基于外部性理论的网侧储能成本疏导机制研究

“双碳”目标下构建以新能源发电为主体的新型电力系统需要大量灵活性资源保障其可靠运行。大规模的网侧储能为电力系统提供调峰、调频、惯量支撑等多元服务,具有重要调节作用。然而,网侧储能仅靠峰谷电价差获取电量收益难以回收其投建成本,已成为制约大规模网侧储能发展的主要原因。为此,基于外部性理论对网侧储能成本疏导机制展开研究。在分析市场环境下网侧储能对源-网-荷多主体外部性价值特点的基础上,建立包含储能外部性价值量化及储能成本疏导的网侧储能双层规划决策模型,即上层给出储能的规划容量,下层模拟网侧储能参与现货市场运营对市场电价的影响,并量化其对不同市场主体的外部性价值,同时反馈到上层决策模型引导储能投资;进而设计网侧储能的成本分摊方法及基于市场清算的成本疏导机制。算例结果表明,所提方法能够指导网侧储能的投建规模,所设计的成本疏导机制满足多市场主体激励相容,可以缩短储能项目的成本回收年限,并与现有电力市场交易规则兼容性好。

直流母线小电容永磁同步电机驱动系统网侧电流谐波抑制策略

直流母线采用小电容永磁同步电机驱动系统具有降低成本和延长运行寿命的优势。但在系统运行时网侧电流中存在大量的谐波,这将会影响网侧电流质量。为了改善小电容永磁同步电机(PMSM)驱动系统的网侧电能质量,该文提出一种基于阻抗重塑的有源阻尼控制方法,以抑制网侧电流谐波。通过对驱动系统进行建模,分析影响网侧电流谐波的因素,建立母线电流与网侧电流的数学关系。采用有源阻尼控制方法,提取母线电压谐波信号,以最优电压补偿的方式构建反馈回路,重塑驱动系统的特定频率处的等效阻抗,以实现网侧电流谐波的改善。同时,为了抑制电压补偿模块对电流内环扰动的影响,设计电流环级联双频陷波器,并通过系统极点图进行了稳定性分析。仿真结果和实验分析验证了所提控制方法的有效性。

一种换流变压器网侧出线装置试验用成型绝缘件新型制作方法

本文主要介绍了一种换流变压器网侧出线装置试验用新型成型绝缘件制作方法,该方法用于制作换流变压器网侧出线装置单独试验用的均压管,通过两次试制,提出一种可行的工艺制作方法。

计及网侧变流器的双馈感应发电机稳态短路电流实用计算方法研究

双馈感应发电机组(DFIG)的大规模并网使得电网的故障特征发生变化,进而影响了继电保护装置的动作特性评估,故研究DFIG的低电压穿越(LVRT)特性有重要意义。然而目前的研究尚未全面考虑最新风机并网要求、实际LVRT控制策略以及网侧变流器(GSC)3大因素对DFIG稳态短路电流的影响。基于主流厂家DFIG的LVRT控制策略以及我国最新风机并网要求,分别建立了LVRT期间定子和GSC的稳态模型,提出了DFIG稳态短路电流的实用计算方法。并进一步在RTLAB上搭建了含DFIG实际控制器的半实物仿真平台,验证了实用计算方法对于短路电流有效值的计算误差小于3%,短路电流相角的计算误差小于2.5%。本文的研究成果对DFIG接入系统的继电保护整定等方向有重要意义。

基于随机森林的配网用户侧负荷态势智能感知

配网用户侧负荷态势感知时受不可信数据的影响,造成能量失衡,影响负荷感知结果精度。为了保证配网用户安全用电,结合随机森林方法进行配网用户侧负荷态势智能感知。采用随机节点构造多个决策树,通过简单随机抽样法从基于随机森林的负荷态势智能感知模型中获取多个决策结果。构建负荷态势划分依据函数,划分负荷态势类别。量化处理异构负荷态势,保持能量守恒,避免影响感知结果。利用迭代搜索方法分解负荷时间序列,结合随机森林感知方法对用户侧负荷态势进行智能感知。由实验结果可知,该方法与负荷统计结果只存在最大为2 kW·h的误差,具有精准的感知效果。

基于风电网侧变流器虚拟阻尼控制策略的研究

由于风电变流器LCL滤波电路存在谐振问题,为提高风电变流器系统稳定性,目前无源阻尼技术和有源阻尼技术是实现滤波器谐振峰值抑制的有效方法,其中有源阻尼方案是近年来研究的热点。本文通过对LCL型风电并网变流器的入网电流闭环特性进行分析,提出一种基于LCL滤波器的电容电压反馈改进有源阻尼控制方法,在控制环节中构建滤波器增加闭环控制系统的阻尼抑制谐振的发生,提高系统稳定性,不增加额外硬件成本和系统损耗。通过搭建基于双馈感应发电机组网侧变流器仿真模型,对文中提出改进的控制策略进行验证,理论分析和仿真结果证明提出的虚拟阻尼控制策略具有有效性和可行性。

