调相机交流母线电压无功双闭环控制策略及母线电容协调控制研究

针对高压换流站调相机无功补偿过程中出现的功率超调与交流母线电压大幅波动,考虑无功功率扰动的影响,提出一种交流母线电压外环、调相机无功内环的双闭环调相机先进控制方法,该控制方法在保证调相机快速响应交流母线电压波动的同时能够有效抑制无功功率超调。为了进一步抑制无功功率波动导致的高压换流站交流母线电压的大幅波动,通过电容串接吸收电阻的方式,设计一种调相机与交流母线电容无功补偿协调控制策略,提升高压换流站的稳态与动态性能。通过PSCAD软件验证了所提控制方法的正确性与有效性。

虚拟同步发电机有功功率偏差前馈阻尼策略

针对并网虚拟同步发电机(VSG)在功率指令和电网频率变化时输出有功功率存在超调和振荡的问题,提出基于有功功率偏差前馈的改进阻尼策略.首先,建立VSG并网小信号模型,分析了传统VSG方案振荡问题,并介绍了有功功率微分阻尼方案;然后,在传统VSG摇摆方程输出处引入有功功率偏差前馈环节,通过前馈增益单独调节系统阻尼,并利用闭环极点分布分析了前馈增益对系统稳定性的影响.在此基础上,给出了前馈增益的设计方法.最后,搭建了仿真和实验平台,对所提阻尼策略进行验证.仿真和实验结果表明,该方案提高了系统阻尼,减小了在功率参考和电网频率变化时VSG输出功率超调,改善了系统动态性能,同时不影响稳态下垂特性.

靠港船舶接入港口岸电时负载转移策略研究

靠港船舶使用港口岸电电源代替船侧发电机为船用负载供电,可有效减少环境污染。船舶靠港和离港时,岸电电源与发电机都存在短时并联的过程用来实现船舶负载的平滑转移。针对岸电电源采用传统下垂控制(Droop控制)实现负载转移时容易出现功率超调而导致船舶发电机逆功率的缺点,采用虚拟同步发电机(Virtual synchronous generator,VSG)策略对岸电电源进行控制,并提出二段式负载转移策略使岸电电源能够先与发电机均分负载功率再达到功率指令值,通过参数优化使负载在转移的过程中不出现功率超调进而提高船舶岸电系统的稳定性。仿真结果表明,所提策略可以有效解决岸电电源输出功率超调问题且保证了负载转移过程平滑、无冲击,研究成果可对岸电电源设计提供参考。