双馈风力发电机最大风能追踪与有功无功解耦

根据风力机的运行特性,推导出变速恒频风力发电系统风速与风力机输出功率的数学关系,提出一种变速恒频风力发电机最大功率捕获方法即基于功率给定的最大风能追踪的控制策略,分析了通过功率控制进行最大风能追踪的具体过程;然后根据双馈电机运行特性,建立了双馈电机在旋转坐标系下定子有功、无功功率的数学表达式,提出磁场定向的解耦矢量控制策略解耦控制方法,并采用一种改进的磁链观测器,最后利用Matlab/Simulink建立仿真模型进行仿真分析,仿真结果验证了该控制策略的正确性和有效性。

含SSSC输电系统的有功无功解耦算法

静止同步串联补偿器(SSSC)具有快速调节线路潮流的功能,对含SSSC电力系统的数学建模是深入研究SSSC的第一步。在两相同步旋转d-q坐标系下建立了装有SSSC双机系统的静态潮流方程并应用输入变换实现了有功和无功的解耦,同时给出了变换后等效的系统矩阵及所采用的输入变换矩阵。在MATLAB中对含有SSSC的双机电力系统进行了仿真,结果验证了该解耦策略的有效性。

单相级联多电平混合储能有功/无功解耦控制

级联多电平混合储能系统的关键技术在于不同链节单元之间的功率分配。针对由电池和电容组成的单相级联多电平混合储能系统,提出基于有功/无功解耦的控制方法,将H桥交流侧输出电压分解为与电网电流平行的有功分量和与电网电流垂直的无功分量。有功电压按需分配,一部分用于直流电容稳压,另一部分用于电池与电网的功率交换;无功电压按最大允许值分配,确保无功分量完全分配到每个模块且不出现过调制。所提控制方法实现了功率在链节间的分配,保证了系统的稳定运行,最后通过仿真和实验验证了方法的正确性和有效性。

基于dq坐标系有功无功电流解耦空间电压矢量的STATCOM控制方法

为进一步提高静止同步补偿器(STATCOM)的性能,提出了一种基于dq坐标系下有功无功电流解耦电压空间矢量(SVPWM)控制方法。dq坐标系下有功无功电流解耦可以精确快速跟踪指令电流;空间电压矢量调制技术的引入,可以降低开关频率,提高直流电压利用率。在Matlab平台搭建了基于该控制方法的仿真模型,仿真结果表明:提出的控制方法可以精确快速补偿电网无功功率,提高功率因数,稳定直流侧电压,系统具有良好的动静态特性,对实际应用有一定参考价值。

微网功率耦合特性分析及解耦控制

首先分析了进行微网逆变电源输出有功无功解耦控制的原因、必要性和应用场景。然后基于相对增益法根据线路传输功率表达式分析功率耦合产生的原因,给出耦合度的计算方法及其所表达的含义。之后提出基于前馈补偿的解耦算法,并把现在已知的三大类功率解耦方案进行对比,阐述各自的优缺点和应用场合。最后设计了一个仿真算例,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提前馈补偿解耦方法具有较好的解耦效果。

基于定子磁链定向的双馈风力发电解耦控制研究

首先介绍了变速恒频双馈风力发电系统的特点,构建了实际风速的数学模型,研究了基于定子磁链定向的变速恒频双馈风力发电机转子侧变换器的控制,最后仿真实现了双馈电机有功功率和无功功率的独立解耦控制,并在发电机定子侧输出单位功率因数的情况下,调节直流母线电压快速达到了给定参考值,维持了直流母线电压的稳定。

电力系统功率跟踪方法综述

对电力市场环境下功率跟踪的重要性进行分析 ,详细讨论了两种典型的、基于比例共享原则的功率跟踪方法 :基于有功无功解耦的功率跟踪法和基于复数电流的功率跟踪法 ,并在此基础上将两者进行了比较 ,指出了现有功率跟踪法的不足和今后的发展方向。

基于反馈解耦控制的链式STATCOM研究

链式STATCOM在高压大容量无功补偿中具有良好的应用前景,控制策略的选取将直接决定STATCOM设备能否快速、准确地响应电力系统无功功率的变化。分析了链式STATCOM的工作原理和数学模型,通过PARK坐标变换,将三相交流量转变为两相直流量,以此建立了链式STATCOM的有功_无功状态反馈解耦控制模型。针对此模型,利用PI控制,实现了有功电流和无功电流的解耦和线性化控制;并运用单极倍频CPS-SPWM调制技术,使级联H桥STATCOM系统能够在较低的开关频率下实现较好的补偿效果,系统动态响应迅速,稳态无静差。通过仿真分析,验证了该控制策略在H桥级联型STATCOM系统中应用的可行性。

基于弱电网的全场无功控制策略研究及应用

由于部分风场所处的电网质量较差,电网母线电压波动造成小局部区域电网不稳定情况时有发生。在此因素影响下执行电网无功调度过程中,风电机组机端电压超出正常范围而引起风电机组脱网也时有发生,海上风电影响尤为明显。为进一步挖掘机组可发无功功率潜力,提升风电机组海陆电网适应性,针对这类无功问题,需研究新形势下能量管理平台无功功率调节方式,结合电网特性得出最优分配策略,以提高机组自适应电网可靠性。

潮流追踪算法比较研究

对已提出的潮流追踪算法进行了比较研究 ,明确了在采用有功 /无功解耦追踪的方式下 ,由于有功或无功有向图不能同时提供用于损耗分摊的有功和无功功率分布信息 ,所以无法进行准确的潮流追踪 ;提出了功率损耗向量图的作法 ,并以此为工具揭示了利用追踪电流来进行潮流追踪的方法存在的问题 ,仿真算例验证了所提出的观点 ;通过分析 ,明确了在有功功率通路与无功功率通路不同的运行方式下 ,即使采用考虑有功、无功相互影响的损耗分摊原则 ,也无法准确地直接确定功率归属 ,而迭代追踪的方式是解决该问题的一个有效途径 .

