含PQ控制逆变型分布式电源的配电网故障分析方法

随着逆变型分布式电源(inverter interfaced distributed generation,IIDG)在配电网中的渗透率不断提高,且在新的故障穿越行为要求下,现有的故障分析方法已不再适用。为此,提出一种适应于最新并网规定的含PQ控制IIDG的配电网故障分析方法。该方法首先通过分析IIDG故障电流特性,提出计及控制特性的IIDG压控电流源等值模型;在此基础上,建立了故障下的含IIDG配电网节点电压方程,并针对不同IIDG间相互耦合以及公共连接点(point of common coupling,PCC)故障电压与IIDG故障电流之间存在非线性关系,提出相应的迭代修正求解方法。最后,通过算例仿真计算,验证了所提方法的可行性和有效性。

基于PQ控制方法的微电网控制模型与仿真

文中主要分析了微电网运行的控制规律,详细阐述了PQ控制策略及各个模型的基本原理。在MATLAB/Simulink仿真环境下建立系统仿真模型,仿真结果表明PQ控制模型实现了有功功率和无功功率的解耦控制。所建立的模型可以用于微电网运行控制问题的研究,具有一定的实用性和通用性。

基于不对称正负反馈效应的PQ功率控制并网逆变器稳定性分析

针对弱电网下PQ功率控制并网逆变器的稳定性问题,该文通过构建有功/无功环的小信号控制框图,首次揭示弱电网下PQ功率控制是一种不对称控制的本质,即无功环控制器会在有功和无功控制环中形成不对称的正负反馈环路。同时,基于PQ功率环小信号控制框图的不对称现象,揭示有功/无功环控制器参数变化对并网逆变器稳定性影响存在差异性的机理,指出无功环控制器参数变化对并网系统稳定性的影响程度要明显强于有功环控制器参数变化。在此基础上,借助有功与无功环小信号控制框图中的正负反馈效应,分析并网逆变器稳定性随无功环控制器参数增加而出现先增强后减弱的“拐点”现象。最后,通过仿真与实验验证了该文理论分析的正确性。

光伏电源的PQ耦合潮流模型及对配电网电压的影响

光伏电源并入配电网络,不仅充当着有功电源,还可适当输出无功功率,承担调节电压的重要作用。根据并网光伏电源的结构,建立了光伏电源PQ耦合的潮流计算模型,其有功与无功输出均与逆变器的调制比和移相角密切相关。根据实际系统对光伏电源的需求设置调制比和移相角,使逆变器既能工作于合理状态,同时也能满足系统功率需求。光伏电源并入配电网,其有功和无功输出共同影响配电网电压,算例表明PV型光伏电源对局部节点电压提升效果显著,PQ耦合且具有最大电压调节能力的光伏电源对系统整体电压提升效果显著。

考虑电流指令跟踪能力的PQ控制逆变型分布式电源故障模型

从逆变型分布式电源(IIDG)的数学模型、控制原理和参数设计角度出发,分析不同参数、故障前工况和故障严重程度条件下变流器电流对其指令的跟踪情景,进而提出一种考虑变流器电流指令跟踪能力的IIDG对称故障模型。该模型根据变流器电流能否准确跟踪指令将IIDG等值为压控电流源和压控电压源这2个阶段,可更加准确地反映对称故障期间IIDG的控制特性。与现有方法及电磁暂态仿真软件计算结果的对比分析表明,所提方法在简化计算的同时具备更高的计算精度。

分布式电源PQ并网控制建模与仿真

本文详细分析了分布式微电源并网PQ控制方法的原理,并根据该原理在MATLAB/SINMULINK中进行了建模和仿真。仿真模型,仿真结果表明,PQ控制能够实现有功功率与无功功率的解耦控制,所建立的模型可用于微电网运行控制的研究,具有一定的实用性和通用性。

百草枯或敌草快中毒患者30 d预后模型的建立

目的探讨百草枯(PQ)或敌草快(DQ)中毒患者30 d预后的影响因素,并建立二分类Logistic回归方程,以更好地判断患者的预后并提供及时有效的治疗方法。方法选取2010年1月到2021年10月西安交通大学第一及第二附属医院急诊科符合纳排标准的PQ与DQ中毒患者(109例,其中PQ中毒患者82例,DQ中毒患者27例);收集病历资料并电话随访服毒30 d时的预后,分为死亡组(n=46)及存活组(n=63);比较两组一般资料、入院1 h的血生化指标、是否血液灌流(HP)、是否HP联合持续性肾脏替代治疗(CRRT)。分析两组的独立危险因素,建立二分类Logistic回归方程模型,并对该模型进行验证。结果年龄、服毒量、乳酸值及是否HP为30 d死亡的独立危险因素(P<0.05);回归方程Y=Logit(P)=-3.588+0.05×年龄+0.031×服毒量+0.467×乳酸-1.915×是否HP(未HP赋值为0,有HP赋值为1)。该模型经Hosmer-Lemeshow拟合优度检验,χ2=7.645,自由度=8,P=0.469,该模型拟合度较好。该模型的灵敏度为86.96%,特异度为88.89%,AUC为0.93,95%CI为0.88~0.98,P<0.001。该模型校准度良好,C-index为0.931,有良好的区分度;临床决策曲线(DCA)显示该模型有较好的标准化净效益。结论本研究所建立的预测模型可以科学、有效地对PQ或DQ中毒患者进行30 d预后的预测,能指导临床医师对该类患者的治疗。

