用于光伏低电压穿越测试的电压跌落发生器设计与试验

针对光伏低电压穿越测试,提出一种能适应多种电网电压等级的电压跌落发生器通用设计方案。依据国家标准GB/T 19964—2012中规定的低电压穿越曲线要求,阐述了典型阻抗形式电压跌落发生器的工作原理;提出一种该电压跌落发生器中限流电抗器和接地电抗器的拓扑结构及电气参数设计方法;给出一个电压等级为10kV,且可以5%步长实现从0%至100%电网额定电压的全范围20种电压跌落深度的电压跌落发生器设计实例。最后,针对一台500kW光伏并网逆变器,进行了多种深度尤其是零电压穿越的单相和三相跌落试验,试验结果证明了该方案的有效性。     

风力发电用电压跌落发生器研究综述

为测试风力发电系统的低电压穿越能力,需要专门的电压跌落模拟装置。鉴于此,对国内外现有风力发电用电压跌落发生器(VSG)的研究进行了详细的总结,论述了3种形式的VSG实现方法,阻抗形式VSG通过在主电路中并联或串联阻抗模拟电压跌落,变压器形式VSG以变压器组合或中心抽头变压器切换方式模拟电压跌落,电力电子变换形式VSG使用半导体功率器件模拟各种电压跌落类型,功能强大;并对各种方法的工作原理和实现方法进行了分析,对各自的优缺点进行了对比。变压器形式VSG具有结构简单、可靠性高和成本较低的优势,目前使用较多,电力电子变换形式的VSG因其体积小、便于携带和强大的功能,将会得到越来越多的应用。     

风电用变压器型电压跌落器及保护系统的研究与设计

风电机组并网运行前,需要进行低电压穿越能力的测试,专门的电压跌落模拟装置必不可少。基于此,研究了一种风力发电用变压器型电压跌落装置,可以模拟不同类型的故障,实现不同深度的电压跌落,电压跌落持续时间可调。为保证电压跌落测试系统能安全可靠工作,设计了完备的故障保护系统。通过建模仿真与现场测试实验,该装置可以满足实际工程需求,为风电机组低电压穿越测试中电压跌落装置实现方案提供选择与参考。     

用于低电压穿越测试的电压跌落发生器研究

随着新能源中风力发电容量占电网比重的不断增加,新的电网运行准则要求风电机组具有一定的低电压穿越运行能力,电压跌落发生器是测试风电机组低压穿越性能的重要装置.这里在分析真实电网电压跌落类型的基础上,提出一种基于比例积分谐振控制器的电压跌落发生器控制策略,以实现故障电压正负序分量的精确控制.实验结果表明,基于该方法的电压跌...     

风力发电机组低电压穿越能力的试验分析

针对多起因系统故障引起电压跌落,导致风力发电机组脱网事故,对风电机组的低电压穿越能力进行分析,采用风电机组低电压穿越移动测试装置对风电机组进行低电压穿越能力测试。测试结果表明:风电机组低电压穿越能力测试可以精确记录风电机组低电压穿越期间电压、电流等各项参数指标,对并网风机及系统的稳定运行意义重大。     

双馈风电机组低电压穿越特性的试验研究

低电压穿越能力正逐渐成为大型并网风电机组的必备功能之一,要求风电机组在电网电压跌落发生时保持并网,故障消除后快速恢复正常运行。在分析双馈机组电压跌落特性的基础上,采用了转子主动式Crowbar电路和直流侧卸荷电路相结合的方法来实现双馈风电机组的低电压穿越功能,讨论了具体的低电压穿越控制策略,通过仿真验证了电路结构和控制策略的正确性。在实验室10 kW双馈机组实验平台上,采用电压跌落发生器模拟电网电压跌落故障,进行了电网电压跌落至额定电压20%时不同持续时间的测试,证实了所采用的低电压穿越控制策略的有效性。     

