基于节点导纳方程预处理的ISOP型DAB变换器双端口解耦等效模型

电力电子变压器是柔性直流配电网的主要设备,常包含大量开关器件与储能设备,且高频特征限制了仿真步长,仿真效率极低。文中针对典型的输入串联输出并联(input-series-output-parallel, ISOP)型双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器,提出一种基于节点导纳方程预处理的双端口解耦等效模型。首先,将变压器用双端口等效电路表示,列写单个DAB单元的节点导纳方程。然后,通过嵌套快速求解法,列写DAB端子对外等效节点导纳方程,并利用矩阵的对称性与稀疏性进行节点导纳方程的预处理,求解等效参数表达式。其次,利用DAB单元端口电容电压不突变性质进行单步长约等,建立串并联侧解耦的单模块等效电路。最后,给出ISOP型DAB变换器的对外等效电路参数与求解流程。在PSCAD/EMTDC环境中对所提等效建模方法进行仿真加速比与精度的测试,结果表明,当DAB模块数大于50时,所提模型可实现2个数量级的提速,并且与详细模型相比具有极高的仿真精度。

基于CPCM的复转矩系数法在复杂电力系统SSR问题研究中的应用

基于电力系统元件复频域端口导纳矩阵模型,采用分散消元的复转矩系数法,可方便地生成全系统复频域网络方程,有效降低计算复杂度;经适当处理后,可准确计及其他发电机组的轴系动态过程和其他转速控制元件的作用及其对被研究发电机组电气阻尼特性的影响。对某典型火电基地经串补输电系统的次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR)特性及静止无功补偿器对SSR问题的抑制进行分析,并结合时域仿真验证分析结果的有效性。研究认为,在进行多机系统SSR问题复转矩系数分析时,需计及系统其它发电机组轴系动态和转速偏差对待研究机组阻尼特性的影响。同时,该方法可以根据网络结构的变化快速修改网络方程,以适应任意网络结构的次同步谐振分析,为研究复杂电力系统的SSR特性及抑制措施提供了有效手段。

采用STATCOM抑制多机系统次同步振荡的理论与仿真

针对远距离大容量输电系统中出现的多机系统次同步振荡(SSO),分析了利用STATCOM附加电流的抑制策略,采用了模态解耦控制方法,详细介绍了控制器参数整定过程。在此基础上,建立了网络中各元件的端口等效导纳矩阵。采用分散消元的复转矩系数法,可以简化全系统复频域网络方程的生成,便于分析发电机组的等效电气阻尼特性。最后以此方法分析了某实际串补输电系统的SSO特性以及STATCOM对SSO问题的抑制效果。结果表明,该装置能够增加所有不稳定模态的电气阻尼,有效抑制次同步振荡,为系统中存在的多机多模态次同步振荡问题的解决提供了参考。