HVDC恒功率与准稳态模型在低频振荡分析中的比较

对大规模交直流输电系统进行低频振荡(LFO)分析时,直流系统通常采用恒定功率模型或准稳态模型来表示,对这2种不同的直流模型,需要考虑采用简化的恒定功率模型会对计算结果带来何种程度的影响。文中采用基于增广系统状态方程的模态分析法,研究了直流准稳态模型与恒定功率模型之间的差别,并对这2种模型用于LFO计算的结果进行了分析和比较。理论分析和仿真结果表明,直流定功率运行时,两端换流母线处注入或吸取的有功功率基本保持恒定,而换流站消耗的无功功率变化。对于区间振荡模态,恒定功率模型得到的稳定性结论较准稳态模型偏保守。对于大规模交直流输电系统,直流系统采用恒定功率模型来简化表示可以接受。

电力系统快速静态安全分析的改进算法

传统的静态安全分析研究集中在处理电力系统元件开断后的分配不平衡功率和快速潮流算法上。电网发展和安全需求的提高要求静态安全分析系统能容纳多种复杂模型,适应不同种类多个元件的切除、增加和参数修改。结合PQ分解法的收敛特性提出统一的模型处理原则;基于部分因子修正的快速算法提出因子表附加链技术;用动态网络接线分析方法减少计算用时。这些原则和方法解决了静态安全分析系统对模型和新增元件的要求,实现了快速性、准确性和收敛性相结合,具有较好的理论价值和应用前景。中国电网的算例证明了所提方法的有效性。

AC/DC系统低频振荡分析中的HVDC模型研究

在一个交、直流互联的电力系统中,直流输电部分一般用恒定功率模型或准稳态线性化模型来描述。基于系统增广状态方程(ASSE),分析了这两种模型的不同,结果显示,使用恒定功率模型时,换流站注入或吸取交流系统的有功几乎是不变的,而从交流系统抽取的无功是变化的。对南方电网交直流互联电力系统全网进行的低频振荡分析结果表明,用恒定功率模型来描述直流线路部分是可行的。这种分析使用了上海交通大学开发的大型互联电力系统小信号稳定分析软件包(SSAP)。

含多变流器的微电网建模与稳定性分析

传统电力系统稳定性分析主要针对发电机进行建模,而微电网的稳定性分析需基于变流器进行建模,这种本质的区别使微电网必须重新确立适用于其稳定性分析的模型。文中根据变流器的控制特性将其划分为电压源和电流源2种类型,采用状态空间法建立了基于多变流器微电网的小信号模型,并通过节点功率计算法计算了其自治系统表达式,采用计算自治系统根轨迹的方法得到了微电网中参数与稳定性的关系。通过对比微电网系统时域仿真结果与文中的稳定性分析结果,说明了所建立模型的正确性。

考虑灵活控制策略及电流限幅的逆变型分布式电源故障模型

随着分布式电源(distributed generator,DG)的大规模接入以及并网规约对DG低电压穿越能力的要求,分析DG对故障电网的影响成为一个十分重要的问题。为了得到采用恒功率控制模式的逆变型DG在电网故障条件下的故障模型,首先对DG的控制原理进行了简要分析,然后根据瞬时功率理论和DG输出电流的基本约束推导出DG的通用电流参考信号表达式,调节其中的参数即可实现灵活的控制策略,同时保持DG瞬时功率的平均值对功率参考值的跟踪。在通用电流参考信号表达式的基础上,文章进一步提出了在DG电流限幅条件下功率参考值的计算方法,最后通过Simulink仿真验证了所提出的DG故障模型和限流算法的正确性。

含恒功率和下垂控制机组的微网小信号模型简化分析

为了使微网小信号模型更加简练,分别只考虑采用下垂控制策略机组和采用恒功率(PQ)控制策略机组的下垂控制环节、直流侧电压和无功控制环节的动态性能.由于交流侧滤波电抗一般大于线路阻抗,近似认为采用PQ控制策略机组的输出功率取决于其逆变器桥臂输出电压的幅值和相角,从而可跟下垂控制简化模型相统一,便于小信号模型建立.针对取较大下垂系数难于保证功率分配外环稳定问题,在有功下垂控制环节中增设了前馈环节来改善系统稳定性,最后通过时域仿真加以验证分析结论.

