基于直流电气弹簧的直流配电网电压波动抑制

直流配电网直接面向直流供用电设备,便于实现可再生能源的并网集成和直流负荷的高效用电,具有重要的应用前景。在直流配电网中,为了平抑由可再生能源引起的节点电压波动,该文提出直流电气弹簧的概念。利用电力电子变换器调节直流配电网中的可控负荷,使其跟随可再生能源出力的波动性和不确定性,实现对波动功率的就地平衡,避免间歇性潮流在配电线路上的传输,从而有效抑制直流配电网的电压波动。针对一个典型的直流配电网,在建立物理模型和电路模型的基础上,利用数学模型分析了电压波动问题的成因及其影响因素;然后提出了直流电气弹簧的数学模型、参数设计、控制策略和有效边界条件,对直流配电网的电压波动进行平抑;最后,利用PSCAD/EMTDC进行仿真,验证了所提控制方法的正确性和有效性。

考虑电压畸变的电气弹簧功率因数校正策略研究

为了解决新能源发电系统并网所带来的电力系统稳定问题,提出了新型电力电子装置"电气弹簧"。目前电气弹簧功率因数校正PFC策略是在电网电压为理想正弦波的前提下提出的,不适用于电网电压含有较大谐波分量的实际场合,如整流装置和电弧炉等非线性负荷比重比较大的工厂配电网。为此,在详细分析电气弹簧功率因数校正原理的基础上,提出了一种考虑电网电压畸变的功率因数优化控制策略,通过在电流控制环中加入电流谐波环,将电流畸变率控制在规定范围内,从而在限制电流畸变率的同时,实现电气弹簧的最大功率因数校正功能。最后给出了仿真结果,验证了所提功率因数校正策略的可行性。

电气弹簧的原理及发展

对于可再生能源发电,电网电压稳定性是一个亟需解决的问题。电气弹簧(ES)是一种适用于稳定智能电网电压的新型技术。对比研究了传统机械弹簧与ES的物理模型,阐述了ES的工作原理。根据现有解决电网电压不稳技术的研究现状和存在的不足,探讨了ES在未来智能电网中的使用方向,并分析了ES的研究方向和应用前景。

电气弹簧技术的现状与发展

针对新能源发电并网造成需求侧电网电压波动的问题,一种基于胡克定律的新型智能电网技术——电气弹簧(ES)已被提出。系统阐述了电气弹簧的基本原理,归纳了已有的拓扑结构,分析了ES的相关控制方式,探讨了ES技术存在的缺陷,总结了该技术的发展趋势和研究方向。

电气弹簧双环解耦控制及有效运行范围研究

电气弹簧(ES)是一种应用于负载侧的变流器装置,和非关键性负载组成智能负载调节负载功率稳定关键性负载电压,其主要应用于存在大量新能源的分布式系统,解决新能源的间歇性和不稳定性所带来的问题。该文首先介绍电气弹簧的应用背景和基本运行原理,然后针对电气弹簧能够调节电压的机理进行理论分析。随后分析已有控制方法的不足,并提出基于同步多旋转坐标系下的双环解耦控制方法,该方法能够使电气弹簧的直流侧电压和关键性负载电压都能稳定在给定值,具有解耦的效果。最后根据单相电气弹簧在系统中的电路模型,推导出关键性负载电压和其他电路参数的关系式,用Matlab分析得出非关键性负载、关键性负载和网侧电源电压对电气弹簧有效运行范围的影响。并且搭建实验平台,分别对电气弹簧工作在容性模式和感性模式两种情况下提出的控制方法进行验证,证明了控制方法的正确性和有效性。

阻抗网络型交流电气弹簧的研究

为解决传统电气弹簧对储能容量要求高,以及其存在的桥臂直通的隐患,该文设计了一种新型的电气弹簧。通过分析传统电气弹簧和新型电气弹簧的控制策略,结合Z源逆变器、准Z源逆变器等阻抗型逆变拓扑的特点,将其应用于传统电气弹簧中。在Matlab/Simulink中进行仿真,搭建了传统电气弹簧及新型电气弹簧仿真电路,比较分析了传统电气弹簧和新型电气弹簧的输出效果。实验结果表明,当电网电压产生波动时,新型电气弹簧可以将电网电压稳定在目标电压,有更经济的稳压效果。

电气弹簧关键负载电压稳定的影响因素分析

为分析电气弹簧(ES)关键负载电压稳定的影响因素,在分析ES工作原理的基础上,借助数学推导研究了非关键负载电阻、输电线阻抗、LC滤波器中电容/电感、电网频率对关键负载电压稳定的影响,并利用MATLAB/Simulink进行了仿真分析。仿真结果表明:当非关键负载电阻、输电线阻抗、LC滤波器中电容增加时,ES能抑制的电压波动范围先增大后减小;当LC滤波器中电感增加时,ES能抑制的电压波动范围随之增大;当电网频率增加时,ES能抑制的电压波动范围逐渐减小。

基于无功补偿的电气弹簧稳压及谐波抑制的双闭环控制

针对电网需求侧母线电压不稳定及谐波较多的问题,分析电气弹簧(ES)的工作原理,利用Matlab/Simulink仿真软件分析双闭环控制的策略,对闭环控制母线电压有效值和减少母线电压的谐波进行研究。仿真结果表明,单闭环控制能将需求侧母线电压有效值稳定在额定值,但谐波含量较多;有谐波控制环加入的双闭环控制能有效抑制谐波。