军人心理行为训练用穿越电网模拟训练系统设计

目的:设计穿越电网模拟训练系统代替传统人工评判训练器材,以提高军人心理行为训练效果。方法:该系统的硬件主要由电网装置、监测模块、控制模块、显示模块、报警模块、电源模块6个部分组成,以STM32F103微处理器作为控制模块的核心,实现对其他模块的监测与控制;系统软件包括设置阶段、运行阶段及评分阶段,采用C语言进行编程。结果:该系统可根据参训人员的情况合理设置训练模式、训练难度,并科学量化训练得分,可满足军人心理行为训练的使用需求。结论:该系统实现了心理行为训练手段的信息化,使训练组织更加灵活、效果评估更加科学,提高了参训人员的训练热情和训练效果,具有较强的应用推广价值。

用于新能源送出的M3C工频电网故障穿越方法研究

模块化多电平矩阵式变换器(M3C)是一种可实现不同频率电能直接交-交变换的新型拓扑,适用于高压大容量场合。在分频输电系统中,为实现M3C工频故障可靠穿越,提出完整的故障穿越流程。首先对工频侧和分频侧电压不对称时M3C在双α-β坐标系下的桥臂功率状态方程进行推导,然后提出根据各子模块电压平均值在分频侧投入卸荷电阻的策略来消耗低频侧的过剩功率,并根据电网电压正序分量的跌落程度和负序分量输出对应的正序和负序无功电流。此外,当电网电压正序分量过低时,将对角均压从工频侧切换至分频侧,在故障穿越过程中保证各桥臂子模块电压之间的均衡。最后,在Matlab/Simulink仿真平台上,对3.3 kV/3.3 kV/3 MV·A M3C工程样机工频故障穿越方法的有效性进行了验证。

直流配电网低电压穿越能力研究

随着装置限流和开断能力的不断提升,直流配电网实现低电压穿越的硬件条件日益完备。而对于直流配电网在低电压穿越时电压恢复稳定的条件,目前尚无较完善的暂态分析方法。为了克服传统能量函数法只能给出当前暂态稳定性的限制,该文首先分析了直流配电网各节点注入电流与端电压间的关系,据此推导了低电压穿越的稳定判据,并指出最大净注入功率可作为暂态稳定裕度。再者,进一步提出了计及多种站间控制方式的变系数解析–迭代预测算法,将整个低电压穿越的暂态过程作为一个整体考虑,且具有参数自适应能力。基于该算法设计了直流配电网低电压恢复控制策略,在保证系统低电压穿越能力的同时尽可能地少切负荷。最后为验证算法的有效性,进行了动态模型对比仿真,得到了预期的结果。

海上风电–柔直并网系统自同步电压源控制与电网故障穿越

采用柔性直流输电技术送出是大规模海上风电的发展趋势。由于电流控制型的海上风电–柔直并网系统隔离了风电场的惯量,电压源控制方式成为应对新能源主导电力系统稳定运行的一种有效途径。现有海上风电–柔直并网系统的电压源控制研究多集中于控制实现与稳态特性方面,而针对该系统故障控制方面的研究十分匮乏。该文提出一种具备故障穿越能力的海上风电–柔直并网系统自同步电压源控制策略。在受端换流器中,通过子模块能量与同步发电机转子的类比及直流侧的解耦控制,兼顾了对直流母线电压的灵活控制和对电网频率的无锁相环自同步,并改善了通过直流母线电压向送端换流器传递电网频率时的抗扰性能。送端换流器从直流电压中提取电网频率并镜像到其交流侧,辅助海上风电场实现对电网的惯量响应。进一步地,设计受端换流器的电网故障穿越策略,在实现对输出电流限幅的同时,确保了受端换流器的功角稳定。最后,在PSCAD/EMTDC软件中通过仿真验证所提控制方法的有效性。