一种新型风力发电用电压跌落发生器

低电压穿越能力是各国风电场并网规程对风电机组提出的最具挑战性的要求之一。风电机组在低电压穿越期间的性能和过电流的大小除了和故障的类型有关外,还和故障发生时电网电压的相位有关。为了研究和测试风电机组在最严峻的故障情况下的低电压穿越性能,研制了一种采用交流无触点开关的基于阻抗形式的电网电压不对称跌落发生器,应用电阻-电容-二极管吸收电路吸收绝缘栅双极型晶体管两端的过电压,采用改进的反正切函数准确计算电网电压相位角,采用单片机作为控制器。实验结果表明该装置能够比较准确地在电网设定相位模拟电网不对称电压跌落故障,且该装置结构简单,实现方便,制作成本相对较低,实用性较强。     

风电机组低电压穿越测试相关技术研究

风电机组具备低电压穿越能力是风电大规模接入系统的前提保证之一,目前我国已经开展低电压穿越测试工作。介绍风电机组低电压穿越能力测试的内容及原理,并根据已有的风电机组低电压穿越测试经验对短路容量的选择、抽检测试中电压跌落深度的选择、机组励磁与并网装置(变流器)的低压穿越电路原理以及标准中有功恢复速度进行了分析。最后,对风电场风电机组的低电压穿越能力管理提出了一些建议。     

新能源发电低电压穿越的VSG实验平台研制

针对低电压穿越(LVRT)试验所需电压跌落发生器(VSG),提出一种基于LabVIEW上位机控制的变压器形式VSG设计方法。重点分析了所研制VSG实验平台的设计原理,通过LabVIEW设计上位机与本地VSG控制器进行通信控制,VSG控制器采用STM32F103作为主控芯片构建控制系统。VSG主体结构主要包括抽头变压器、继电器与限流电阻。研制的实验平台可实现上位机安全可靠操作VSG,能精确设置电压跌落持续时间,模拟不同跌落深度的电网故障电压,满足LVRT试验要求。实验结果表明所研制VSG实验平台的有效性与可靠性。     

适用于风力发电的一种低成本VSG实现方法

新的电网导则要求风力发电系统具有一定的低压度过能力(LVRT),采用一种低成本的电压跌落发生器(VSG)方案,可以方便地模拟电网电压跌落.以单片机作为控制器,以晶闸管作为交流开关,以MOC3062作为晶闸管驱动器,构成变压器形式的单相VSG,省去了同步电路,因而结构和控制简单,可扩展性强,成本低,可靠性高,能够实现大功率等级.仿真和实验结果表明电压衔接良好,波形畸变小,可以满足风电测试的需求.     

火电机组辅机变频调速系统低电压穿越测试

为了准确分析火电机组变频调速系统的低电压穿越能力,避免火电机组一类辅机（如给煤机、给粉机、空气预热器等）变频调速系统发生短时（小于5 s）电压暂降或中断供电造成设备损坏、机组停机或机组输出功率大量下降,提出了2种利用电压暂降发生器对火电机组辅机变频调速系统进行低电压穿越测试的原理和方法,通过对比分析研究,为变频调速系统改造前的低电压穿越能力实测和改造后的验收试验提供了理论参考,实践结果证明了该方案的可行性和正确性。     

设备侧电压暂降严重程度评估方法研究

综合考虑ITIC曲线、SEMI曲线和C4.110工作组提出的敏感设备耐受曲线,基于严重程度函数单调性和连续性的实际分布特征,分别建立了单相、两相和三相电压暂降影响度函数;在此基础上考虑电压暂降非矩形实测波形,利用多暂降阈值描述改进影响度函数,从而提出了一种考虑电压暂降类型与多暂降阈值描述的多暂降阈值设备侧电压暂降严重程度评估方法,该评估指标综合考虑设备耐受曲线及电压暂降事件的持续时间、暂降幅值、暂降类型和暂降波形评估严重程度。实例分析验证了所提方法的正确性。     

供电电压凹陷域的分析

首先对电压凹陷和电压短时中断各特征量及可能的影响因素进行了分析。在此基础上,对临界距离法和故障点法这两种凹陷域的评估方法做了比较和扩充。以IEEERBTS-6可靠性测试系统为例,分别用这两种方法加以计算,并提出将两种方法相结合的思想。最后,讨论了凹陷域的影响因素。     

一种新型动态电压跌落修正器

电能质量事故大多是由电压跌落和电压瞬时中断引起的,为此对常用的电能质量问题解决方案的优缺点进行了比较,介绍了一种新型动态电压跌落修正器的拓扑结构、工作原理和目前的研究状况,指出了用动态电压跌落修正器解决低压领域电能质量问题是今后的发展趋势.动态电压跌落修正器无需串联变压器、没有电池、没有旋转飞轮,具有成本低廉、尺寸紧凑、重量轻、低维护、高效率等优势,对其进行研制和使用可取得巨大的经济和社会效益.     

