风电功率跟踪的渐进随动本质与无通信的风电场集中变频原理

从变速恒频风电机组的降载提质增效控制目标入手,对3种基本MPPT控制下的功率跟踪能力、功率波动和轴系载荷进行分析,论证功率信号反馈控制与最优转矩控制的等价性,揭示二者本质上均属于内嵌风力机特性的渐进随动控制,阐明MW级机组变流控制不必要过分追求快速性的原因。分析表明渐进随动控制是MW级机组降载提质增效目标下的综合优选,机组巨大的转动惯量天然的为机组转速和有功功率引入10s以上的大时间常数低通滤波特性,是集中变频可行以及恒压频比控制满足发电机控制需求的依据。提出将功率信号反馈控制与转速开环恒压频比控制相结合构成集中变频换流站的有功–频率随动控制策略,省去换流站与风电场之间的高速通信。进一步提出一种适用于中远距离海上风电的新型风电系统方案——动态低频风电系统,具有潜在的低成本、高可靠和电网友好特性,经仿真验证可行。

基于小波分析的超高压输电线路无通信全线速动保护方案

提出了一种基于小波分析的输电线路无通信全线速动暂态保护的新方案。该方案利用小波变换构造两个不同中心频率的带通滤波器 ,提取故障生成的高频暂态信号。通过比较这两个频带内暂态信号的谱能量来实现区内外故障的准确识别。该方案无须通信通道 ,对故障类型、故障位置、过渡电阻及故障起始角不敏感 ,不受CT饱和、系统振荡、系统结构和运行方式的影响。ATP仿真初步证明了该方案的有效性。

基于暂态量超高压输电线路无通信保护的研究

高压输电线路发生故障后的暂态电压或电流分量中包含比工频分量更多的故障信息 ,充分利用这一信息是构成具有绝对选择性单端无通信保护的前提。对目前基于暂态量的无通信保护的研究进行了对比和分析 ,并提出了目前基于暂态量的高压线路无通信保护的发展方向。

基于故障暂态电流的无通信保护研究

对故障电流信号噪声的频谱特征进行仿真研究表明 ,窄频带的高频信号不易很好地表述故障高频暂态分量的特征。利用多分辨分析和小波分解快速算法对故障暂态电流进行分析 ,可以充分反映故障暂态电流不同频率成分的特点 ,以此构成的暂态电流保护递推新判据 ,可以准确区分区内、区外故障。EMTP仿真证明了新方案的有效性。

基于无通信的环网供电模式及其智能化控制系统

介绍了一种反应灵敏、成本低、可靠性高的新型10kV环网供电模式及其智能化控制系统,无需通信设备的条件下实现保护与控制功能,达到了造价低、可靠性高、故障造成的影响范围"最小"、故障隔离时间"最短"、停电区域"最小"的目标。

±500kV直流工程无通信逆变站紧急闭锁过电压保护跳闸研究

描述德宝直流工程系统调试期间无通信逆变站紧急闭锁时直流过电压保护的动作过程,结合部分直流保护原理分析事故原因,并介绍了改进措施。现场系统试验验证了改进措施的可行性,改进措施不仅使系统调试工作得以顺利开展,也为以后解决类似的工程技术问题提供了有益借鉴。

线路无通信行波速动保护新方案研究

基于理论推导,利用小波多尺度分析,通过比较电压、电流行波初始波头的极性以及电流行波初始波头经小波变换后不同尺度波头时间的比值,实现区内、外故障判别。该方法具有很高的可靠性和灵敏度。

一种无通信的无线电能传输阻抗匹配方法

磁耦合谐振式无线电能传输系统由于线圈两侧的电气隔离,通常使用无线通信来实时获取原副边的电压电流信息并对其进行控制。在一些特殊应用场合比如航天器,由于频率管制等原因无法使用通信电路。为了解决该问题同时使得系统的传输效率最优,提出了一种无通信的阻抗匹配方法。该方法选用Buck电路作为阻抗匹配网络,在负载电压变化时采用线性拟合的方法对整流输出电压进行控制,进而实现对系统最大效率的跟踪。建立了系统的等效电路模型,在不同负载下对系统的效率曲线进行了分析,给出了系统的控制策略。仿真与实验表明,在10 cm的传输距离下系统的效率保持87%以上,验证了无通信阻抗匹配方法的可行性。

无通信化主从绕组电机驱动系统的设计

阐述一种分立式无通信化主从绕组电机驱动系统的控制方案。该方案特点在于不需要主从绕组间的信息交互,而是通过采集主绕组侧输出电压信息,获取低载波比电压脉冲序列及其调制方式,通过推导所需的预测电压矢量,最终实现有效的转矩脉动抑制。探讨无通信化主从绕组的转矩脉动补偿原理与实现前提,无通信化主从绕组电机驱动系统的控制策略。实验证明了提出的无通信化主从绕组电机驱动系统方案的有效性。

并联DC/DC系统中高速无线通信接收装置的设计

为了解决并联DC/DC控制系统中信息高频、单次传输量小的问题,就目前基带处理平台功能单一、灵活性差、运算效率低等问题,提出了一种改进型基带处理方案。该方案以FPGA+DSP为处理架构,依托高性能器件和高速接口搭建了基带处理平台。分别从基带处理和射频前端两个方面对无线通信系统接收装置进行硬件设计,重点研究基带处理DSP与FPGA的接口设计和零中频架构射频前端,通过FPGA对本地振荡器、A/D进行动态配置,采用基于BPSK的软件无线电平台,通过编写程序进行测试,结果验证了该方案满足科研要求,且具有一定的通用性和灵活性。