异步风力发电机稳态模型研究

可靠、清洁的能源供应是现代社会发展与进步的保障,面对日益严重的能源危机,风能逐渐成为新的替代能源。风力发电与一般的能源发电有着很大的区别,其最大的一个特点是风速有很大的随机性,如果并网的风力发电机容量较大,则将对电网有较大影响。因而需要对包含有风电场的电力系统进行潮流计算,以分析风电场引起的电网电压和功率的变化。在此所研究的PQ模型是分析风电场的最基本也是最常用的模型。一般风力发电机的等值模型有三种:PQ模型、RX模型和简化RX模型。其中PQ模型又有不计及转差的PQ模型和计及转差的PQ模型这两种。在不要求较高精确度的情况下PQ模型实用性很强,因此研究风力发电机的PQ模型有很大意义。

基于PSCAD/EMTDC微型燃气轮机发电系统的仿真模型

结合单轴结构微型燃气轮机的动态特性建立PSCAD/EMTDC模型,同时给出了电力电子装置的拓扑结构及逆变器的PQ控制策略。仿真结果表明,整个微型燃气轮机发电系统与实际相符,单轴结构微型燃气轮机具有较好的动态特性,辅以电力电子装置后能够实现电能的并网输出,且有功功率与无功功率独立可控。

基于逆向工程的微型轴流风机性能分析与实验研究

在实际电子设备冷却的CFD分析中,为了减少计算量,通常都使用集总参数的模型进行替换,通过相关实验标准获得相应的PQ曲线,用于描述不同阻力情况下风量的变化情况。但是由于实际的应用中风机安装的结构要求及设备设计要求越来越紧凑,风机的进出风口都有较多遮挡,这些遮挡因素影响了风机的空气动力学性能,进而影响PQ曲线,因此需要对风机叶轮进行详细建模以分析。采用逆向工程的方法,运用三维激光扫描仪,建立了特定风机的数字模型,然后通过MRF方法对其进行了分析,研究了几种不同的湍流模型和壁面处理模式对风机性能特性计算的影响。同时采用符合AMCA-210-2007的风机PQ特性测试系统对风机进行实测。通过实验和CFD模拟得到在相同条件下风机的PQ性能曲线,并分析了导致这些计算结果的原因。分析结果表明:采用具有增强壁面处理的增强型-RNG模型所得结果最接近实际实验结果。

基于Multi-agent的微电网运行与控制的研究

为了提高微电网并网和孤岛两种模式切换的平滑性,增加其运行的可靠性,对基于Multi-agent系统理论的微电网控制模型进行了深入的研究,提出了新的控制模型。该模型增加了孤岛检测agent,根据电压和频率的变化及时判断孤岛的出现,使各微源可以迅速选择各自的控制方式,在实现微电网局部自治和保证微电网运行的安全性和可靠性的基础上,提高了微电网控制系统的快速反应能力。试验仿真结果证明了新模型的可行性和有效性。

含风电场的电网可用输电能力研究

本文研究风电场并网对电网可用输电能力(ATC)的影响。目前我国的风电场大多采用异步风力发电机组,所以本文首先介绍异步风力发电机的工作原理,采用PQ模型分析异步风力发电机的出力,然后分析研究风电场的出力与并网后电网可用输电能力的关系。考虑到电网负荷分配和潮流的各种约束条件,建立基于内点法的最优潮流模型,计算风电场并网后电网的可用输电能力。分析归纳总结风电场并网对电网可用输电能力(ATC)的影响,最后作出结论。

关于交直流混合微电网故障精确检测研究

交直流混合微电网中的微电源大多数是逆变型分布式电源,其故障特性取决于控制策略,不同于传统的同步发电机,且根据新的并网规程的要求,现有的故障检测方法已经不再适用。因此,针对含P/Q控制逆变器的交直流混合微电网,为了满足新的并网规程的要求,建立了逆变器故障穿越运行控制的等值模型。在交直流混合微电网并网运行时,分析交流侧发生不同短路故障的特征及其相互影响关系,推导出逆变器输出的电流与并网点的电压存在很强的非线性关系,从而建立交直流混合微电网故障精确检测方法。最后利用MATLAB/Simulink建模仿真,结果验证了理论分析的正确性,有利于提高逆变器的故障穿越运行能力,深化微电源的故障特性分析。

电压不平衡条件下并网逆变器的直流电压控制

电网电压不平衡时,逆变器的并网功率中含有的二倍频谐波分量使得直流电压波动,影响其稳定性和并网质量。在不平衡电网电压条件下进行逆变器直流电压动态过程及其对输出性能影响的分析,在平衡的电网电压条件下的逆变器PQ控制模型基础上引入一个负序控制环,正负序叠加控制和直流电压控制改善了逆变器的控制效果,使得直流电压和并网功率波动更小,同时直流侧电容电压波动的减小也降低了逆变器并网电流中的3次谐波分量。仿真结果验证了并网逆变器控制策略的有效性和优越性,该方法能够提高了逆变器在电网电压不平衡条件下的稳定运行能力。