一种新型三电平变换器中点电压平衡调制策略

在大功率轨道交通装备领域中,三电平变换器因具有众多优点,在实际中得到广泛应用,但是也存在中点电压不平衡这一固有问题。为解决三电平中点箝位(NPC)型变换器存在的中点电压不平衡问题,减少输出相电流畸变情况,提高系统运行稳定性,文章提出了一种基于分析中点电荷量的双自由度新型中点电压平衡调制策略。该调制策略首先从数学分析的角度介绍了三电平变换器直流侧中点电压不平衡问题的原因;之后分析了在空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术中,电压矢量输出序列对中点电压的影响;最后基于上述分析结果,改进传统的电压矢量输出序列,并基于改进序列的特点提出了一种新的双自由度中点电压平衡调制策略,通过双自由度的平衡因子调节作用时间。理论上,所提出的新型调制策略具有更多可控电荷量,相较于传统方法具有更良好的控制效果;仿真和试验结果验证了所提的新型调制策略对中点电压的控制效果具有更好的快速性和稳定性。综上所述,文章所提的新型双自由度调制策略可更有效解决三电平变换器存在的中点电压不平衡问题。

梯度式变步长MPPT算法在光伏系统中的应用

针对光伏系统最大功率点跟踪技术的研究和应用现状,提出一种梯度式变步长扰动观察法。该方法基于梯度寻优思想,在扰动过程中按照P-U特性曲线的斜率可自动改变扰动步长,进而提高系统寻优效率。但由于扰动观察法自身存在缺陷,在外部条件出现剧烈变化时,可能存在误判问题并最终导致故障。为解决该问题,在梯度式变步长扰动观察法基础上引入功率预测算法。基于该扰动观察法的控制策略,利用Matlab/Simulink对光伏系统的静、动态特性进行仿真,验证该方法的可行性。并在10 kW样机上进行实验研究,结果表明该方法具有很好的动、稳态性能,能有效地消除误判,实现最大功率点跟踪。

三电平有源电力滤波器谐波电流及中点电位平衡控制

针对三电平有源电力滤波器,在建立其小信号数学模型的基础上,提出一种考虑输出补偿电流的改进型预测电流跟踪控制策略。同时,为控制三电平直流侧中点电位不平衡,提出一种基于平衡因子的中点电位平衡控制策略。为验证所提控制策略的正确性,搭建了三电平有源电力滤波器实验平台,实验结果验证了改进型预测电流和中点电位平衡控制策略的有效性与可行性。

微电网多微源能量优化协调控制

该文在风储荷互补微电网拓扑结构的基础上,提出一种基于预测框架的微电网能量协调优化方法,以完成能量分配的协调控制并提高微电网运行的经济利益。首先,对风储荷微电网模型中的风力发电机和蓄电池微源建立能满足实际约束的外特性数学模型。然后,通过考虑实时电价、风功率值以及负荷状态,构建微电网运行费用最小目标函数,基于预测的滚动时域优化控制框架,根据预测结果利用复杂过程全局优化进化算法对微网系统预测时域内每个时刻的控制量进行滚动最优求解。通过对蓄电池充放电状态和与电网间的电能交易值进行预估,实现基于预测的滚动时域控制框架下的微网经济最优协调控制方案。仿真结果表明,该方案能够充分发挥滚动时域优化与复杂过程全局优化进化算法的优势,有效保证微网中各子系统之间动态交互,实现微网各组成部分之间能量协调控制和经济优化,合理降低微网运行成本,从而验证所提方法的正确性和可行性。

T型三电平PCS电能质量辅助治理控制策略

储能变流器(PCS)是储能介质与电网或负荷的接口,主要承担储能介质与电网或负荷的能量交换。为提高PCS的利用率,解决非线性以及不平衡负荷对电网电能质量造成的不良影响,提出一种混合坐标系下基于比例积分(PI)+矢量PI(VPI)的电能质量辅助治理控制策略。在同步旋转坐标系下,通过PI控制器实现基频有功功率、无功功率的控制,而VPI控制器实现不平衡负荷下的负序电流补偿;在两相静止坐标系下,通过VPI控制器实现各次谐波及其不平衡分量的分频补偿。实验结果证明PCS的电能质量辅助治理控制策略可有效改善电网电能质量。

