针对风电外送基地的暂态切机决策模型

着重研究风电外送基地参与紧急控制的协调切机措施。在分析鼠笼型异步、双馈感应式以及永磁直驱同步风力发电机暂态特性的基础上,通过定义系统暂态能量切机控制效果指标与系统振荡恢复效果指标,分析不同风机切机措施对改变暂态过程首摆效果的差异性及造成系统阻尼变化进而对系统振荡恢复过程的影响,研究表明双馈感应式、永磁直驱同步风力发电机的切机控制效果基本相同,需要与鼠笼型异步风力发电机切机比例配合进行。提出了协调功角稳定及切机后系统振荡恢复过程的双目标非线性加权模糊切机模型,旨在给出切除不同风机的优化组合方案。仿真算例表明所提方案能兼顾改善系统首摆稳定及后续的恢复过程,对提高系统运行稳定性具有指导作用。     

基于储能技术的交流互联电网稳定控制方法

为了在储能功率有限的情况下能够更有效地阻尼系统低频振荡,提出了一种利用储能技术提高交流互联电网动态稳定性的控制方法,即利用储能技术配置区域间振荡模式对应特征根、增大系统区域间振荡模式的阻尼。研究了储能装置控制参数的优化和安装地点的选取,分析了储能装置功率响应时间对所提方法控制效果的影响,提出了实用化的控制策略,并进行了仿真分析。结果表明,所提控制方法在储能功率有限的情况下,仍然具有令人满意的控制效果。     

含虚拟惯性与阻尼控制的变速风电机组综合PSS控制器

大规模风电场接入电网将削弱系统的惯性和阻尼特性,不利于电网安全运行。本文首先分析变速风电机组的传统功率控制,根据虚拟转动惯量与转速调节及电网频率变化的关系,提出适用于变速风电机组的虚拟惯性控制策略,解决高风电渗透率区域电网惯性不足的问题。其次,通过分析所提虚拟惯性控制对系统阻尼特性的影响,发现该控制方法对功率振荡具有抑制作用,实现了惯性控制与阻尼控制在有功环节上的有机结合。为进一步增强风电机组的阻尼能力,提出无功阻尼控制与虚拟惯性控制相结合的综合控制方案,从而完善风电场对系统的支持能力。最后,通过对含变速风电机组区域电网的仿真分析,验证在所提控制方案下风电机组不仅能够快速对电网提供频率支持,并且具备阻尼系统功率振荡的能力。     

基于暂态阻尼增强的改进VSG控制策略

针对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)并网运行时在有功指令和电网频率扰动下存在输出有功暂态振荡问题,提出了一种基于暂态阻尼增强的改进VSG控制策略。首先,基于状态反馈理论,分析了所提控制方法的物理意义,即该策略是通过在常规VSG有功控制环中加入角频率和电磁功率的高频分量来增强系统暂态阻尼。然后,基于所提的控制方法,建立了系统的有功控制环闭环小信号模型,并通过对系统特征根的根轨迹进行分析揭示了所提控制方法对VSG有功功率振荡抑制的影响。并给出了各状态反馈参数的设计准则,指导了反馈系数的设计。所提控制策略能有效抑制有功指令突变和电网频率突变时VSG输出有功功率振荡,并且不会影响系统的稳态特性。最后,通过仿真和实验对比分析,表明所提控制方法具有更好的有功功率振荡抑制效果,并且能消除稳态偏差,且适用于不同电网强度。     

多落点HVDC附加阻尼控制的最优控制点研究

四川电网是典型直流多落点系统,如何选择最适合的直流线路来阻尼区域间振荡需要研究。在对系统线性化处理的基础上,通过理论推导得出了可以衡量直流阻尼控制器安装地点优劣的指标——控制敏感因子。该指标综合考虑了直流阻尼控制器对目标振荡模式的阻尼效果和对其余振荡模式的影响,其值越大表明控制点对区域间振荡模式可控性越好,且对其余振荡模式的影响越小。进一步给出了控制敏感因子的实用化计算步骤。通过对四川实际电网多种运行方式下的BPA数据模型仿真计算,验证了所提指标的正确性,为直流附加阻尼控制器最优安装地点的选择提供了实用化计算指标和一定程度的理论解释。     

