准同期并网中三相不平衡问题的优化

基于对并网装置运行状况的调研,提出了准同期并网时三相不平衡问题的优化方案.从准同期并网的条件入手,然后由并网冲击电流的等效电路图和并网相位不相等时的相量图,对合闸瞬间的相角差与冲击电流的关系进行分析,并推导出并网冲击电流的计算公式.分析网侧变压器电压相角不对称的主要原因,最后由冲击电流的大小选择并网的操作相,该方案有效提高了并网时的可靠性和安全性.     

发电机准同期合闸相角差整定分析

为了提高发电机组并网品质,应对同期装置参数进行合理整定,结合电压差、频率差及合闸相角差对并网冲击电流的影响,利用发电机组并列试验实例,分析合闸相角差偏大是导致并网冲击电流偏大的主要原因。通过对试验数据的分析,确定影响合闸相角差的决定因素,并详细叙述同期装置的现场试验、数据分析及参数整定的方法。应用该分析方法对同期装置重新整定后,实际并网品质得到了大幅改善。     

基于自适应复合控制的同步电机软起动自动准同期并网控制方法

相角滑差的稳定是同步电机软起动系统中自动准同期装置并网成功的关键要素。分析得出了在双闭环调速系统中,电流环动态特性非理想条件下,采用速度比例积分控制器会引起滑差的不稳定,因此提出了自适应复合速度控制方法。在升速阶段采用单比例自适应速度控制算法,克服了传统比例控制器无法消除静差的问题;在准同期阶段,采用了基于相角滑差的准同期控制算法,解决了滑差不稳定的问题,并给出了可靠的并网判决策略。实验证明了自适应复合速度控制算法的正确性,最后运用该算法实现了同步电机软起动系统可靠并网。     

同步调相机误同期条件下的电磁特性分析

同步调相机并网运行时,同步控制器的误操作或故障均会导致其误同期,从而产生较大的冲击电流和冲击转矩.为了研究误同期对同步调相机各电磁量的影响,本文建立了300Mvar同步调相机时步有限元场模型.通过对同步调相机机端电压和电网电压之间相角差为0°、45°、90°和180°时的并网合闸过程进行计算,研究了同步调相机定转子电流和电磁转矩随相角差的变化规律.分析了不同合闸角对同步调相机气隙磁密波形以及定转子铁芯饱和的影响.研究结果可为同步调相机的运行安全性提供技术支持.     

基于相角差时间函数调相机并网合闸时间预测

针对大型同步调相机并网条件差、成功率低的问题,对传统的相角差时间函数加以改进,改进后的曲线能够体现相角差在0到2π之间的变化规律,且直观表示出在一定的滑差转速范围内是否存在同期点和其存在个数以及在一定的相角差范围内所对应的合闸时间范围,为预计合闸脉冲发出时刻提供了很大便利。通过算例分析了当以惰性减速起始时刻为0时刻点,-0.167 r/s^2为加速度开始惰性减速时,最大允许滑差范围内出现的同期点个数,以及调相机允许的合闸时间范围,并在Matlab/Simulink仿真软件上验证了算例分析结果的正确性。同时,以调相机所受冲击电流作为最大允许相角差的整定依据有效减少了并网时对调相机的冲击,提高了并网的成功率。     

600 MW汽轮发电机并网时冲击电流大的分析及处理

通过介绍一起大型汽轮发电机同期并网过程中发生的合闸时间延长及冲击电流过大异常现象,叙述了针对异常现象进行相关检查和模拟试验的过程,对并网时合闸时间延长和冲击电流过大的原因进行了分析,并提出防止同期回路合闸时间延长的措施,结合录波数据进行合闸相位角的计算,简述并网时冲击电流过大对发电机及系统的危害,说明同期并网的重要性,针对并网冲击电流大的异常事件提出了防范措施及建议。     

ZZQ-5型自动准同期装置定值的整定

目前,国内发电机广泛采用了 ZZQ-5型自动准同期装置(以下简称同期装置)与系统并列。该装置具有自动调频、自动调压及自动合闸等功能,其刻度均可连续平滑调节,经多年的运行经验证明其性能是优越的。但若对其定值整定不当,将会造成并网时冲击电流过大甚至并网失败的后果。比如1989年安徽铜陵电厂在模拟发电机与系统自动并网过程中,ZZQ-5装置在条件满足时未发合闸脉冲,就是因导前相角整定不当引起的。本文针对影响自动装置定值的诸因素进行了分析,供电厂运行及检修人员参考。     