基于光伏发电系统的磁流变阻尼器电源

为解决磁流变阻尼器安装位置远离电网、不易获得电能的问题,该文提出两级Buck主电路拓扑,该拓扑主要由太阳能光伏电池和蓄电池两种供电单元组成,将新能源引入到磁流变阻尼器的供电电源中,很好地解决了磁流变阻尼器工作在远离电网或不易获得电能的问题。根据太阳能光伏电池和蓄电池之间的能量流动关系,提出一种能量管理控制策略,使系统处于最佳运行模式,给磁流变阻尼器提供所需电流。在此基础上,搭建系统仿真模型和实验样机,验证了所提主电路拓扑的可行性和能量管理控制策略的正确性。

多能互补示范项目建设运行的启示

鲁能海西州50 MW塔式光热电站主变倒送电一次成功,标志着青海700 MW多能互补示范项目已经形成。该项目以风电、光伏和光热电站为主能源,以电池储能电站为调节电源,最大限度地降低了弃光、弃风率,彻底解决了用电峰谷期电力输出不平衡问题,为今后发展多能互补示范项目具有良好的示范作用。通过分析示范工程储能项目的建设背景,阐述了储能电池的选型和电站结构以及储能电站的集成方案,介绍了示范项目的多能互补协同控制技术、能量优化管理技术和绿色蓄电技术,总结了建设多能互补示范项目的建设经验及储能系统在岸电、交通中的商业价值。

基于脉冲插入方法的多模式调制切换策略

大功率牵引传动系统通常开关频率低,在全速运行范围内采用多模式调制策略优化电流波形。为解决多模式调制切换过程中出现的电流冲击和转矩波动,该文对切换过程中电机定子磁链进行研究,提出一种基于脉冲插入方法的多模式调制切换策略。所提策略通过脉冲插入精确补偿切换过程的定子磁链矢量偏差,确保控制切换前后的定子磁链轨迹连续,从而实现定子磁链轨迹的无差跟踪和调制模式的平滑切换。所提方法可在任意采样点实现切换,不依赖具体的电机参数和调制模式,具有良好的通用性。仿真和实验结果验证所提策略的正确性和有效性。

我国电力系统辅助服务市场政策分析与思考

在我国当前新一轮电力体制改革的新形势下,以市场手段激励各类市场主体提供电力辅助服务是极有必要的。与国外电力市场辅助服务的研究与实践相比,国内的相关工作还正在逐步开始展开。重点梳理了国内电力系统辅助服务市场发展过程中形成的政策,总结归纳了国外电力市场辅助服务的机制,对国内外经典市场政策领域的研究成果进行了对比,并对我国电力市场辅助服务的发展方向和研究途径提出了期待。

共享储能为青海新能源供应插上腾飞翅膀

青海作为三江源头,素有"中华水塔"之称,资源禀赋独特,日照充足,蕴藏着极为丰富的太阳能资源。全年日照小时数超过3500 h,是著名的"阳光地带";地处3类风能可利用区,全年可利用风能时间在3000 h以上;全球已查明的锂资源储量为3400万t,青海盐湖锂资源占全球锂储量的60%以上。

大规模储能学科建设之我见

概述大规模储能是国家战略,备受国家各部委高度重视,国家层面关于储能方面的政策频出,近三年内五部委颁布的政策就有20余项,各级政府颁发的配套政策累计达50余项,储能的战略地位提到了空前高度。国家工信部、科技部专门设立了大规模储能重大专项,针对锂电、液流、飞轮和压缩空气等主流储能类型设立了国家重点研发计划项目共计10余项,国家基金委也专门设立了储能重大专项,国家电网公司、南方电网公司也就储能作为重要战略部署,每年立项十余项,累计立项百余项.

电化学储能系统标准现状与体系架构研究

以标准引导储能电站技术升级,是实现储能技术高质量发展的重要途径,是推动储能市场化发展的先决条件。文章通过对国内外电化学储能的相关标准进行梳理,重点分析了近期颁布的电化学储能相关标准和规范,研究了近期电化学储能标准的重点和布局,对现有电化学储能标准体系框架进行了扩展和完善,提出了基础通用、系统要求、设备及实验、运行维护评价、施工及验收、消防安全6个环节,共32个技术方面的标准体系,分析了每个技术层面标准的颁布情况,对储能行业关注的重点领域标准进行了布局,并结合我国储能产业的技术现状,针对标准制定的不同领域,给出了相关建议和展望,为今后标准制定工作提供了有价值的参考。