分布式光伏电源与配电网协调控制策略研究

针对分布式光伏电源的消纳问题和接入中低压配电网引起的配电网安全运行问题,研究了分布式光伏电源的模型及控制机制,并对配电网电压的控制方法进行了分析。在此基础上,提出了一种分布式光伏电源有功-无功解耦和对配电网电压分区控制的协调控制策略。将含分布式光伏电源接入的配电网运行电压分为正常、预警和紧急三种状态。在正常运行状态下,实现光伏电源的最大消纳;预警状态下,在使光伏电源有功出力最大化的同时,消除配电网安全运行的隐患;紧急状态下,快速调节配电网电压达到安全运行状态。在DigSilent软件平台上搭建了含分布式光伏电源的IEEE 33节点配电网模型,对该策略进行了仿真验证。结果表明,该策略对提高分布式光伏电源的消纳能力和保证配电网的安全运行具有一定的参考价值。

变速恒频双馈风力发电系统并网控制仿真

介绍了变速恒频双馈感应风力发电机运行的基本原理,分析了风力机功率特性和风能追踪的控制策略,对双馈感应发电机转子侧的变换器控制系统进行了建模与仿真。通过控制发电机输出有功功率来调节电磁转矩和转速,将定子磁链定向的矢量变换控制技术应用在对双馈型异步发电机转子侧变换器的控制上,获得了发电机有功功率和无功功率的解耦控制,为追踪与捕获最大风能创造了条件。电网侧的变换器使用电网电压定向的矢量控制技术来控制直流母线电压的恒定,调整了电网侧的功率因数。

双馈式风力发电机运行与控制的数字仿真研究

首先对双馈风机的数学模型进行了详细的分析介绍,以此为基础,对双馈风机的运行方式与控制策略进行全面而深入的研究。然后基于PSCAD/EMTDC仿真实验,对理论分析结果进行验证。仿真结果实现了双馈风机的柔性并网、稳态以及暂态情况的功率独立稳定控制、最大风能追踪控制、软切出控制。仿真结果可以有效地证明所给出的双馈风机模型以及系统有较好的动态响应与控制特性,与理论分析相吻合。

风电并入微网逆变器合成谐波阻抗谐波抑制

针对微网风力发电并网逆变器中大量使用电力电子器件会对微网造成谐波干扰的问题,利用合成谐波阻抗有功无功解耦控制方法,使微网系统输出给定有功功率和无功功率;在系统中增加谐波阻抗环,并应用瞬时无功理论,通过低通滤波器得到各次谐波分量,在主要谐波频率上合成新的谐波阻抗.通过Matlab/Simulink仿真结果表明,合成谐波阻抗可使谐波干扰得到有效抑制并且避免了传输线路上谐振的产生.

级联型STATCOM电容电压平衡控制仿真研究

为了克服级联H桥型静止无功补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)由于并联损耗、混合损耗和脉冲延迟等原因造成的STATCOM损耗有功功率和直流侧电容电压不平衡;本文首先阐述了级联型STATCOM的基本数学原理并分析了基于前馈解耦控制的无功功率控制策略;然后提出了一种新的基于总有功功率和电压均衡控制的控制策略;基于MATLAB/SIMULINK搭建了系统级仿真模型并搭建了实物实验平台,仿真和实验波形均有效的验证了所提出的控制策略的正确性。

变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制

根据风力机的特性,探讨了追踪、捕获最大风能的办法。在分析双馈发电机数学模型和磁场定向矢量控制的基础上,提出了基于定子磁链定向控制的变速恒频风力发电机的有功、无功功率的解耦控制策略,详细的仿真验证了控制策略的正确性和可行性。

一种实用的并网逆变器采样延迟抑制方法

为了实现并网逆变器的高性能,必须对各种电压、电流信号进行软硬件采样。软硬件采样所引起的延迟若不经处理,将导致电压前馈解耦控制和有功、无功电流解耦控制的不准确,致使系统控制性能下降甚至失控。基于此,分析了软硬件采样延迟所导致的解耦控制不准确问题,并给出了一种实用的工程解决方案。实验证明该方案能有效地解决软硬件采样延迟引起的解耦误差问题,从而提高并网电流的跟踪性能和改善系统整体控制性能。

基于永磁同步电机的电流源型风电变流器实现

永磁直驱式全功率风电变流器具有结构简单、转换效率高、低成本、可靠性高等优势,是目前风力发电领域的一个重要研究方向。电流源型变换器跟电压源型变换器相比,具有出色的低电压穿越能力、易并联、高可靠性等优点。因此提出了基于永磁同步电机的电流源型风电变流器的实现方法,包括变换器的参数设计、有功和无功的控制策略、有源阻尼的实现。基于提出的控制策略,可以实现一个完整的电流源型PWM变流器。最后给出了提出的控制策略的MATLAB仿真结果。

基于MATLAB/SIMULINK双馈风力发电机仿真模型的研究

在分析双馈式异步发电机(DFIG)交流励磁变速恒频发电运行原理的基础上,基于MATLAB/Simulink建立了含双馈风电机的电网模型,并分别对正常和故障情况下风机的运行情况进行仿真,验证了所建系统的正确性。