态响应过程达到最佳。仿真和实际应用结果表明该最优非线性PI控制器,不但能快速、无超调的跟踪SVC系统的电压设定值,而且可实现对无功功率、三相不平衡等多个因素的综合补偿,具有较强的鲁棒性、适应性和较高的补偿精度。

静止无功补偿器与有源电力滤波器联合运行系统

提出一种具有功率因数校正、补偿负载不平衡和滤除电网谐波电流的静止无功补偿器(static var compensator,SVC)和有源电力滤波器(active power filter,APF)联合运行系统电路结构。其中,SVC由晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor,TCR)及固定电容器(fastness capacitor,FC)组成,主要用来快速补偿无功,并通过对其三相不对称控制来消除电网三相不对称和负序电流;APF部分主要用来消除电网及SVC引起的谐波电流,同时抑制固定电容器与电网等效阻抗间可能的串并联谐振。在分析SVC和APF联合运行系统基本工作原理的基础上,对联合运行时的控制方法进行研究。仿真和实验结果证明了该联合运行系统的可行性。

低压微电网采用坐标旋转的虚拟功率V/f下垂控制策略

针对低压微电网线路与传统高压输电线路阻抗比的不同而引起的功率耦合问题,提出一种采用坐标旋转的虚拟功率控制策略。该方法通过坐标旋转正交变换矩阵,实现了功率的解耦控制,对采用下垂控制特性的电压/频率控制进行了改进,提出了新的下垂限幅控制算法。此外专门设计了低通滤波器,以有效降低谐波影响和增加控制精确性。考虑低压微电网孤网时负荷扰动和孤网至联网运行状态的切换,仿真验证了所提出的低压微电网控制器具有良好的适应能力。实验结果表明,该方法在低压微电网环境下能有效实现负荷变化时不同微电源间变化功率的共享,且频率和幅值较为稳定、动态效果好、工程实现简单,提高了系统功率分担的精确性和稳定性。

SVC与STATCOM联合运行协调控制设计与仿真

针对静止无功补偿器(SVC)装置无法抑制电压闪变的缺点,提出了一种新型SVC与静止同步补偿器(STATCOM)构成的混杂装置以及基于模糊预测的联合运行方案,即利用小容量STATCOM抑制闪变配合大容量SVC补偿无功。对于抑制电压不平衡问题,探索了SVC分相控制的实现方法和效果。对含有混杂装置的单机无穷大系统的仿真结果验证了协调控制策略的有效性以及不平衡控制方法的正确性。

蚁群优化PI控制器在静止无功补偿器电压控制中的应用

静止无功补偿器(static var compensator,SVC)通常用来进行负荷补偿或系统补偿,在系统补偿时往往用于电压稳定控制,针对电压稳定控制的工况,文中提出一种采用蚁群算法优化PI控制器参数的方法,克服了常规PI控制对被控对象数学模型的依赖性,简单易于实现。蚁群优化算法中,以时间与误差绝对值乘积积分(integral of time-weighted absolute error,ITAE)准则作为寻优目标函数,对PI控制器的比例、积分参数进行调整、寻优,使SVC系统的响应过程达到最优。仿真和实验结果表明,该最优PI控制器能快速跟踪SVC系统的电压设定值,基于该PI控制器的SVC能迅速进行无功补偿,具有较强的适应性和较高的补偿精度。

基于功率前馈的光伏并网控制方法及稳定性分析

针对光伏并网逆变器,提出了一种基于功率前馈的电压电流双环比例积分(proportional integral,PI)控制方法,电压外环实现逆变直流侧的电压稳定,内环追踪交流侧并网电流。在并网电流指令中,引入功率前馈环节,加快系统响应速度,减少直流电压的稳态误差。根据双闭环系统的波特图和根轨迹图,分析了系统在某区域范围内的稳定性。针对功率前馈环节,仿真对比了有无功率前馈对系统性能的影响。搭建了2kW的单相光伏并网发电平台,并对系统进行了性能测试。仿真与实验结果表明:系统能长期稳定可靠运行且能快速响应外界变化,并网电流畸变率为2.8%。该系统已成功应用到光伏建筑一体化(building integrated photovoltaic,BIPV)系统中,具有较强的工程实践价值。

配电网综合电气节能关键技术研究

针对目前配电网综合电气节能技术单一,尚无系列化关键技术,节能设备存在固有缺陷等问题,文章提出了高压配电网高品质节能的无功动态补偿与谐波治理混合系统、低压配电网低成本高效节能的混合型无功补偿器、全局优化节能的实时无功优化调度系统,并研发了相应的节能设备。在深入分析上述系统拓扑结构的基础上,提出了相应的控制方法。仿真及现场应用效果表明,这些节能技术可有效解决目前配电网电气节能存在的问题,可保障配电网的安全稳定运行,并大幅减少高压配电网的电能损耗。

