光伏微电网PCC点功率跟踪双闭环控制策略及应用实例

光伏微电网联络线功率良好的可控性是其与配电网协同运行的功能基础,联络线功率的调节可以通过公共联接点(Point of Common Coupling,PCC)功率跟踪控制的方式实现。本文提出了一种工程实用性高的PCC点功率跟踪双闭环控制策略,该策略主要由外环控制和内环控制两个部分组成,其中前者通过功率比较的方法确定功率补偿的方向和大小,后者通过有功无功解耦控制(PQ控制)的方法实现功率的精确跟踪。进一步,通过仿真分析和现场实验,对本文所提出的PCC点功率控制策略进行了验证。多种工况下的测试结果表明,该策略可较好地实现参考功率跟踪控制。

基于潮流-灵敏度复合分析的线路过载紧急控制策略

针对由线路故障引起的支路过载问题,提出基于潮流-灵敏度复合分析的线路过载紧急控制策略。该策略运用潮流跟踪算法计算发电机和负荷对每条线路的占用率及发电机对负荷的供给率,运用灵敏度分析方法确定控制节点的功率调整大小与方向,在保证调整设备数尽量少以及不造成其他支路过载的情况下,按照比例采取切机、切负荷措施,快速消除过载线路,防止连锁故障的发生.以IEEE39节点系统为例,对所提出的控制策略进行验证。算例分析结果证明,该控制策略具有可行性和有效性。

功率因角预测下特高压接入后电网可靠性提升方法设计

特高压接入电网后,受到线路可靠性波动影响,会出现潮流过载导致电压波动越限问题。电网系统容易出现故障或导致供电中断,严重影响电网可靠性。提出功率因角预测下特高压接入后电网过载电压波动控制方法,进而提高电网可靠性。对电网功率因角特性展开分析,根据功率因角特性分析结果,预测特高压接入后电网电压轨迹的变化;结合轨迹变化约束,设计有功潮流控制器来处理线路过载问题;根据线路过载情况的不同,设计串、并联换流器完成电压协调控制,补充潮流控制器的不足,提高电网可靠性。实验结果表明:所提方法下电网的失负荷概率在0.5以下,可靠性优化控制时间在(28.6~40.4)s。表明所提方法的特高压接入下的电网网架结构可靠性较高、实际应用效果较佳。

基于直流侧储能的新型统一潮流控制器优化设计

首先提出一种新型的考虑有功源(active power,AP)的统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)UPFC-AP,该有功源从可再生能源发电获取能量,同时使用储能电池组作为储能装置;然后提出了该UPFC-AP的优化设计方案,该优化设计能同时实现两个目标:AP的最优容量和最小化功率传输角。通过优化设计,得到了UPFC-AP的可行工作区域(feasible operating regime,FOR)。使用FOR和经济调度策略,推导得出了上游电源和AP输出功率的最优经济调度策略。在此基础上,提出了最优负荷跟踪机制,同时实现了最经济的上游电源和AP的功率调度,且使功率传输角最小,最后通过仿真实例验证了所提方案的有效性。

阻抗跟踪对UPFC交叉解耦控制策略的改进

统一潮流控制器(UPFC)的交叉解耦控制具有潮流调节迅速、稳定性好的优点,但是其功率环反馈系数按固定参数设定,因而鲁棒性较差。文中以阻抗跟踪法改善交叉解耦控制的鲁棒性。该方法将功率环的反馈系数由固定参数改变为线路阻抗的跟踪值,在保证交叉解耦控制原有良好潮流调节性能的同时能够对不同的线路阻抗实现潮流调节。同时,阻抗跟踪法没有引入新的采样信号,易于实现。仿真结果证明了这种控制方法具有良好的鲁棒性。

双目标递进式断面过载保护控制协调优化策略

输电断面过载易引发大规模连锁性事故。利用合理有效的保护控制措施降低断面功率输送压力,可以避免恶性事故的发生,对于电力系统的安全运行具有重要意义。针对输电断面过载问题,提出一种双目标递进式保护控制优化模型及相应的协调策略。将过负荷保护作为网络结构控制手段,与控制资源进行协调配合,以获得更优的断面过载调整效果。首先基于潮流追踪算法,剥离电力系统中的源荷输电路径。将源荷路径作为基本调整单元,引入过负荷保护动作量作为待优化参数,构建两层优化目标:以降低负荷损失量为第一层目标,以提高系统安全裕度为第二层目标,通过嵌套式寻优算法进行逐层求解。所提策略在潮流不越限基础上,优化发电机、负荷调整方式及过负荷保护动作变量。算例结果验证了该方法的有效性。

功率流理论在无砟轨道振动研究中的应用

为研究无砟轨道振动的能量特性,应用功率流理论推导了有限元功率流法的计算公式,并以桥上减振双块式无砟轨道为例说明了功率流理论在无砟轨道振动研究中的具体应用。研究结果表明:采用功率流理论可以解释振动能量在无砟轨道振动系统中分布、传递、存储和耗散的机理,为无砟轨道振动控制及优化设计提供理论基础;在桥上减振双块式无砟轨道结构中,钢轨的振动能量主要集中在100~2 000 Hz的中高频范围,而道床板和桥梁的振动能量主要集中在20~200 Hz频率范围内;在简谐荷载作用下,振动能量通过扣件和减振垫时的衰减量各达到24 d B。

基于BLDCM的光伏水泵系统优化设计

在直流无刷电机的小功率光伏水泵系统效率优化问题的研究中,光伏阵列光电转化效率低,传统的直流无刷电机调速系统动态性能差、控制精度低,离心泵的扬程和流量匹配困难。为提高光伏水泵系统的效率,采用扰动观察法对光伏阵列的输出进行最大功率跟踪控制,采用变速积分的转速电流双闭环控制方法对直流无刷电机的调速系统进行优化控制,并根据离心泵的泵外特性和实际的应用环境对离心泵的扬程和流量进行最佳匹配。仿真结果表明扰动观察法能够快速、稳定的使光伏阵列跟踪输出最大功率;利用变速积分的转速电流双闭环调速系统动态响应性能良好,控制精度高;水泵的流量在满足用户需求的同时,扬程也符合提水要求,实现了扬程与流量的最佳匹配。经过优化,大大提高了光伏水泵系统的效率,成功完成了光伏水泵系统的优化设计。

太阳电池发电系统的最佳功率流控制

本文提出一种实现太阳电池输出最大功率的跟踪控制方法,给出实验结果,证实这一控制方法的可行性和有效性。文中还讨论了太阳电池发电系统最佳功率流控制的实现方法以及补偿无功功率和谐波失真等问题.

基于UPFC/BESS的大电网新能源系统功率波动柔性跟踪控制研究

随着新能源发电技术的快速发展,对大电网新能源系统灵活交流输电技术提出了新的要求。为了解决大电网新能源发电波动性、间歇性及负荷突变等引起的功率波动和电网稳定问题,提出了一种新型基于蓄电池储能系统(battery energy storage system,BESS)接入的统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)装置。建立了含风电、光伏发电和UPFC/BESS的大电网新能源系统数学模型,基于广域测量系统(wide area measurement system,WAM S)技术设计出UPFC/BESS关于抑制新能源电力功率波动的柔性跟踪控制方法,该方法使储能装置柔性交换系统的有功功率和无功功率,消除了有功波动对节点电压的影响。基于PSCAD/EMTDC平台的仿真结果表明,UPFC/BESS具有较强的有功调节控制能力,能够快速抑制大电网新能源接入系统的负荷与电源功率波动。