水电机组并网功率振荡分析和暂态过程验证

针对浙江省内某水电机组准同期并网后的大幅度有功功率振荡事件，进行了振荡特性的理论分析和验证。结合机组同期并网暂态过程及并网功率振荡的理论，分析了并网电压差、相角差、频差的影响，并在实际电网中进行了试验验证。试验表明机组准同期并网后功率振荡主要是由频差造成，有功功率振荡的峰峰值和并网频差存在较为显著的比例特征。最后，在PSCAD中验证了频差并网后功率振荡的暂态过程机理。     

微电网系统准同期并网改进控制策略

微电网中越来越多以电力电子装置为接口的分布式电源采用模拟同步发电机的下垂控制策略来实现并网和孤岛工况的运行及相互之间的切换。基于分布式电源下垂控制策略和传统电网自动准同期并列装置工作原理,分析了微电网系统准同期并网原理,将频率调节和相角调节进行了统一,提出了一种微电网系统准同期并网的改进简化方法。针对电网末端三相电压不平衡等实际工况,采用正负序角度之和实现通信的传输,降低了对通信实时性的要求,增加负序分量的同步环节,提出了一种弱电网工况微电网系统准同期并网     

同期装置导前时间测量及“回车”试验模拟

0　引言同期装置是发电机并网的重要设备 ,先进的同期装置能准确地捕捉到每一次合闸机会 ,并提前发出合闸脉冲 ,使待并机组断路器主触头在相角差δ=0°时闭合。每一台机组提前合闸时间随不同的断路器动作时间的不同而不同 ,一般为几百毫秒。同期装置整定的导前时间稍有误差 ,会导致相当大的发电机并网冲击电流。这种冲击平时肉眼无法观察到 ,但直接影响到发电机主设备的寿命 ,随着发电机单机容量的不断增大 ,非同期合闸对发电设备和系统的冲击影响也越来越大。如何检验自动准同期装置整定的参数 ,尤其是导前时间 ,变得相当重要。目前 ,绝大…     

分布式发电系统中并网逆变器比例谐振控制

比例谐振(PR)控制器能够在静止坐标系下对交流信号实现无静差控制,将此控制器应用于分布式发电系统中并网逆变器.采用电网电压定向的矢量控制和PR控制,实现了d轴和q轴电流的解耦控制以及功率任意可调.对静止坐标系下的PR控制器进行了静态和动态实验.最后,对电网电压不平衡时PR控制器的三相并网逆变器进行了实验,并与同步旋转坐...     

具有瞬时限流和抗不平衡负载能力的三相EPS逆变电源研究

介绍了一种基于DSP控制的大功率三相EPS逆变电源系统。该系统运行在三相负载不平衡时,能保证三相输出电压完全对称。同时,针对电动机负载的工作特点,提出了一种简单实用的抗瞬间冲击性大电流的控制方式,实现了电动机负载的稳定启动和可靠工作。     

基于态势利导的同步逆变器负序电流抑制方法

电网电压不平衡时,同步逆变器并网运行输出负序电流导致三相并网电流严重不平衡,进而使电网不稳定加剧,制约了其在新能源并网中的应用。针对此问题,对电网电压与逆变器输出电压未能同步而产生的不平衡电流进行机理分析,提出了一种抑制负序电流的新方法。该方法首先对逆变器输出电流进行态势预测,提前预知电流态势信息,然后将预测所得电流变化量转化为相应电压变化量作为前馈信息输入同步控制系统进行实时补偿,可实现同步逆变器态势利导下的快速预防控制。仿真结果表明,所提方法有效抑制了电网电压不平衡时的负序电流,降低了电流不平衡度,并提高了控制系统的动态性能。     

三相四线制不平衡负载系统无功及谐波电流检测

为解决三相四线制低压供电系统中非线性负载形成的无功电流和谐波电流对电网的影响,对三线四线制负载系统的电路特点、瞬时无功电流、谐波电流进行详细理论分析,确定了三相四线制不平衡非线性电路负载端无功电流和谐波电流的补偿办法,并提出了谐波电流和无功电流的电流倍压测定法,给出了检测原理图.仿真结果证明,该方法简单可靠、实时性好、检测精度高.     

