矿热炉混合无功补偿系统优化协调控制研究

为解决矿热炉给电网中其他用户带来的电能质量问题,尤其是电压跌落和电压闪变,提出了一种由FC、SVC和STATCOM组成的混合无功补偿系统。其中FC负责低层低成本无功补偿;SVC负责跟踪补偿无功功率变化,改善三相不平衡;STATCOM则通过快速响应来补偿SVC由于响应速度慢而导致的补偿误差,从而提高整个混合补偿系统的补偿精度。三者通过系统规则判断进行协调控制。对混合无功补偿系统进行仿真试验,分析对比了系统投入前后的电压波形,证明其补偿效果等效于等容量的STATCOM。

H型链式高压静止同步补偿器滑模逆系统控制方法研究

论文针对H型链式高压静止同步补偿器滑模逆系统控制方法所涉及的理论和技术进行了深入研究。首先,详细分析了H型链式高压静止同步补偿器的主电路拓扑结构及其工作原理,建立起了动态工作过程的数学模型;然后,根据H型链式高压静止同步补偿器动态工作过程数学模型,深入研究了其滑模逆系统控制方法的原理,建立起了逆系统模型,设计出了滑模逆系统控制器的原理结构;最后运用Matlab/Simulink进行了仿真。通过理论分析、原理推导、计算仿真和实验,验证了论文所研究的方法的有效性和可行性。

H桥级联STATCOM直流侧电压控制新方法

针对H桥级联静止同步补偿器(STATCOM)各模块不一致工作状态下容易导致直流侧电压不平衡的问题,提出了一种新的直流侧电压分级控制方法。分析H桥模块(HBI)级联电平叠加方式,建立起H桥级联STATCOM动态工作特性及电流内环前馈解耦控制策略的数学模型,深入研究了H桥级联STATCOM与电力系统的功率交换机理和正负序电流的特征,在此基础上,运用正序电流控制STATCOM总体电压平衡、负序电流实现STATCOM各相变流电路直流侧间的电压平衡控制,通过调节HBI的交流输出电压幅值和与电流的相位差使各HBI直流侧电容电压维持在设定值。仿真结果验证了所提方法的可行性与正确性。

同相供电系统中负载突变时的电流检测方法

在同相供电系统中负载突变时,传统检测方法在检测基波有功电流及无功电流时存在一个时间缓冲,这影响电网侧基波有功电流及无功电流的检测效果,可能导致无法及时对负载侧的无功与谐波电流进行补偿。基于上述问题,提出一种Scott平衡变压器结合平衡变换装置的同相牵引供电系统工作模式。通过两相平衡变压器特有的供电方式分析两相电压与电流,采用两相电路瞬时无功功率理论对整个单相基波有功与无功电流信号进行功率检测。通过对整个单相电路的有功电流进行功率分解,得到在基波突变情况下的负序量,再结合基波稳定下的正序量,使其在负载突变时的动态检测性能明显提高。仿真与理论的综合分析验证了该方法的合理性。

三相LCL光伏并网逆变器的准比例谐振重复控制研究

针对LCL型光伏并网逆变器控制系统,提出了一种重复控制并联准比例谐振控制的复合控制策略,以改善并网逆变器的输出电流质量。该控制策略结合了两者的优点,其中准比例谐振控制能够保证系统的动态性能,并提高系统抗电网频率波动的能力,而重复控制在并网系统稳定以后可以抑制电网的周期性扰动,提高电流波形跟踪精度,从而获得更高质量的并网电流波形。通过Matlab/Simulink进行仿真实验,证明了这种复合控制策略的有效性和可行性,使系统具有良好的动、稳态性能和抗干扰能力,降低了并网电流的谐波含量。

同相牵引供电系统中无锁相环的电流检测方法研究

为了实时准确的补偿同相铁路负载侧的基波无功电流与谐波电流,使三相电源侧的功率因数为1,从而达到三相平衡。传统的方法是利用三角函数正交特性,用加法器,乘法器,积分器,锁相环来实现基波有功电流与无功电流的检测。虽能避免大量的矩阵与反矩阵的运算,使整个电路成本变低,易于实现,但由于单相锁相环特有的相位延时,使得在锁定电压会产生初期的相位偏差,加上低通滤波器固有的延时,严重影响了电流检测的动态性能。基于上述问题,考虑到均值滤波器特有的快速响应性能,文章提出一种基于Scott平衡变压器同相牵引供电模型下的负载基波有功电流与基波无功电流的改良检测方法,用均值滤波器来替代传统的低通滤波器与单相锁相环来锁定被测电压的相位与频率,从而使检测的基波有功与无功电流更加的准确,理论分析与仿真验证了该方法的可行性与优越性。

