特高压输电线路端电压控制域的计算方法研究

采用特高压现有无穷大电势源等值法获取端电压二维控制域时,会得出投入容性无功补偿将降低特高压沿线电压这一'错误'结论,对此研究证明:变压器中压侧绕组等效阻抗为负是造成二维电压运行下限上移的主要原因。提出了一种新的等值电势源法,即将华中电网和华北电网分别等效成含内阻抗的电势源。采用该等值方法时,无功补偿装置的投切所引起的电压控制域的变化趋势与电压无功理论相符,同时还可以考虑线路输送功率变化时,由线路功率和两端母线电压共同形成的三维控制域。

4．5MV静电加速器端电压的稳定控制

结合４．５ＭＶ静电加速器系统分析了端电压稳定控制系统的稳压系数，像缝仪（ＳＬＩＴＳ）、旋转伏特计（ＧＶＭ）以及拾波板（ＣＰＵ）的误差信号与高压纹波的关系，并根据实验测量的电晕三极管的特性参数计算了稳压系数Ｓ和Ｇ·Ｈ的波特图。

含高比例分布式光伏电站的配电线路电压协调控制系统

文中在传统下垂控制策略的基础上引入首端电压变量,提出了一种基于首端母线电压追踪的分布式光伏变斜率下垂控制策略,并使用matlab软件进行了仿真分析,结果显示所提出的变斜率下垂控制策略可以牺牲较少的降压效果来换取更大的降损收益,验证了所提方法的正确性和实用性。同时,在所提出的变斜率下垂控制策略基础上开发了分布式光伏协调控制系统,并进行实际案例分析,结果显示通过该系统对分布式光伏电源并网运行情况进行控制调节,不仅能满足电网电压运行合格指标,而且可以大大提高光伏电源的消纳能力。

基于配电网馈线首端电压追踪的分布式光伏变斜率下垂控制策略

分析了分布式光伏电站无功出力与并网点电压之间的关系,研究了光伏电站无功功率吸收量对配电网线路损耗的影响。在传统下垂控制策略的基础上,提出了一种基于馈线首端母线电压追踪的分布式光伏变斜率下垂控制策略,并介绍了控制系统的架构与软件控制逻辑。在所提改进控制策略下,线路电压水平略高于传统下垂控制策略下的线路电压水平,但线损率指标则更接近线损最优控制策略下的线损率。以IEEE 33节点配电网系统为算例,在OpenDSS上进行时序仿真,并与传统下垂控制策略和线损最优控制策略进行对比,仿真结果表明,所提改进控制策略可以牺牲较少的降压效果来换取更多的降损收益,验证了所提控制策略的正确性和实用性。

孤岛微网虚拟同步发电机不平衡电压控制策略

在分析虚拟同步发电机带不平衡负载运行特性的基础上,提出改进的虚拟同步控制策略。在虚拟同步功率控制环后增加机端电压控制环,并在同步旋转坐标下对机端电压进行分序控制,实现机端电压三相平衡。利用虚拟阻抗对线路阻抗引起的负序电压降进行补偿,实现母线电压三相平衡。改进后的控制策略保留虚拟同步发电机的特性,实现孤岛微网虚拟同步发电机带不平衡负载时母线电压三相平衡,提高虚拟同步发电机供电质量。通过仿真及实验验证所提控制策略的正确性及有效性。

全状态EKF估计的最优反演鲁棒励磁控制设计

针对传统反演励磁控制存在单纯以系统稳定为目标,端电压控制精度难以保证和最优控制缺乏的不足,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)估测和时刻计算运行点的方法,解决了端电压控制精度问题,采用反演设计、直接反馈线性化和最优控制相结合的方法,解决了反演鲁棒最优控制问题。具体励磁系统的仿真结果表明:EKF能够对状态参数时刻估计;存在不确定性和外部干扰时,最优反演励磁方法具有控制状态参数收敛速度和消除端电压偏移的能力。

统一潮流控制器的基本原理及控制策略

分析了统一潮流控制器(UPFC)的基本工作原理,提出在UPFC的系统控制中,直流母线电压的控制是关键.要实现UPFC控制可采取直流电容端电压的控制策略、串联变换器的控制策略和并联变换器的控制策略.

燃气机组静止变频器励磁控制策略

大中型燃气机组因考虑经济性、易维护性等,多采用静止变频器启动。静止变频器启动时,燃气机组的同步发电机作为电励磁同步电动机运行,此时励磁系统交由静止变频器控制。结合燃气机组静止变频器的拓扑结构、力矩输出等特点,给出静止变频器与励磁系统的接口信息、控制流程和幅值控制策略,并结合实际工程进行启机过程中机端电压、励磁电流的仿真分析,验证了静止变频器励磁控制策略的合理性和有效性。

构网型变流器并网系统在强弱电网下的分岔分析

构网型变流器并网系统在强弱电网下均存在稳定性问题,但这2类稳定性问题之间的联系并不清晰.为此,基于分岔理论揭示了这2类稳定性问题之间的非线性动力学关系和过渡过程的物理图像.首先根据所建模型,对这2类稳定性问题的动力学响应进行分岔分析,得出系统在弱电网下会发生鞍结点分岔,在强电网下会依次发生霍普夫分岔、倍周期分岔并通向混沌.其次基于时间尺度理论进行模型降阶,然后通过小扰动和大扰动分析确定端电压控制是导致强弱电网下系统动力学行为差异的关键因素.之后运用复转矩法进一步揭示了端电压控制会导致系统在强弱电网下分别因阻尼转矩不足和同步转矩不足而失稳.最后通过多机仿真证实了多机系统也存在类似的强电网失稳问题.

弱电网下双馈风力发电系统的稳定性极限研究

针对大规模风电机组接入电力系统导致电网强度变弱,引起直流电压时间尺度的不稳定问题,文中研究了弱交流电网下双馈风机(DFIG)的稳定性极限。首先,研究DFIG注入电网的有功功率、端电压与转子dq轴电流间的关系以及稳定性极限的物理约束,并进行灵敏度分析,总结有功功率对转子d轴电流的灵敏度的变化规律;然后,建立连接弱电网的DFIG的小信号模型,通过特征根轨迹分析,研究DFIG控制环路的动态行为对其稳定性极限的影响。结果表明,在极弱电网情况下,等阻尼降低锁相环(PLL)带宽或提高端电压环带宽可提高稳定性极限;若不考虑动态无功支撑,DFIG的稳定运行功角限制在50°左右,若考虑所有控制环路的动态过程,DFIG的运行功角极限约为60°。

基于复合储能的充放电策略分析

在分散式风力发电系统中,由于风资源具有间歇性、随机性特点,输出功率存在功率波动.为了有效抑制功率波动、提高电能品质,本文设计了一种由超级电容器和铅酸蓄电池组成的复合储能系统.通过对超级电容器的端电压幅值(SCV)、蓄电池的荷电状态(SOC)、输入功率的信号进行分析和控制,提出了一种基于复合储能系统的充放电控制策略,避免了蓄电池出现过充/放现象,减少了蓄电池的充放电次数,延长了储能设备的使用寿命,使风力发电系统高效稳定运行.通过仿真结果验证了复合储能系统充放电策略的有效性.