光伏并网逆变器受控源等效模型与谐振机理分析

提出一种逆变器受控源等效电路模型,模型符合系统在谐波电压的激励作用下产生较大谐波电流的串联谐振特点;依托该模型分析逆变器在控制参数(Kcp、Kci)和电网参数(rg、Lg)变化的条件下系统发生谐振的规律,给出准确的谐振点变化范围,为逆变器的参数设计提供理论依据。仿真实验结果表明所提模型及其谐振机理分析方法的有效性。

受控源的三种等效变换法

介绍了受控源的三种等效变换法:独立源等效变换法、电阻等效变换法、独立源和电阻组合等效变换法,通过实例分析说明了这三种等效变换在各种电路分析方法中的应用,论证了其正确性和普适性,并讨论了采用各种等效变换的注意事项,同时对受控源等效变换法的选择提出了建议.

单逆变器受控源等效电路模型及等效电压增益特性研究

在交流微网系统中逆变器作为分布式电源的输出接口装置是确保系统稳定运行和提高并网电能质量的重要环节。本文分析了交流微网单逆变器在离网状态下的控制策略,并利用控制框图的等效变换原则建立了微网单逆变器系统的受控源等效电路模型,基于模型分析得出逆变器在电压和电流控制器参数变化的情况下系统的等效电压增益的变化规律,为交流微网系统中的逆变器设计提供理论参考。

面向智慧调控的大容量风光储场站等值建模

随着国内新建陆上风光储场站数量的快速增长,如何实现新能源发电的智慧调控成为一个热点问题。为了进一步研究适用于多场景的优化调控控制策略,需要开展大容量风光储场站的等值建模研究。为此,本文基于双馈风机、光伏和电池储能各自的发电原理和场站调控方法,提出了一种大容量风光储场站建模方法。针对单台机组,分别建立了风光储发电单元的等值模型和基于受控源的变流器简化模型。进而,通过建立阻抗参数等值模型和机组扩容等值模型,实现了单机扩容对机群的等值。最后,搭建了大容量风光储场站并网仿真模型,仿真结果验证了所提建模方法的有效性。

非线性负载Norton等效模型的改进分析方法

建立高精度、计算简单的等效模型,对电力系统中非线性负载谐波情况进行准确分析,一直是国内外研究人员的关注重点。而Norton等效电路模型具有表达式及参数简单易于计算的优点,使其在非线性负载等效模型分析中广泛应用。但现有Norton等效模型没有考虑非线性负载谐波电流与谐波电压间的相互影响,分析结果存在较大误差。因此,为了提高Norton等效模型的精度,需要对其进行适当的改进。在传统Norton等效模型的基础上,对非线性负载存在影响的谐波进行分类,将得到的附加电流谐波分别用受控源表示,提出含有受控源的Norton改进等效模型。最后通过采用两种模型对电力系统非线性负载实测电压和电流计算对比,发现在不同的电压条件下,传统Norton模型等效阻抗计算结果差异达到2个数量级,而含有受控源的改进Norton等效电路模型计算得到的等效阻抗大小变化不大,基本可以近似相等。可见,相较于传统不含受控源的Norton等效模型,提出的含有受控源的Norton等效模型的精度与稳定性显著提升。

模块化多电平换流器快速能量等效建模

为解决模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)电磁暂态仿真效率低的问题,提出一种针对MMC桥臂及子模块等效的快速能量等效模型,具有建模过程简单,方法可靠的优点。通过对MMC桥臂进行受控源等效,保证换流器的外部特性一致,并使得桥臂与子模块间电气解耦;再利用桥臂与子模块只有二次信息交换的特点,对子模块进行开关简化与能量等效建模,简化了仿真电路,减少电路中的非线性元件。在PSCAD/EMTDC仿真平台上对所提仿真建模方法进行验证,对比详细模型提速效果可以达到1736倍以上,结果表明所提快速能量等效模型的有效性,能够保证高仿真精度,并在仿真效率上极大的提升。

大规模光伏经柔性直流送出系统交流侧故障穿越特性分析及参数优化

为研究大规模光伏经柔性直流送出系统交流侧故障对系统故障穿越期间直流电压、有功功率等的影响,提出了基于等效受控电流源模型的建模分析方法。首先,定性分析了大规模光伏经柔性直流送出系统交流故障穿越特性,将送端交流侧故障对柔性直流系统直流电压的影响间接转化为系统有功功率特性研究。然后,基于故障期间光伏侧逆变器和送端换流站运行控制特性建立了全系统等效受控电流源模型,探究了光伏侧逆变器电流设定值和送端换流站电流限幅值对有功功率传输特性的影响,进而提出了故障期间光伏侧逆变器和送端换流站电流参数的优化设计方法。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法的有效性。

模块化多电平换流器改进简化模型及分析

模块化多电平换流器(MMC)在电平数较多情况下采用等效模型进行电磁暂态仿真对解决仿真效率低问题具重要意义。实际子模块中存在均压电阻,现有建模方法往往对其进行忽略,本文对含均压电阻的受控源桥臂等效模型建模进行改进简化,进一步提高MMC受控源等效模型仿真的精度和效率。方法通过对MMC子模块开关器件以开关状态形式进行简化,基于递推Dommel等值计算方法,降低子模块电容电压更新计算复杂度进而提高仿真效率。并在PSCAD软件进行仿真分析两种常见详细等值模型,为MMC模型选取提供选择依据。