有源配电网改进下垂曲线无功控制策略研究

分布式光伏(PV)的高渗透率接入将导致配电网出现电压波动、越限等问题。为充分发挥PV逆变器的调压作用,提出了一种基于近似电压灵敏度的有源配电网改进下垂曲线无功控制策略。各PV节点的逆变器根据计算得出自身的无功-电压灵敏度,并根据自身的灵敏度值配置PV逆变器的下垂曲线,使所有PV节点都能够均匀地参加系统的无功控制,以提高系统的电压调节能力。IEEE 33节点算例仿真表明,在单节点和多节点接入PV的情况下,所提策略的调压效果均优于传统的就地控制策略。所提策略能够更充分地利用PV逆变器的调压能力来改善节点电压水平。

灵活裕度控制策略的功率–电压特性曲线分析

随着多端柔性直流输电系统中换流站数量的不断增多,为了分配多个换流站的直流电压控制权,提出了一种新型的灵活裕度控制策略。其通过采集直流电压差值实时计算权衡系数,确定直流电压控制与有功功率控制所占比例;该控制策略能够实现有功功率裕度控制模式和直流电压裕度控制模式,分析了2种模式下的功率电压特性曲线;最后在MATLAB/SIMULINK中搭建了4端柔性直流输电系统进行仿真。结果表明,该控制策略的2种控制模式实现了直流电压控制权的多级交接,能够较快地控制直流母线电压,适用于较复杂的多端柔性直流输电系统。

基于电压下垂特性的MMC-MTDC协调控制策略

基于模块化多电平换流器的多端高压直流输电(modular multilevel converter based multi-terminal high voltage direct current,MMC-MTDC)系统中各个换流站的控制对整个系统电压和功率的稳定是至关重要的。基于电压与功率的关系进行设计的传统下垂控制器无法实现受端换流站之间的功率分配。针对这一问题,提出了一种基于电压下垂特性的多端组网协调控制策略。对MMC型换流站数学模型进行了详细地分析并根据多端直流组网结构的特点,推导出各换流站之间电压和电流关系。基于换流站U-I特性曲线,设计了电压外环控制器,通过改变U-I特性曲线的斜率即可实现换流站之间的功率分配。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了四端模型,仿真结果显示,通过调整U-I特性曲线斜率即可实现受端换流站功率按既定要求分配,验证了该控制策略的正确性和有效性。

基于动态调节下垂曲线的光伏逆变器两阶段协调控制策略

在分布式光伏高渗透的有源配电网中,常规集中、局部电压控制已无法经济有效地解决电压越限、波动问题。为此提出光伏逆变器集中-局部电压两阶段控制策略,局部控制曲线采用多曲线节点灵活可调的改进无功-电压(Q-V)下垂曲线。集中控制阶段以电压控制成本与电压越限条件风险价值的加权和最小为目标函数,利用分布鲁棒优化算法和模型预测控制算法考虑光伏出力预测不确定性,对各光伏逆变器的有功功率削减量参考值和Q-V下垂曲线进行分钟级全局优化设置和调节;局部控制阶段根据Q-V下垂曲线和实时测量的节点电压,动态调整光伏逆变器无功出力。采用改进的IEEE 37节点配电系统进行仿真,结果表明:所提控制策略不仅能够集中、最优地协调各光伏逆变器的有功功率削减量和无功出力,避免电压越限,还能在局部控制阶段利用集中优化后的Q-V下垂曲线使电压波动降低40.56%,满足配电网运营商对电压控制经济性和鲁棒性的不同需求。

电动汽车智能充放储一体化电站无功电压调控策略

合理的控制策略可以使电动汽车智能充放储一体化电站在容量充足的情况下为电网提供无功,实现无功的就地补偿。基于电动汽车智能充放储一体化电站的等效电压源运行特性,通过控制算法使其运行于等效发电机或静止无功发生器(SVG)容性模式。研究电动汽车智能充放储一体化电站变流器的无功电压调节特性,进而基于无功电压调控提出了电动汽车智能充放储一体化电站的增值策略和紧急控制策略。实际算例分析表明,电动汽车智能充放储一体化电站具有良好的无功电压控制能力。

不同拓扑结构风电汇集系统的电压稳定性分析

针对大规模风电场汇集并网后引起的电压稳定性问题,研究了适用于大容量风电汇集系统的电压稳定性分析方法和指标;并在该基础上考虑链形、混联形和辐射形典型拓扑结构对汇集系统电压稳定性的不同影响。利用Q-V曲线法从机理上分析出各汇集拓扑并网点的无功电压特性,并分别计算出其电压稳定裕度。最后对西北某实际风电汇集系统的仿真计算表明,辐射形汇集拓扑具有更好的静态电压稳定性和暂态电压响应特性,混联形次之,链形最差;可为实际工程中分析大规模风电并网的电压稳定性问题提供参考。

基于粒子群算法的光伏并网逆变器功率分配优化方法

在分配光伏并网逆变器功率时,由于时空位置差异以及外界负载差异的影响,各逆变器对应的阻抗存在差异,使得逆变器的无功功率较高,为此提出基于粒子群算法的光伏并网逆变器功率分配优化方法。在计算逆变器的端电压与线路阻抗之间关系的基础上,绘制逆变器无功电压下垂特性曲线,并从下垂系数和线路阻抗两个角度考虑构建了功率分配目标函数。按照光伏并网逆变器运行参数的可执行范围对粒子群的大小进行设置后,通过计算粒子位置与目标函数的适应度值,确定最优分配结果。在测试结果中,应用所设计的方法可使无功功率稳定在1210.0 var以内,处于较低水平。

MMC-MTDC输电系统频率协调控制策略

针对交流系统通过MMC-MTDC实现异步联网后无法实现区域间频率支撑的问题,参照交流系统功-频特性和柔性直流输电系统直流电压下垂特性设计了3种频率协调控制策略:固定频率控制、频率偏差PI控制和功率估算频率控制。固定频率控制将频率参考值设定为常数来获得功率支撑量;频率偏差PI控制是将频率事故换流站的频率与参与协调控制换流站的频率平均值之差作为PI控制器的输入量来获取功率支撑量;功率估算频率控制根据事故换流站交流侧频率的实时变化,利用功-频静特性系数估算功率变化量来决定换流站的功率支撑量。在PSCAD仿真软件中搭建了异步联网交直流系统进行仿真验证,仿真结果表明了所提3种利用MMC-MTDC实现区域间频率协调的可行性和有效性。

微机励磁调节器的限制处理

本文介绍了微机励磁调节器应用控制程序的一部分——励磁限制处理程序的原理,框图和具体实现方法。使水轮发电机组的可控硅励磁系统,在异常状态下的限制、处理和控制达到了相当地简便、可靠和灵活,具有广泛的实用性。