基于SVG无功控制的融冰方法研究

为降低覆冰对低压电网正常运行的影响,提出了一种基于SVG无功控制的线路融冰方法。该方法通过无功补偿控制流过线路的无功电流以增大覆冰线路的总电流,使线路产生功率损耗的热量达到融冰所需的热量,从而实现融冰目的。仔细阐述了该方法拓扑结构及其工作原理,在对SVG控制策略及检测电路深入分析的基础上,考虑覆冰情况对电网电压平衡的影响,构造了新型的检测电路以满足各检测参数的精确性。并通过Matlab对10 kV输电线路融冰模拟系统的仿真分析,其结果证明了该融冰装置能够实现精准调节无功电流来满足融冰需求。

基于映射策略的MMC电容电压平衡控制算法

本文提出了一种新的应用于模块化多电平换流器(MMC)电容电压(CV)平衡的策略。电容电压平衡是MMC应用中面临的主要问题,通常采用全桥臂控制方法解决。采用此方法,根据子模块电压对其排序是必不可少的。然而,随着子模块的增长,这些算法的执行时间和计算工作量将迅速增加。本文提出了一种新的思路,通过使用映射策略,直接根据测量的电容电压将子模块存储在排序列表中。避免使用排序算法,使执行时间和计算工作量显著减少。

G/R和PTFE在液氮中的冲击沿面闪络特性

液氮环境中绝缘材料的沿面闪络特性对超导电力装置的绝缘设计具有重要意义。为此,选择玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(G/R)和挤出成型的聚四氟乙烯材料(PTFE),通过实验研究了他们在液氮中的冲击沿面闪络电压和闪络时间的变化特征。结果表明:G/R材料的冲击沿面闪络特性很差,闪络电压值愈高则闪络电压的下降率愈大,而闪络次数愈多则闪络电压值愈低;PTFE材料表现出了良好的沿面闪络电压重复性。其主要原因是高能量的沿面闪络电弧会改变G/R材料表面状况,同时也使环氧树脂基体发生分解,改变了表面电阻率。G/R材料的沿面闪络电压略低于PTFE材料,其原因是相对于PTFE,G/R的介电常数与液氮的偏离更大,电场线更加扭曲,导致其交界面的闪络电压更低。2种材料在液氮环境中服从韦伯分布的0.1%闪络概率的首次冲击闪络电压和爬电距离的关系,可以为在稍不均匀电场条件下工作的超导电力设备的外绝缘设计提供参考。

有序用电调度策略研究

为提高有序用电调度的执行度,构建包括错峰贡献、用电计划执行和负荷率的考核指标,并提出相应的调度策略。该策略通过建立可变时间尺度队列的用户间博弈规则,使供电公司退出与用户的博弈,只担当制定规则和监督博弈的角色。考核指标和策略的研究遵循了公平和效率原则,为政府相关部门及供电公司制定更加科学、合理的有序用电方案提供参考依据。

SF_6混合/替代气体绝缘性能的研究进展

综述了SF6混合/替代气体绝缘在常温、极寒条件下绝缘性能的研究现状,重点介绍了PFC气体和CF3I这两类SF6替代气体及其混合气体的基本特征和绝缘特性,并介绍了SF6替代气体绝缘性能的研究方法情况。

基于最优输入径向基网络的风电功率预测方法

随着风电的大规模接入电网,对风电功率未来出力的把握显得尤为重要,而风电功率预测技术则是掌握出力特性的有力工具。基于实测历史数据,研究系统不同输入量对预测结果误差的影响,选取最佳输入量值;并在此基础上,构建基于RBF(径向基)神经网络的风电功率预测模型,对风电功率进行有效预测;预测结果表明,基于径向基神经网络的预测方法预测精度较高,可以为电网提供更加准确的风电预测出力信息,有助于为调度制定更加合理有效的计划。

海拔条件对绝缘子串并联间隙间距的影响

在绝缘子串旁加装并联的保护间隙是"疏导式"防雷保护的典型措施,而海拔条件会对绝缘子串并联间隙的间距产生影响。本文分别在昆明和长沙两地区进行了负极性标准雷电冲击电压下X-70悬式绝缘子(2片串联)及其并联的可调式保护间隙的雷电冲击特性试验,采用正态概率分布的方法,得到了对应击穿概率的放电电压,从击穿概率的角度进行了绝缘配合设计,得到了不同海拔高度并联间隙最佳的绝缘配合间距。发现间隙距离随海拔高度的增加而增大。