基于平滑切换的不平衡工况下直驱风机故障穿越控制策略

目前已有的风电机组故障穿越控制策略和相关标准主要针对三相平衡故障或仅考虑不平衡工况下的单一控制目标,文中重点研究了直驱风机并网系统在三相不平衡故障下的多目标协同故障穿越控制策略。首先,在不平衡工况下网侧逆变器瞬时功率模型的基础上,分析了传统控制策略下直驱风机输出电流三相不平衡、有功功率与无功功率二倍频振荡及其导致的直流母线电压波动机理。为了实现不平衡故障下的多目标协同控制,提出了基于最小二乘法的最优电流设定值求解方法。此外,考虑到故障过程中网侧变流器直流电压环对电流控制的钳制作用,提出了一种基于状态跟随的平滑切换控制策略以减小切换过程的暂态冲击,即故障穿越期间直流电压控制从网侧变流器平滑切换至机侧变流器。与传统故障穿越控制策略相比,所提故障穿越控制策略可以同时实现对不平衡电流、有功及无功功率波动的有效抑制,避免了单独控制有功或无功功率振荡时易出现的电流指令值饱和现象,提高了直驱风机故障穿越控制性能。最后,利用PSCDAD/EMTDC仿真验证了所提控制策略的有效性和优越性。

电网电压不平衡对STATCOM的影响及抑制

采用开关函数法分析了不平衡电压对装置的影响,提出一种新的双环控制策略,抑制了负序电压对STATCOM的影响,对开关函数进行了改进,抑制了3次谐波电流,保障了装置的安全可靠运行。通过将STATCOM控制为受电压控制的电流源来补偿系统电压的不平衡,其补偿效果和控制参数紧密相关,合理选择公共连接点(PCC)处电压的相角可保证在STATCOM补偿性能最优的情况下补偿容量最小。仿真和实验结果验证了本文的控制策略及理论分析的正确性和有效性。

基于DSP的不平衡补偿和单纯形优化的静止无功补偿器

针对静止无功补偿器SVC(Static Var Compensator)作为不平衡负荷补偿和电压稳定控制的工况,提出了不平衡补偿和优化控制方法。对于不平衡负荷补偿,提出基于虚拟对称三相系统的同步参考旋转坐标变换的补偿电纳计算方法,利用电网电压中的一相电压构造虚拟的对称三相系统,由此可以准确计算所需的补偿电纳,该方法计算简单,基于该方法的静止无功补偿器不需要硬件锁相环,能够快速、准确地补偿负荷的无功功率;对于电压稳定控制策略,提出了基于改进的单纯形加速算法SPX(Sim Ple X method)优化递推积分PI控制方法,以ITAE准则作为寻优目标函数,对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,能快速、无超调地跟踪SVC系统的电压设定值。仿真和实验结果表明所提不平衡补偿和优化控制方法的可行性和有效性。

多层挤压型电流变阻尼器在转子振动控制中的实验研究

设计了用于转子振动控制的多层挤压型电流阻尼器，通过对悬臂转子系统的实验发现：随外加电压的增大，这种阻尼器能有效地抑制转子系统的临界共振，但当转速超过临界转速后，系统的响应反而增大，为消除这种不利影响，引入了开／关控制法，实验表明：它既能有效抑制临界共振，消除不利影响，又不会引起系统的不稳定。最后实验验证了这种阻尼器抑制转子系统突加不平衡响应的有效性。

电网电压不平衡条件下微网恒功率控制策略研究

在基于平衡假设的前馈解耦恒功率控制是微网典型的控制策略,通过对该策略进行功率分析,并釆用开关函数法进行并网逆变器输出特性分析,针对电网电压不平衡条件下负序和3次谐波现象,在原有PQ控制控制结构基础上叠加一个前馈电压负序控制环,使微网并网逆变器产生一个与公共连接点不平衡电压中负序分量大小相等相位相同的电压,实现微网并网节点的三相对称控制,改进的开关函数调制法的采用抑制了3次谐波的输出。仿真和实验结果表明,改进的微网不平衡PQ控制策略提高了微网在电网电压不对称条件下的生存能力。

不平衡电网电压下三相PWM整流器控制策略的研究

在不平衡电网电压下三相电压型PWM整流器的优越性能受到了很大的影响,其原因是由于直流电压产生了奇次谐波以及交流的电流产生了偶次谐波。三相PWM整流器直流侧电压的二次谐波以及在交流侧电流所产生的负序分量都将对整流器负载性能产生影响,同时还将影响直流侧电容寿命。文章提出一种新型不平衡观测器及其控制策略可有效地对不平衡电压进行补偿。通过此控制策略可同时抑制直流侧电压的2次谐波以及减小网侧电流的不平衡度。分析及仿真结果证明了此控制策略的有效性。

配电网三相负荷不平衡治理综述

三相不平衡是影响配电网电能质量重要原因之一。为了提高配电网运行稳定性和改善电能质量,本文针对三相负荷不平衡的治理进行综述。首先阐述了三相不平衡度的计算方法;再从负荷相序平衡、配网重构、负荷补偿三个方面综合概述了配电网三相负荷不平衡治理方法;最后对未来配电网三相负荷不平衡治理的发展提出展望。

