基于频域动态模型的同步相量测量算法

考虑到电力信号的动态特性,电力信号基波分量的幅值与频率也可能随时间变化。基于频域动态模型,提出一种利用同一数据窗对不同频点滤波器的响应来修正离散傅里叶变换法(discrete Fourier transform,DFT)估计结果的同步相量测量算法,分别应用理想信号以及PSCAD/EMTDC仿真信号来检验算法的性能。仿真结果表明,虽然需要增加有限的运算量,但与以往算法相比,所提出算法在低频振荡、频率偏移等动态条件下,能够消除或减弱电力信号基波分量的时变性并大大提高信号的相量测量精度。

基于谐波特性的简化Buck-boost变换器动态相量法建模与仿真

随着大量电力电子开关器件的应用,传统的正弦稳态或准稳态假定在分析某些快速暂态问题上已经难以兼顾速度和精度。动态相量法模型在分析此类问题上比传统的稳态模型精确,非常接近时域仿真结果,适合快速数值仿真。本文对含电力电子开关器件的变换器用动态相量法建立了数学模型,通过对Buck-boost变换器中电感电流和电容电压时域仿真结果的傅里叶(FFT)分析,提出使用直流分量近似时域结果,从而又简化和改进了Buck-boost变换器的动态相量模型。仿真结果表明该模型具有非线性、时不变的特点,能准确反映变换器暂态过程。

利用频域信息滤除衰减直流的同步相量测量算法

为了抑制电力信号时变性和衰减直流分量对同步相量测量精度的影响,通过增加数据窗个数来获取信号时域信息的算法可以达到精确测量的目的,但时延较长,无法满足IEEE标准对保护类同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)在动态响应速度方面的要求。鉴于此,参照前期利用信号时域信息的相量测量研究工作,该文提出利用电力信号频域信息滤除衰减直流的同步相量测量算法。通过拓展泰勒模型,建立含有衰减直流分量的动态信号模型,然后充分利用信号频域信息,在同一数据窗中获得多个不同频点处的相量值,进而计算得到表示基波时变性和衰减直流分量的模型参数,最后通过相移得到报告时刻的动态相量测量值。分别利用理想信号以及PSCAD/EMTDC信号对所提出算法进行验证,结果表明,所提算法虽然增加了一定的运算量,但在消除或减弱基波时变性和衰减直流分量影响的过程中,具有测量精度高、动态响应速度快、算法延时短等优点,能够满足IEEE标准对保护类PMU的测量要求。

全桥LC-LC串并联谐振逆变器小信号建模及闭环设计

主要研究恒频移相控制全桥LC-LC串并联谐振逆变器的动态性能,采用相量建模法PDM(phasor-domain modeling)对其小信号模型进行分析,通过将时域量变换到相量域,可以得到谐振逆变器的相量域大信号模型,再加入小信号扰动后即可得到相量域的小信号模型。在此基础上,对采用相量建模法建立的大信号及小信号模型,进行了环路补偿设计。最后,搭建了一台输出功率为200 W的实验样机,实验结果验证了理论分析设计的正确性。

基于动态相量法的STATCOM建模与仿真研究

建立准确高效的静止同步补偿器(STATCOM)数学模型是电力系统动态无功补偿研究的重要基础。电力电子开关器件的应用使得STATCOM模型超出了准稳态的假定,传统的正弦稳态模型难以满足仿真速度和精度兼顾的要求。针对这一问题,将动态相量法引入到STATCOM建模中,在数学模型基础上推导了对应动态相量模型,利用MATLAB对所提模型进行了测试。结果表明动态相量模型能快速准确反映STATCOM的动态无功补偿特性,为含STATCOM装置的大型电力系统仿真提供了有力支持。

用S域模型求解阶跃电路响应的研究

本文介绍了时域法和相量法分析电路的优缺点及S域模型法原理思路,并着重分析了拉普拉斯变换法的重要性质及其在电路分析中的应用。

一种计及衰减直流分量干扰的动态同步相量测量算法

动态同步相量测量在电力系统动态行为监测中发挥着重要作用。但是当电力系统发生故障时,故障电流中存在的衰减直流分量,会严重影响动态同步相量测量的准确性。对此,提出了一种动态同步相量测量新算法。具体实现上,将衰减直流分量近似表示成一个较低频率的动态余弦分量,再基于频域采样定理,构建含基波分量和动态余弦分量的故障电流信号模型,进而形成了相应的动态同步相量测量新算法。仿真测试结果表明,存在衰减直流分量干扰下,所提出的动态同步相量测量新算法比基于泰勒信号模型的测量算法准确,而且计算量小,适合于在线应用。

相量模型统领交流电路教学的研究

把电路的时域模型化为相量模型,就会使学生从已掌握的直流电路过渡到交流电路,避免了较深数学知识,学生容易掌握。

Field validation of generic wind park models using fault records

A challenge faced by protection and planning engineers is the development and validation of accurate wind turbine generator(WTG)models to study the impact of increasing wind integration on system protection.Thispaper is on the experimental validation of a generic electromagnetic transient-type(EMT-type)model of aggregated WTGs or wind parks suitable for transient studies.The phasor domain equivalent of the generic model,suitable for protection tools based on steady-state solvers,is also considered.The model has been validated using two sets of actual relay records for the fault response of two wind parks consisting of Type-III WTGs and connected to115 kV and 230 kV transmission systems.The objective is to show that the generic model can reproduce the actual fault response in simulations,and protection engineers can obtain accurate models of wind parks using fault records.A distinctive characteristic of a WTG is its substantially different negative sequence fault current contribution compared to a synchronous generator.The paper shows that the generic model provides enough options to reproduce the negative sequence behavior and hence is suitable for fault studies involving negative sequence-based protection.