基于LCL滤波器的双馈风机网侧变流器谐波抑制研究

针对双馈风机网侧变流器在电力系统中产生的谐波问题,提出了一种基于LCL滤波器的谐波抑制方法。该方法提出了网侧变流器等效阻抗模型,优化LCL滤波器的控制策略,有效降低了双馈风机输出电流谐波含量,提高了电能质量。结果表明,该方法不仅可行有效,而且适应性强,能够在不同运行条件下稳定运行。该研究为双馈风机网侧变流器谐波抑制提供了新的解决方案,有助于提升风力发电系统的整体性能和稳定性,对于电力系统的安全经济运行具有积极意义。

不平衡电网电压下风力发电机网侧变流器控制策略

针对不平衡电网中负序分量对风力发电机的正常运行造成巨大影响,以风力发电机中的双馈风力发电机为例,提出了在网侧变流器中通过双闭环控制和滑模变结构控制共同作用的控制策略。通过空中管制中心和网络自抗扰控制器控制组成双闭环控制,可维持变流器电压的稳定。通过与滑模变结构控制相结合,消除负序分量对系统产生的影响。通过试验仿真验证了双闭环控制策略可使电压波形输出为与电网电压一致的正弦波。提出的控制策略对单相短路故障上出现的危害有很好的抑制作用。

经腹壁人工网片无张力双侧顶端悬吊盆底重建术的疗效分析

目的观察经腹壁人工网片无张力双侧顶端悬吊盆底重建术的临床疗效。方法选取2021年3月1日至2023年10月31日在河南省人民医院因盆腔脏器脱垂行经腹壁人工网片无张力双侧顶端悬吊盆底重建术的患者作为观察组,共85例,同期行腹腔镜下骶骨固定术后的患者40例作为对照组,并分为保留子宫组、切除子宫组两个亚组。随访至2024年4月30日,分析其手术情况和术后并发症,并采用盆腔器官脱垂定量分期法(POP-Q)、盆底功能障碍性疾病症状问卷及其分量表(PFDI-20)、排尿困扰量表(UDI-6)、结直肠肛门困扰量表(CRADI-8)和盆腔器官脱垂困扰量表(POPDI-6)、盆底疾病生活质量影响问卷短表(PFIQ-7),盆腔器官脱垂/尿失禁性生活问卷(PISQ-12)对患者术前、术后治疗效果和生活质量进行组内及组间比较。结果观察组患者中位随访时间13.13个月,客观治愈率96.47%,再次手术率1.18%,围手术期并发症发生率为6.45%(切除子宫)、4.35%(保留子宫),网片暴露率1.61%(切除子宫)。对照组患者中位随访时间13.76个月,客观治愈率92.5%,再次手术率2.5%,围手术期并发症发生率为14.71%(切除子宫)、33.33%(保留子宫),网片暴露率8.82%(切除子宫)。观察组与对照组相比,客观治愈率、再次手术率无差异,观察组的手术时间短、出血少、术后排气快、住院时间短、围手术期并发症发生率低、网片暴露率低,尤其是保留子宫的患者,优势更明显。观察组和对照组患者组内比较时,术后1年与术前POP-Q的各指示点均明显改善(P<0.05),术后PFDI-20、UDI-6、CRADI-8、POPDI-6、PFIQ-7、PISQ-12量表评分均较术前明显降低,差异有统计学意义(P<0.05),但在进行组间比较时,差异无统计学意义(P>0.05)。结论经腹壁人工网片无张力双侧顶端悬吊盆底重建术是治疗前、中盆腔脱垂的一种有效手术方案,可明显改善患者脱垂症状,提高患者生活质量,与骶骨固定术有相似的临床效果,尤其适用于保留子宫的患者。

基于Matlab的网侧变流系统仿真建模

介绍了在高性能网侧变流系统的数学模型 ,在此基础上分析了矢量变换直接电流控制 ,提出并详细介绍了一种基于Matlab的PWM网侧变流系统仿真建模方法 ,实验波形证明了模型的正确性和可行性 .为实际工程中确定主电路参数和系统设计提供可靠依据 。

新型拓扑滤波器的双馈风电网侧变流器阻尼策略

对基于LCL滤波的双馈风力发电机组网侧变流器谐振阻尼策略进行研究。首先对电容串联和并联电阻的无源阻尼方式在滤除高次谐波和阻尼电阻功率损耗方面进行比较研究。其次,为降低无源阻尼方式中电阻的功率损耗,提出一种新型的有源阻尼策略。在对网侧变流器采取电网电流反馈闭环控制的基础上,利用电容电流和比例环节对电网电流闭环极点进行配置,以增大控制系统的阻尼,抑制谐振发生;同时对比例环节参数对电流闭环的影响进行分析,并给出参数的选择原则。最后,通过搭建基于LCL滤波器的双馈风力发电系统网侧变流器仿真模型和实验系统,对理论进行验证。仿真和实验结果都证明了理论的正确性。