不平衡下Vienna整流器的预测功率控制

针对电网不平衡条件,提出了一种预测功率控制策略。采用信号延迟法对电压、电流正负序分量进行提取;对电网电压平衡与不平衡条件下的预测功率进行对比分析,采用功率补偿方式消除负序电流,降低瞬时功率的波动振荡。该策略以功率跟踪误差最小作为控制目标,计算期望交流侧电压矢量,导入空间矢量脉宽调制中以形成闭环控制系统。在电网电压不平衡条件下,该策略响应速度快、鲁棒性好,能够有效抑制电流负序分量,降低电流中的谐波分量。利用Matlab/Simulink软件对Vienna整流器进行分析,验证了新策略的有效性。

基于TCSC的混合串补抑制次同步振荡的研究

研究了一种基于可控串补(TCSC)的混合串补(HTCSC)抑制次同步振荡的新方法。与三相TCSC相比,该方法只在单相上接TCSC,减少了2/3的晶闸管数量,降低了成本及控制难度。采用同步电压反转(SVR)控制方法,并设计出主动阻尼控制器。时域仿真结果表明,采用基于SVR方法的主动阻尼控制器后,HTCSC能有效抑制由线路串补度不合理引起的次同步振荡问题,且短路故障后的电压不平衡度稳态值能满足国家标准的限值要求。

改进型配电台区无功综合补偿控制器

针对目前配电台区无功补偿控制方法仅补偿无功、不能有效调补负载三相不平衡的问题,应用对称分量法将负载电流进行变换及分析,建立无功及负载不平衡综合补偿模型。通过直接测量补偿前的三相负荷有功、无功功率获得计算所需补偿元件容量,控制投切对应的外接△、Y接线补偿网络元件组,实现对台区无功与负载三相不平衡同时补偿。在此基础上,对补偿控制器进行设计,完成无功与负载三相不平衡综合补偿的功能。仿真分析及实验证明所提无功及负载不平衡综合补偿方法正确、设计的控制器有效实用。

三相电压不对称跌落光伏并网逆变器控制方法

为了满足光伏并网逆变器在三相电网电压不对称跌落情况下的低电压穿越能力的要求,提出了一种电流正负序同步旋转坐标独立控制的方法,以抑制负序电流和并网电流谐波,使得光伏并网逆变器在三相电网电压不平衡跌落过程中能够正常运行,且不影响电网电能质量。特别地,对电网电压正负序分量的检测进行了详细研究,分析了两种不同的电网正负序分量检测方法的优缺点,优选一种方法进行了实验验证。所提出的低电压穿越控制方法通过了国家电网的零电压穿越认证,证明了该技术方案的有效性。

铁路门式起重机集装箱偏载监控的实践

为确保集装箱运输安全,对集装箱实施超偏载检测。通过对铁路门式起重机普通集装箱吊具吊运集装箱作业过程中的集装箱偏斜角度等状态数据进行实时采集和分析,将数据通过无线传输至监测预警中心,对造成集装箱倾斜的原因进行智能识别,分级判定集装箱倾斜状态并做出相应预警及联动处理,可以实现对吊装作业的集装箱偏载量、F-TR锁脱钩情况的实时监测,将防范关口前移,保证运输安全。

分布式储能控制策略对有源低压配电网影响研究

在分布式电源侧配置分布式储能可以平抑分布式电源出力波动,提高分布式电源在低压配电网的渗透率。为研究分布式储能控制策略对有源低压配电网的影响,对分布式储能系统进行建模。为了更加贴近实际低压配电网三相不平衡的情况,采用适用于低压配电网三相四线制的潮流模型。提出三种分布式储能的充放电控制策略,基于注入电流的牛顿拉夫逊潮流算法,对算例模型进行求解,进而分析分布式储能控制策略对有源低压配电网的影响。

基于STATCOM的配电网三相不平衡治理

为了降低农村配电台区的三相不平衡度,提高供电质量,研制了基于IGBT的STATCOM三相不平衡调节装置。该装置采用d-q法检测无功电流,减少了计算时间,提高了计算效率;控制模式为双闭环控制,外环为电压控制,内环为电流控制,引入反馈控制环对补偿电流进行反馈控制,有效地提高了控制系统的精度。并采用MATLAB软件建立仿真系统,对STATCOM进行了仿真测试,测试结果表明STATCOM对三相不平衡具有调节作用。挂网测试结果也表明STATCOM装置对配电网三相不平衡有很好的抑制作用。

考虑动态三相不平衡度的输电线路线损控制方法

为了精准计算线路三相不平衡度并降低线路损耗,治理三相电流不平衡度,研究考虑动态三相不平衡度的输电线路线损控制方法。估算输电线路的三相电压不平衡度,并以其为参考计算输电线路三相电流不平衡度,结合等值电阻法与不平衡度因素计算输电线路的线损,当线路损耗过高时,通过在线路中接入基于电压控制的统一潮流控制器,降低输电线路中的电阻功率值与阻抗,实现输电线路线损控制。实验结果证明,该方法可以有效分析三相不平衡负载下输电线路两端电压、电流波形变化,并准确计算输电线路中三相电流不平衡度,且线损率计算结果准确,控制后线损率呈明显下降趋势。