大型双馈风电机组电网故障穿越过程载荷特性分析

目前,针对大型双馈风电机组电网故障穿越过程载荷特性的研究不足。首先,基于弹簧-阻尼-质量建模方法,建立了双馈风电机组传动链轴系载荷响应模型及塔架左右方向运动响应模型,获得系统固有谐振频率及阻尼系数解析表达式,理论分析结果表明,电网故障穿越过程可能引起传动链扭振和塔架左右晃动。其次,建立GH Bladed-MATLAB联合仿真模型,并基于此研究了电网对称与不对称故障对传动链轴系及塔架左右载荷特性的影响,仿真结果验证了理论分析的正确性。最后,进一步研究了不同有功恢复策略对机组载荷的影响,结果表明,有功功率恢复速率过快会导致机组载荷大幅增加,并得出了"机械友好型"风电机组故障电压穿越控制原则。

基于RTDS的直驱变流器电网故障穿越测试研究

电网故障穿越能力是风电机组并网规范中的重要指标。为研究直驱风电变流器的电网故障穿越特性与关键技术,在实时数字仿真器(RTDS)中建立永磁同步电机、变流器功率回路、电网等数值模型,结合实际变流器控制器构成硬件在环测试平台。借助该平台按照国家相关标准与规范中要求的电网故障穿越测试工况开展性能测试,验证所提控制策略的有效性和可行性。

风力发电机组故障穿越问题综述

介绍了当今世界主流风电市场的风电并网规程,进一步研究后重点综述了风电机组故障穿越诸多问题,如低电压穿越、高电压穿越、频率穿越。还分析了三种主流风电机组故障穿越能力和电力系统之间的相互影响,汇总了三种主流风电机组低电压穿越能力的工程实现方案。最后结合多年的实际工程经验,以各国电网风电接入规程和各种风电机组故障穿越特性为线索,探讨了需要重点注意的故障穿越技术问题,并总结出了决定风电机组低电压穿越特性的12项技术要素。

基于PWM-CSC的混合直流输电系统功率控制策略研究

为解决传统直流输电系统逆变侧容易出现换相失败的问题,针对目前基于模块化多电平换流器(MMC)的直流输电系统造价较高、半桥结构子模块无法穿越直流故障、损耗大等缺点,本文提出了一种整流侧采用电网换相换流器(LCC)、逆变侧采用脉宽调制型电流源换流器(PWM-CSC)的混合直流输电系统。推导了系统的数学模型并分析了PWM-CSC交流输出侧的谐波特性,提出了一种最大功率因数控制策略。在PSCAD/EMTDC中搭建的基于PWM-CSC的混合直流输电系统的仿真结果表明,本文提出的控制策略能够在正常工况下实现系统逆变侧换流器最大功率因数运行;当交、直流侧发生短路故障时,本文提出的混合型直流输电换流器能够实现平稳穿越。

直挂式储能变流器参数设计及控制技术研究

储能系统对于平抑新能源电站的功率波动和参与电网辅助服务都具有重要意义。针对新能源电站应用场景,围绕传统并网储能系统成本高、损耗大、电能质量低的问题,采用级联H桥式电路拓扑,提出了直挂式储能系统的各个关键参数的设计计算方法,形成了中压直挂式储能变流器硬件方案,提出了适用于该系统的主动支撑电网频率和电网故障穿越控制策略。首先在Matlab/Simulink中完成了控制策略的仿真验证,在此基础上研制完成了一台10kV/2 MW中压直挂式储能变流器样机,并通过实验验证了该系统及其控制策略的有效性。

柴油电力推进DP船舶母排联络开关合排运行有关的故障模式分析

为避免母排联络开关合排运行故障对船舶电网产生影响,通过故障穿越分析和试验,实例分析了DP船舶冗余概念及其动力和推进器配置的冗余分组,对于柴油电力推进DP船舶与母排联络开关闭合运行有关的严重的故障模式进行了剖析,介绍了有关故障模式识别的产品(AGP)和相关试验方法。