基于有效值的台区电流不平衡度计算方法研究*

为解决在相位信息缺失条件下三相电流不平衡度准确计算的难题,提出了一种基于基波电流有效值的低压台区电流不平衡度计算方法。文章分析了基于对称分量法的电流不平衡度计算方法,以及在相位信息缺失条件下,4种常用三相电流不平衡度工程计算方法的差异性;基于对称分量法分解规律,将三相不平衡电流相量分解为两组相位对称的电流相量。在相位对称条件下,推出基于基波电流有效值的电流不平衡度计算式,确定不同工况下两组电流不平衡度的主从关系;结合低压台区负荷电流的不平衡特性,分析了计算方法在低压台区三相电流不平衡度计算中的适用性及差异性,并对低压台区运行数据进行实测验证。与4种常用工程计算方法相比,所提方法与对称分量法计算结果更加接近,且基本一致。     

基于比例谐振的LCL型并网逆变器控制系统设计

相比L型滤波器,LCL型滤波器具有更好的高频滤波特性,因此广泛应用于大功率、开关频率较低的并网设备。建立了LCL型逆变器的数学模型,在分析了同步坐标系下控制系统设计复杂的情况下提出αβ静止坐标系下基于比例谐振(PR)控制器的逆变器双环控制策略,并结合高阶极点配置、系统根轨迹以及开环伯德图给出了详细的控制器参数设计方案,最后仿真验证了该方案的正确性和可行性。     

基于动态三相不平衡度的配电网线损计算方法研究

均方根电流法、平均电流法、最大电流法等计算线损的方法应用于三相不平衡程度较重的区域存在一定误差。提出了一种基于动态三相不平衡度的配电网线损计算方法。首先通过对三相负荷电流的动态采集,计算得到台区三相不平衡度。对台区结构进行分析,根据台区负荷特征将其划分为不同的计算区域。根据不同计算区域的用户电量等参数,运用以居民用户总用电量替代电能表容量的改进等值电阻法得到其等值电阻的计算值。利用等值电阻法计算线损时考虑三相不平衡度的动态影响,得到基于动态三相不平衡度的配电网线损计算方法。实际案例验证了所提算法的有效性。     

非理想电网下三相LCL滤波并网逆变器对称电流控制

非理想电网包括电网存在不平衡、谐波畸变、频率变化等情况,在非理想电网下,三相电网中除正序分量外还含有一定量的负序、零序以及谐波分量。一方面,电网负序分量会使得d轴上含有2倍工频的脉动,从而导致锁相环锁相失准,虽然通过增加适当的滤波器可以滤除脉动量、提高锁相精度,但难以同时保证较好的频率适应性;另一方面,电网的负序及谐波分量易导致进网电流不对称且谐波含量增大,污染电网。针对上述问题提出了采用变采样周期锁相环(VSP-PLL)和电网负序电压前馈的方案,并结合逆变侧电流反馈控制以实现对称电流控制,最后,在一台5 k W三相LCL滤波并网逆变器样机上进行了实验验证。实验结果证明了方案的有效性。     

并网光伏发电系统励磁涌流抑制方法研究

在探讨太阳能并网变压器励磁涌流产生的原因及其影响因素的基础上, 分析现有励磁涌流抑制方法的优缺点, 提出了一种抑制变压器励磁涌流的新方法. 该方法采用V-f-t控制, 考虑了励磁非线性和剩磁的影响, 通过设置不同的V-f-t曲线抑制励磁涌流并进行比较. 仿真实验表明, 选择合适的函数曲线可以有效地抑制光伏并网变压器空载合闸时的励磁涌流.     

电网电压不平衡下燃料电池并网逆变器功率控制

基于参考指令变更的三相并网逆变器功率控制方法,通过调节影响功率波动的参考指令内的谐波分量可以实现逆变器电流质量和功率波动间协调控制,但不能实现三相电压不平衡下负序交流分量的无静差调整。针对此问题,提出了三相电压不平衡下燃料电池三相并网逆变器功率控制方法,构建了燃料电池三相并网逆变器电路拓扑结构。在此基础上采用无锁相环直接功率控制方法,采用全通滤波器对并网逆变器电路中的电压和电流基波分量进行90°相移,消除2倍频的负序交流分量,实现并网逆变器有功功率和无功功率的有效控制。仿真结果证明,所提方法控制的并网逆变器进网电流谐波含量为0.33%,输出电流正弦度较高,电网电压不平衡状态下仍能坚持对电流进行控制。该方法功率控制效果好,具有较强的安全性。