新型单相软件锁相环的研究

动态电压恢复器(简称DVR)作为一种新型电能质量调节设备,能够快速而有效地抑制电网电压波动,保护了敏感负载.介绍了应用于DVR的一种新型的单相软件锁相技术,此方法适合于单相补偿方式,可以有效减小高频谐波对锁相的影响,并通过仿真验证了这一方法的可靠性.     

动态电压恢复器试验方法研究

电压暂降是发生概率最高的电能质量问题,动态电压恢复器(DVR)是解决电压暂降最直接有效的方法之一。DVR装置拓扑、电压暂降检测方法和补偿策略等得到了广泛研究,而试验方法却鲜有提及。在此分析了DVR装置拓扑结构,指出针对配电系统DVR适用拓扑——无串联变压器三单相桥DVR,提出了一种DVR装置低成本的全工况模拟试验方法,通过仿真和试验测试,验证了此试验方法的有效性和实用性。     

中压大容量DVR的拓扑结构及其控制方法研究

介绍了动态电压恢复器的电路拓扑和基本原理以及DVR的发展趋势,提出了中压大容量条件下动态电压恢复器的一种切实可行的电路结构。在此基础上,提出了基于瞬时无功功率理论的DVR软锁相方法和改进的DVR反馈控制方法。进行了系统的仿真研究。对DVR补偿单元进行了实验。仿真和实验结果均验证了软锁相方法是有效的,DVR的补偿效果也是令人满意的。     

VSG系统直流电压快速稳定的控制策略研究

为了提高电压跌落发生器在逆变侧模拟电网跌落故障时整流侧的响应速度,根据PWM整流器模型本身具有的非线性特性,利用部分反馈线性化的方法设计了VSG整流侧的电流内环控制器,电压外环控制则采用抗扰动能力强的变速积分PI控制器。针对VSG的逆变侧,根据三相电压矢量关系图,设计了一种简单且易于实现平衡跌落与部分不平衡跌落故障的开环控制器。仿真及实验对比结果表明,所提控制策略能够提高VSG系统在电压跌落时的动态响应速度,保证直流母线电压的快速稳定调节,具有显著的优越性。     

固态限流器对电力系统瞬间电压跌落的影响

电网结构日趋复杂，系统短路容量急剧增加，研究故障情况下提高电压稳定性对于系统安全运行具有重要意义，固态限流器在系统正常运行条件下对外不呈现阻抗，当系统发生短路故障时迅速串入系统网络中。对母线电压具有强支撑作用，利用耦合式三相固态限流器，对2种典型电网系统模型发生故障情况进行了仿真分析。研究表明：固态故障限流器的应用能够有教抑制短路故障引发的系统瞬间电压跌落，而且随着限流阻抗值的增大，相应的改善效果更为明显。这也显示改善系统故障电压是故障限流器具有的一种本质能力。     

一种基于改进灰色关联分析的电压暂降源识别方法

为准确识别电网中各类暂降源,提出了一种基于改进灰色关联分析的电压暂降源识别方法。分析了其产生机理,并利用暂降分段法,分析电网中各类暂降源的波形特点;针对传统灰色关联分析模型的不足,利用熵权法进行改进;提取电压暂降波形的时域特征,形成六类暂降源对应的标准参考序列和待识别暂降源对应的比较序列,利用改进的灰色关联分析模型计算参考序列和比较序列的关联度,实现暂降源的准确识别。通过PSCAD/EMTDC仿真和实测数据对所提方法进行验证,并与其他方法对比,证明了所提方法能在样本较少的情况下准确识别各类暂降源,且能确定短路引起暂降的故障类型,具有较大的工程应用前景。