MRAC方法及在单相并联APF中的应用

模型参考自适应控制(model reference adaptive control,MRAC)方法具有机动性、适应性和鲁棒性,且能自动调节控制器增益而使系统稳定,为提高滤波系统的控制效果,将其应用到单相并联有源电力滤波器(active power filter,APF)中来减少电网的谐波电流和改善电能质量。非线性的单相APF系统模型不易设计其控制器以达到理想的谐波抑制效果,因而先应用广义线性化方法得到APF的近似线性模型,再通过构造Lyapunov Kra-sovskii泛函,设计一个自适应控制率渐近跟踪到系统的期望输出,并保证系统的全局渐进稳定性。仿真和实验结果显示,与PI控制方法比较,利用所提控制方法能更有效地抑制电网谐波电流,使电网电流与电源电压基本同相位。

新型光伏逆变器及其前馈功率预测控制

提出了一种新型光伏逆变器拓扑结构,其由罗氏升压电路、三相四开关逆变单元组成,可以有效提高光伏发电效率、降低光伏系统成本。针对该结构逆变器提出了一种新型前馈功率预测控制策略,其通过将自然环境分区后排列,然后逐一对其历史光伏最大功率进行寻优,从而确定相应的前馈功率预测值。该方法具有计算量小、运算速度快、实现简单、控制精度高、可靠性强的显著优点,可以省去传统逆变器控制的直流侧电压闭环,由逆变器本身完成光伏阵列的最大功率点跟踪功能,从而提高系统响应速度与可靠性。仿真与实验结果均验证了所提结构和控制方法的可行性及优越性。

一种混合有源电力滤波器的电流控制新方法

针对可控器件的死区和数字化控制器存在的延时对系统整体性能产生消极的影响,提出一种新的电流跟踪控制策略,该控制策略以一个基于改进的Ziegler-Nichols方法实现参数优化的PI控制器和π补偿Smith预估器为基础.其中实现电流跟踪控制的控制器算法是在Ziegler-Nichols方法优化PI控制参数的算法上的修正,较之传统的方法寻优PI控制器参数有着更好的控制效果;π补偿预估器的引入则可以有效地补偿系统控制中的延时,提高系统的响应速度和稳定性能,并提高系统的控制精度;同时利用时间乘以误差绝对值积分(ITAE)准则给出π补偿预估器参数与PI控制器参数间的数学关系式,实现了预估器参数的辨识.仿真和实验验证了所提控制策略的有效性,与模糊PI控制效果进行比较,具有更好的滤波效果.

混合有源电力滤波器的新型电流迭代学习控制

混合有源电力滤波器可以动态抑制电网谐波电流和补偿容性无功功率,改善电网电能质量。针对传统PI型迭代学习控制算法在并联有源电力滤波器应用中的不足,算法收敛性严重依赖于学习控制的初始输入,迭代学习控制器的参数是定常值,会影响有源滤波系统的控制性能。本文提出一种新型PI迭代学习控制算法,将其应用于混合有源电力滤波器系统的电流反馈控制中,得到了应用迭代算法的收敛性条件,并采用一种改进的Ziegler-Nichols方法对控制器参数进行了优化,以提高系统的控制精度。为了提高系统的动态响应性能,提出一种谐波电流误差的反馈-前馈控制策略,其中电流误差信号的D型前馈控制环节用于实现滤波器系统的电流快速补偿,同时利用一个三层BP神经网络对前馈控制增益进行优化。仿真和实验结果证明了该迭代算法及控制策略的可行性与有效性。

谐波治理技术现状及其发展

从谐波主动治理、谐波被动治理两方面介绍了经典的谐波抑制技术,分析和比较了谐波被动治理技术中的各种谐波检测、谐波控制算法;并讨论了当前谐波治理技术的新进展,阐述了谐波治理技术的发展趋势。

六氟化硫密度状态监测传感器设计分析

简要介绍湖南省电力公司智能化变电站SF6密度状态监测传感器调试过程中的主要问题及改进建议。就如何通过环境温度补偿、优化结构设计等技术提高SF6密度传感器测量准确性和降低传感器损坏率进行论述。

基于两个细则的火电机组AGC运行情况及优化

通过广泛收集湖南电网火电机组正式进行"两个细则"考核后机组AGC控制方面存在的技术和管理问题,对部分机组进行了AGC控制和管理优化,取得初步成效。并结合湖南电网的特点,提出下一步提高火电机组适应电网稳定的AGC优化措施。

基于果蝇优化算法的汽轮机调节系统参数辨识

为了建立用于电力系统稳定计算的汽轮机调节系统的准确模型,通过现场试验的方法得到某电厂试验数据并进行了相关预处理,采用果蝇优化算法对该电厂汽轮机调节系统各环节的参数进行辨识,最后对辨识结果进行仿真校核,给出仿真曲线与实测曲线的对比结果,并计算出各误差指标.结果表明:所采用的果蝇优化算法适用于汽轮机调节系统参数辨识,经过仿真校核得到的模型与机组实际特性趋于一致,验证了该方法的实用有效性.