海上风电场经柔直送出系统的虚拟导纳中频振荡抑制策略

随着柔性直流输电技术在远海风电的广泛应用,海上换流站接入远海风电场时出现了中频振荡现象,严重危害系统安全稳定运行。为此,提出了一种基于虚拟导纳的中频振荡抑制策略。首先,采用模块化状态空间法建立了海上风电场经柔直送出系统的小信号模型。然后,采用参与因子分析方法揭示了影响中频振荡的关键因素,并分析了各关键因素对中频振荡的影响特性。在此基础上,提出在柔直控制系统中添加虚拟导纳的阻尼控制策略,并基于阻尼控制器对中频、LCL振荡的差异影响划分了控制器参数的稳定域。最后,在Matlab/Simulink中搭建时域仿真模型。结果表明,所提策略在系统不同运行工况下均可有效抑制中频振荡,提高了系统稳定性。

考虑死区特性的全桥型MMC状态空间平均化建模方法

为避免同侧互补导通的功率管发生直通短路故障,模块化多电平换流器(MMC)中开关器件需要设置死区时间,死区的存在会产生死区效应且死区难以被彻底消除。随着电力电子器件开关频率的不断提高,死区占比增加,死区影响已不容忽视。针对死区效应越来越显著和MMC仿真耗时过长的问题,提出一种考虑死区特性的提速模型。首先,对级联子模块含死区时间的实际开关状态进行端口工况特征扫描,通过含死区的端口特性识别出各子模块实际工作模态,建立状态空间方程。其次,基于状态空间平均法,以占空比为纽带统一子模块不同的模态性质,建立子模块分立元件模型。进一步,根据平均值模型的解耦特性,建立桥臂集中模型,提高仿真建模效率。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件平台上分别搭建全桥型MMC的详细模型、子模块分立元件模型与桥臂集中模型。仿真结果表明,所提模型具有较高的精度和运行效率,可以更好地满足实际工程仿真需求。

高速铁路牵引供电系统的状态空间模型

为了得到能够分析牵引供电系统动态运行特性的数学模型,基于高速铁路全并联自耦变压器(autotransformer,AT)供电系统链式等值电路,以牵引网切面导体节点电压、网络串联电感电流、自耦变压器漏抗电流为状态变量,推导了模块化的系统微分方程。根据变电所至分区所线路结构及运行情况,进行模块组合,建立了全并联AT牵引供电系统状态空间模型。模块化的建模方法简化了牵引网因负荷移动或故障点位置变化导致拓扑结构变化的模型建立。通过分析牵引网稳态电压分布,短路、断线电磁暂态过程,验证了所提模型的正确性和有效性。

轨道交通大功率模块化不间断供电电源可靠性和经济性分析

为轨道交通的信号设备配置不间断电源时,既要保证充足的可靠性,又要尽可能降低成本,在实际工程中应制定定量的评估方法。针对模块化UPS的结构特点和运行方式,将其工作过程近似视为马尔可夫过程,建立其可靠性框图模型进行求解,并运用蒙特-卡罗法对得到的结论进行验证。最后,对UPS运行过程中产生的各种成本进行归纳,提出了一种计及时间成本和运行损耗的UPS经济性评估方法。

模块化并联消磁电源的解耦控制

各并联电源模块间的耦合现象普遍存在,这将严重影响电源系统的工作性能。为消除模块并联消磁电源系统中的耦合现象,本文采用状态空间法对其进行建模,并利用对角阵解耦法进行解耦控制系统的设计,最后用SIMULINK对解耦前后的系统的输出结果进行仿真。仿真结果表明,此方法不仅可实现各电源模块间的完全解耦,而且解耦后改善了系统动态性能和跟踪性能。