LCL滤波的风电网侧变流器有源阻尼策略

为提高基于LCL滤波器拓扑的风电变流器系统稳定性,对变流器的谐振阻尼策略进行了研究。通过对LCL滤波的变流器电流闭环特性分析,提出了一种新型的有源阻尼策略。利用电容电流和比例环节对电网电流闭环极点进行配置,以增大电网电流闭环控制系统的阻尼,抑制谐振发生。为降低采样环节对系统稳定性的影响,提出了利用相位超前滤波器对延迟进行补偿的措施。通过搭建基于LCL滤波器的风力发电系统网侧变流器仿真模型和实验系统,对理论进行了验证。仿真和实验结果证明所提出的控制方案是正确可行的。

基于矢量谐振调节器的有源电力滤波器网侧电流检测控制方法研究

基于矢量谐振调节器,提出一种全新的并联型有源电力滤波器(PAPF)网侧电流检测控制方案,该方案无需谐波分离算法,并将PAPF等效控制为串联在非线性负载与电源间的带阻滤波器,控制精度更高,且具有良好的暂态响应性能,从而以更灵活、合理的方式实现网侧谐波电流的滤除。

基于陷波算法实现LCL变流器网侧电流直接控制

随着并网变流器容量的增大,LCL滤波器的滤波优势得以体现,但与L型滤波器相比,LCL型滤波器存在谐振点,降低了系统的稳定性。常规的无源阻尼和有源阻尼的控制策略虽然能增强系统的稳定性,但会增加系统损耗,或者需要额外的传感器。这里首先比较分析了系统不同变量作为反馈值对LCL变流器的控制性能影响。在不增加额外传感器的基础上,选择最佳的控制对象,得出一种基于陷波器理论的新型有源阻尼算法,实现对网侧电流的稳定控制。并给出了陷波器参数的设计方法,仿真和实验验证了所述方案的有效性。

风力发电机无速度传感器网侧功率直接控制

采用不可控整流和可控逆变的交直交结构作为直驱式永磁同步风力发电机的并网电路。从发电机转速、功率和直流母线电压之间的相互关系出发,提出利用直流母线电压进行转速观测实现无速度传感器。根据风力机特性和并网电路的功率模型,提出网侧功率直接控制实现最大风能跟踪。实现了有功／无功功率的解耦控制,并给出有功／无功的参考值选取范围。最后采用电流滞环方法进行逆变器控制。仿真结果验证了所提出的控制策略简单有效、具有良好的稳态精度和动态性能。

双馈风电机组网侧控制器参数辨识的频域方法

提出了基于频域方法解耦辨识双馈风电机组网侧控制器参数的新方法。首先根据双馈风电机组网侧控制器模型以及发电机端口到网侧控制器的电压方程,推导出网侧控制器的解耦模型,该模型可实现d轴和q轴参数的解耦辨识。然后根据解耦模型传递函数的幅值灵敏度及相位灵敏度,分析了网侧控制器参数的可辨识性及辨识的难易度。通过在输入参考信号上叠加伪随机信号,根据输入信号的自功率谱及输入、输出信号的互功率谱,获得传递函数的频率序列。最后应用Levenberg-Marquardt优化算法对网侧控制器各参数进行了辨识。50次辨识值的方差表明了参数辨识结果的稳定性,辨识结果表明了所提方法的可行性。

采用网侧电流闭环控制的电能质量综合补偿方法

在各次谐波对应的同步旋转坐标系下,采用比例积分(proportion integration,PI)调节器对网侧各次谐波电流进行分次闭环控制,以有效消除采样精度、控制延时、脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)死区等对补偿效果造成的影响,实现无静差补偿;在此基础上,针对负载中包含并联电容器时有源电力滤波器的稳定性问题,采用等效系统的方法进行了分析,并基于分次闭环控制提出了简单易行解决方案。数字仿真和物理试验验证了所提控制方法的的有效性。

电流型PWM整流器叠流时间对网侧电流影响及其抑制方法

为了保证电流型PWM整流器直流侧电流的连续性,需要在驱动信号中加入叠流时间,但叠流时间会给网侧电流带来额外谐波。通过对电流型PWM整流器换流过程进行分析,得到加入叠流时间前后的交流侧电流波形,根据冲量等效原理及对相关波形傅里叶分析,推导出叠流谐波与叠流时间的量化关系。提出一种通过正负斜率锯齿波交替作为载波的调制方法来抑制叠流谐波,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和抑制方法的有效性。

三电平网侧变流器预测电流控制及其与两电平变流器比较

将预测电流控制方法从两电平推广至三电平,对三电平系统中需要注意的脉宽调制方法、中点电位平衡等进行研究,提出适合三电平的预测电流控制策略。通过计算机仿真,对两电平和三电平系统采用同样的控制方法进行模拟,仿真结果说明预测电流控制同样可以应用于三电平网侧变流器,且能够保证中点电位的平衡。在相同条件下与两电平系统相比,三电平系统要求的器件耐压和网侧谐波含量更小,适合用于高压大容量的电力牵引传动系统。