基于机器学习可解释代理模型的风电次同步振荡 在线预测及优化控制方法

随着新能源发电的快速发展,大规模风电场与电网相互作用引起的次同步振荡问题不断凸显,对次同步振荡进行预测并采取预防性控制措施具有重要意义。为此,提出了一种基于机器学习可解释代理模型的风电并网系统次同步振荡的在线预测和优化控制方法。采用Prony算法分析电网小扰动过程以辨识系统阻尼水平。建立了基于梯度提升树模型的系统阻尼评估系统。提出了基于可解释代理模型的优化控制辅助决策方法。在Matlab Simulink中搭建了多个直驱风电场并网系统的仿真模型,验证了所提方法能够有效进行次同步振荡在线预测和优化控制,从而抑制次同步振荡,提升系统的稳定性。相较于传统的抑制方法,所提方法不依赖风电系统的详细模型,能够对风电场进行有针对性的控制,且控制措施的效果是可估测的。     

兼顾阻尼抑制和电压支撑的动态无功补偿装置控制方法

提出一种兼顾抑制低频功率振荡和提高暂态电压稳定性的动态无功补偿装置控制方法。首先通过一个典型的含有动态无功补偿装置的系统分析了阻尼低频功率振荡和保持母线电压稳定2个控制目标相互影响的机理。在此基础上提出在电压控制和阻尼控制两者出现矛盾的时候,通过协调优化算法,选取最优的无功控制指令,防止阻尼控制引起电网电压超标。在典型电网系统中开展了仿真研究,结果表明所提方法可以实现电压控制和阻尼控制的协调,在确保电压控制效果的前提下尽可能抑制低频功率振荡。     

基于压缩空气储能附加阻尼控制的电力系统低频振荡抑制策略

随着电力系统中电力电子设备的渗透率大幅提升,在扰动下系统发生低频振荡失稳问题日益凸显。为此,结合压缩空气储能良好的有功调节能力,提出了抑制电网低频振荡的压缩空气储能附加阻尼控制方法。首先,建立了压缩空气储能的数学模型,分析了质量流量对其输出功率的影响。其次,分析压缩空气储能抑制低频振荡的可行性,提出了基于调节阀的附加阻尼控制器,调整质量流量,进而控制压缩空气储能的输出功率,抑制电网的低频振荡。最后,搭建含压缩空气储能的4机2区域电力系统仿真模型,验证所提方法的有效性。仿真结果显示所提方法能够为电网提供正阻尼,可较快抑制电网的低频振荡,有效提高电力系统的稳定性。     

双馈式风电场抑制电网低频振荡的实时数字仿真仪实验

双馈式风电场与常规电站混合输电是未来大规模风电开发输送的主要模式,但这种输电模式整体稳定性可能较差。首先分析了常规电站与风电场混合输电模式下的低频振荡;然后分析了风电场阻尼常规电站低频振荡的可行性,提出了附加阻尼控制技术并制作了实验样机;最后通过实时数字仿真仪进行系统实时仿真建模(包括双馈发电机系统模型、同步发电机系统模型以及"风火打捆"系统模型),并与实验样机进行联调。联调实验结果表明,基于所提控制策略的实验样机可挖掘风电机群自身暂态有功调节能力以贡献电网阻尼,既能够增强电网阻尼,又能有效抑制电网出现低频振荡。     

同步电网合理规模的3个基本约束研究

电网互联可以充分发挥电网的经济效益,而同步电网规模充分扩大后将带来电网调度、低频振荡等问题。从纯技术的角度,提出决定同步电网合理规模的3个基本约束：频率稳定约束、低频振荡最低频率约束和同步功率支援效应消失约束。研究表明：稳态频率偏差指标比暂态频率偏差指标对同步电网规模的要求更高,因而同步电网频率稳定约束可根据稳态频率偏差指标计算;快速励磁控制在低频振荡频段内对发电机阻尼的贡献是负的,且振荡频率越低负阻尼越大,配备有电力系统稳定器的发电机总电气阻尼通常在振荡频率低于0.3 Hz后变负,且振荡频率越低负阻尼越大;同步功率系数是刻画同步功率支援效应的指标,若同步电网内2台机组间稳态功角差超过90°,同步功率支援效应将消失。从同步电网一般性结构出发进行研究,其研究结论对实际电网的互联方式与电网规模确定具有指导意义。     

感应电动机直接转矩控制低速性能的改善

针对感应电动机直接转矩控制低速时转矩脉动大的问题,提出了一种改进的转矩预测法,仿真结果表明,该方法能有效地减小转矩脉动、改善定子磁链和电流波形,提高了起动的快速性,并减少了开关次数。     

基于转矩预测的直接转矩控制系统的实现

针对感应电动机直接转矩控制低速时转矩脉动大的问题,分析了转矩脉动的原因,并提出了一种转矩预测方法,实验结果表明,该方法能有效地减小转矩脉动、改善定子磁链和电流波形。     

关于凸极同步电机磁阻转矩的探讨

对凸极同步电机电磁转矩的两个计算公式进行了比较和分析,指出了两式中磁阻转矩表达式的不同,根据磁阻转矩产生的机理,确定了磁阻转矩的计算公式.     