基于荷电状态的直流微电网中多储能分级运行控制方法

无通信前提下,直流微电网中储能单元常用的控制策略难以实现储能荷电状态(state of charge,SOC)均衡、最大化新能源利用率和母线电压支撑三方面的平衡控制,提出一种基于荷电状态的直流微电网中多储能单元分级运行控制方法。首先,考虑微电网多运行状态下对储能单元的不同需求,将储能单元状态划分为5种工作模式,且各模式的电压区间是根据SOC动态调节的。利用直流母线电压信号作为工作模式判据,各储能单元根据SOC大小投入充放电,实现分级运行。随后,功率调节控制根据储能单元各模式的电压区间自动调整下垂曲线,使投入运行的储能单元间根据SOC合理分配功率。最后,搭建了Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果表明所提控制策略在无通信条件下可实现各储能单元SOC均衡,并且能够实现与其他源储单元协调运行,以最大化新能源利用率,避免了工作模式切换过程中母线电压大幅波动,证明了所提控制策略的可行性和有效性。

基于递推最小二乘法独立微电网自适应类二次频率控制

独立微电网为维持频率恒定,需要增加二次频率控制,但常规二次频率控制存在动态特性慢和需要通信的缺点。为此,提出了类二次频率控制策略,该方法不严格的区分下垂控制和二次频率控制,通过递推最小二乘法自适应调制下垂系数,加快系统频率恢复速度,且无需通信。以海南某实际微电网为原型建立仿真系统,对比结果验证了所提方法的有效性。

直流微网储能系统SoC均衡及电压恢复

针对传统下垂控制无法均衡储能单元SoC及母线电压跌落问题,提出了一种带有母线电压恢复的荷电状态(SoC)均衡控制方法。根据电池组SoC的不同,改变不同储能单元输出电流,实现负荷功率的动态分配,最终达到SoC均衡的目的。在传统下垂控制的基础上增加SoC控制环节和直流母线电压补偿环节,可以在无通信的情况下均衡各储能单元SoC,同时相比于调整下垂系数,对系统稳定性影响较小。最后,通过仿真和试验验证了所提方法的有效性。

多端直流输电系统中直流电压协调控制策略研究

多端直流系统中直流电压的稳定是整个系统的核心,需要各个换流站之间协调控制,共同维持整个直流电网的稳定运行,目前直流电压协调控制策略主要分为有通信和无通信两大控制策略。针对基于模块化多电平换流器型多端直流输电系统(MMC-MTDC),在介绍MMC的基本运行原理的基础上,论述了MTDC系统中两大系统协调控制策略,重点分析并设计了无通信类的3种控制器;旨在对现有的MTDC直流电压协调控制策略做出一个总结,为后续MTDC控制策略的研究提供技术参考;最后通过一个五端MMC-MTDC仿真模型验证和对比不同直流电压协调控制器的性能优缺点。

三方非局域关联蒸馏

近年来的研究表明,非局域关联可以以无通信关联盒子的形式被蒸馏。目前人们广泛讨论了两方两输入两输出盒子的非局域关联的蒸馏,提出了几种蒸馏方案。我们将这几种蒸馏方案推广到三方盒子,发现三方盒子的非局域关联也可以被蒸馏;并将三方盒子蒸馏方案的效率与两方盒子蒸馏方案的效率进行对比,发现其蒸馏效果低于对两方盒子的蒸馏。

顺德城区中压馈线自动化实施模式研究

随着经济的发展,配电网的结构越来越庞大和趋于复杂化,但用户对供电质量和可靠性的要求越来越高,电力部门迫切需要提高驾驭好现代电网的技术水平,实现配电自动化是必然的选择。馈线自动化有助于提高中心城区的供电可靠性,结合佛山市顺德城区的馈线自动化系统建设的实际,对馈线自动化无通信智能模式、有通信智能模式这两种典型实现模式进行分析,探讨了适应顺德城区中压电网的馈线自动化实施的模式。

逆变式电源的微网实验系统硬件设计

本文设计了基于下垂控制的逆变式分布式电源组成的微网的小型实验系统。该系统采用直流电源与IPM模拟逆变器接口的分布式电源,控制器利用DSP2812执行,该实验系统实现了多个分布式电源无通信联系的功率共享。实验结果验证了所采用方案的可行性。

考虑攻击方身份的电力监控系统网络安全风险分析

信息与物理系统的深度耦合使得网络攻击成为影响电力系统运行可靠性的重要因素。首先,从攻击方视角进行网路安全威胁风险分析,根据攻击者身份推断其可动用的资源,分析想要达成的攻击目的及可能采取的渗透入侵路径和破坏模式,为研制针对性的防护方法提供指导;其次,分析电力行业正在推进的可信计算、等级保护、安全态势感知等防御机制的缺陷,指出软、硬件系统的供应链安全威胁;然后考虑到攻击不同电力监控系统造成的风险水平和危害后果有所差异,从成功攻击可能性和危害后果2个维度构建电力系统网络攻击风险矩阵,并指出多目标协同攻击相比于单点攻击将使风险出现跃迁现象;最后,从国家支持型网络攻击可动用的资源和想要达成的攻击目的出法,提出2种高危潜在网络攻击破坏模式,并对其攻击实现过程和危害机制进行概要分析。

T接线路暂态保护分析

基于故障暂态电流的单端量无通信保护用于T接线路,根据故障暂态电流的特点,利用Daubechies小波计算暂态保护判据。通过在不同的故障位置、不同的过渡电阻、不同的故障时间以及各种故障类型的情况下,对实际T接线路进行的详细仿真,证明了暂态保护应用于T接线路的可行性。