配电系统中超导限流器与继电保护的配合研究

超导限流器在故障状态下具有检测和限制短路故障电流快速增长的功能,是解决短路故障电流超标问题的重要措施。分析了混合型超导限流器的运行特性,超导限流器的动作过程、恢复过程和装置参数对配电系统继电保护动作特性的影响,建立了混合型超导限流器的仿真模型,并开展了系统性的仿真试验研究。仿真结果表明,超导限流器的接入将影响继电保护装置的动作整定值和动作时限,研究结果为继电保护的整定提供了方法与理论依据。

面向风电并网运行稳定性的SMES-FCL控制策略研究

针对双馈风电机组存在低电压穿越能力弱和功率输出不稳定的问题,构建和分析了适合于双馈风电机组并网的超导储能—限流系统(SMES-FCL),实现了储能和故障限流双重功能。针对含SMES-FCL的双馈风电机组并网系统的非线性特性,将模糊PI(Fuzzy-PI)控制策略引入SMES-FCL逆变器的电压电流双闭环控制系统,并实现与斩波器的协调控制,克服了传统PI控制参数整定困难且控制鲁棒性差的不足。在MATLAB/Simulink环境下建立了含SMES-FCL的双馈风电机组并网系统的仿真模型,分别对电网正常运行和外部短路故障多种场景进行了仿真分析。仿真结果表明本文所提方法不仅能改善双馈风电机组并网的输出功率平稳问题,而且还能改善其低电压穿越能力。

提高风电并网系统低电压穿越能力的SMES-FCL容量优化

针对SMES-FCL平抑风电输出功率波动和提高风电并网系统低电压穿越能力的磁体初始储能容量优化问题,从安全稳定运行兼顾经济性的角度对适用于双馈异步发电机并网系统的SMES-FCL配置方式进行分析。提出用于评价双馈风电系统低电压穿越能力的并网点电压偏移量指标,综合考虑经济成本建立SMES-FCL磁体容量优化的多目标模型。采用NSGA-Ⅱ算法求解得到符合研究目标的容量优化方案,并与SMES进行性能对比分析,仿真结果表明SM ES-FCL相对于SM ES可提高超导磁体经济性。