基于转矩面积的UPFC稳定控制器优化设计

通过推导统一潮流控制器(UPFC)稳定控制器的状态方程,分析了UPFC稳定控制器对同步发电机电磁转矩的影响。同步发电机的同步转矩分量和阻尼转矩分量是影响电力系统稳定性最直接的因素。考虑到利用UPFC稳定控制器提高系统阻尼转矩时有可能会恶化系统的同步转矩,文中利用转矩面积对UPFC稳定控制器进行了优化设计,较大的转矩面积可以确保同步发电机同时拥有足够的同步转矩和阻尼转矩。优化后的UPFC稳定控制器在提高系统阻尼转矩的同时,改善了系统的同步转矩,从而有效提高系统的稳定水平。最后给出一个算例进行验证,EMTDC的仿真结果证实了该方法的有效性。     

交流力矩电动机电压前馈补偿式的堵转力矩控制原理与应用

针对某些施力控制场合的需要,根据交流力矩电动机的堵转力矩与定子电压成平方关系的特点,提出一种基于定子电压前馈补偿式的三相交流力矩电动机堵转力矩控制方法和实现技术该方法具有堵转力矩稳定度高、实现容易、调试方便、操作简单、运行可靠等特点。介绍了该系统在橡胶传动带磨削机中的应用实例。     

基于转矩面积的STATCOM稳定控制器设计

同步发电机的同步转矩分量及阻尼转矩分量是影响电力系统稳定性最直接的因素,转矩面积则将这2个转矩分量有机结合起来.文中推导出转矩面积的计算方法,再利用最大转矩面积原理对静止同步补偿器(STATCOM)稳定控制器进行优化设计,解决了STATCOM稳定控制器可能会恶化系统同步转矩这一问题.所设计的稳定控制器投入运行后,可以保证同步发电机同时拥有足够大的同步转矩和阻尼转矩,使得系统的稳定水平得以提高.最后给出一个算例进行验证,EMTDC的仿真结果证实了此方法的有效性.     

交流力矩电动机电压前馈补偿式的堵转力矩控制原理与应用

针对某些施力控制场合的需要，根据交流力矩电动机的堵转力矩与定子电压成平方关系的特点，提出一种基于定子电压前馈补偿式的三相交流力矩电动机堵转力矩控制方法和实现技术该方法具有堵转力矩稳定度高、实现容易、调试方便、操作简单、运行可靠等特点。介绍了该系统在橡胶传动带磨削机中的应用实例。     

无刷直流电机非导通相续流的研究及消除策略

分析了无刷直流电机在非换相期间非导通相上发生续流的原因及对电磁转矩脉动的影响，从PWM调制策略角度出发．提出了一种新的PWM调制方式，它能完全消除非导通相的续流现象，从而减小转矩脉动。通过仿真和试验．证明了该方法的可行性和优越性。     

直接转矩控制系统转矩动态特性

分析了施加电压矢量后转矩的动态变化,得出转矩的动态特性取决于所施加电压矢量与转子磁链夹角,给出直接转矩控制的电压矢量选择规律,指出了传统开关表的不足,并通过增加可用电压矢量数目给出一种优化的开关表来抑制转矩脉动。分析表明转子位置信息和增加电压矢量数目对直接转矩控制实现转矩精确控制非常必要。     

真空灭弧室绝缘拉杆拧紧力矩测试及分析

通过对常用真空灭弧室绝缘拉杆进行拧紧时的力矩测试及分析,提出了现阶段真空开关在拧紧绝缘拉杆过程中存在的问题,并通过数据和图表的形式,导出了真空灭弧室绝缘拉杆拧紧时应使用的正确方法,以及拧紧时应使用的正常力矩,杜绝使用破坏性力矩进行安装。对提高真空开关的使用寿命、提高灭弧室生产厂家的经济效益具有现实意义。