线电压补偿型DVR的补偿能力分析

提出一种基于三相三线系统的动态电压调节器（DVR），根据其结构提出了线电压补偿的思想，具有结构紧凑、控制灵活等优点。采用常规PWM技术，DVR的补偿能力将十分低下，控制算法非常复杂。为此，提出了一种基于线电压的PWM控制技术，充分利用了逆变器直流侧电压。仿真分析和实验结果表明，该方法不仅计算简单，容易实现，而且大大提高了DVR的补偿能力。     

VSC-HVDC直接虚拟功率控制策略

提出一种基于空间矢量调制直接功率控制(direct power control with space vector modulation,DPC-SVM)的直接虚拟功率控制算法。此控制算法扩展了现有DPC的适用范围,在电压源换流器(voltage source converter,VSC)交流侧开路及交流测电流为零时,通过虚拟功率保持DPC控制模块的反馈回路,使DPC能够在VSC换流器并网前控制交流侧输出电压幅值和频率稳定并与电网接入点保持一致。此算法计算过程简单,使用大部分原有DPC-SVM控制模块,并且与DPC-SVM结构保持一致,从而使VSC换流器并网前后控制算法切换平滑。该文分别利用PSCAD/EMTDC软件平台和实验室硬件实验电路进行仿真和电路实验,验证提出的控制算法的正确性和有效性。     

应用柔直技术改善220 kV分区电网性能的研究

对应用柔直技术改善220 kV分区电网性能进行了研究,对220 kV分区电网进行静态安全性分析,考虑线路负载率和节点电压等指标,找出影响分区供电可靠性的因素;在明确薄弱环节后,进行柔性直流分区互联系统的设计,依据N-1故障的严重程度进行柔直落点设计,之后设计柔直电压等级。通过灵敏度计算分区电网有功功率和无功功率需求,设计柔直容量及控制策略。通过PSD-BPA验证所提方法的有效性,计算结果表明：柔直互联系统投入后,能够缓解重载分区供电压力,实现分区供电能力最大化,故障时可以进行无功支撑,稳定分区电网电压。     

多电压等级交直流配电系统潮流分析

随着分布式电源及直流负荷的发展,兼具安全、可靠、高效的交直流混合配电网将成为未来配电网发展的一种重要形式。基于电压源型换流器的直流配电网具有可控性强、电能质量问题少、经济性好等优点,但同时也引入了有别于交流配电网的潮流计算问题。为此,文章首先建立了考虑换流器损耗以及直流变换器损耗的潮流计算模型,并给出损耗参数计算方法。其次介绍了直流系统潮流模型的求解方法,重点考虑了电压源型换流器和DC/DC变换器控制方式对潮流计算的影响,针对不同的控制策略给出不同的潮流求解方法,并给出了当潮流越限时几种有效的解决措施。最后利用IEEE 33节点直流配电网算例验证了提出的损耗模型的正确性和潮流求解方法的有效性。     

基于功率同步机制锁相的光伏并网系统稳定性分析

光伏出力存在波动性并含有一定量的谐波,容易造成并网点电压波形出现畸变,给锁相带来困难。这种问题在光伏并网系统连接到弱电网时尤为突出。基于此,文中提出一种基于功率同步机制的新型锁相结构来代替传统锁相环（PLL-phase locked loop）获取交流侧相角,并应用于光伏并网系统。为了分析其稳定性,建立了含新型锁相结构的光伏并网系统小信号模型,并通过特征值分析法分析了虚拟阻尼系数、惯性时间常数和电网短路比等参数对系统稳定性的影响。分析表明：电网变弱时,系统稳定性降低;适当改变虚拟阻尼系数、惯性时间常数的取值可以提高系统稳定性。最后,结合宁夏电网宋堡光伏电站部分数据在PSCAD/EMTDC软件中搭建了仿真模型,仿真结果表明采用新型锁相结构的系统在受到扰动时,其暂态响应优于采用传统的PLL系统,并且稳定性更好。     

连接低惯量系统的柔性直流输电模型预测控制

针对低惯量系统频率稳定性控制需要,通过对与之相连接的柔性直流输电(VSCHVDC)系统的数学模型离散化,采用模型预测控制算法分别设计整流器和逆变器的控制系统。模型预测控制方法具有结构简单、参数选择便捷、动态响应快、鲁棒性好等特点,易于实现与VSC-HVDC相连的低惯量送端交流系统频率波动控制。分析基于模型预测控制的直流功率调制对系统频率变化的调节作用,并在PSCAD/EMTDC仿真软件中建立仿真模型,对比分析传统PI双环控制直流功率调制方法和模型预测控制直流功率调制方法对交流系统频率的影响,仿真结果表明,VSC-HVDC模型预测控制方法能够有效抑制交流系统频率变化的幅度,加快频率恢复的速度。     

多端柔性直流输电系统交流侧故障穿越功率协调控制

在多端柔性直流输电(voltage source converter based multi-terminal DC transmission,VSC-MTDC)系统交流侧发生故障导致电网电压暂降时,为了维持该侧公共连接点(point of common coupling,PCC)电压水平,设计了故障期间各换流器的有功功率和无功功率协调控制策略。在电网故障期间,故障侧换流器由有功电流控制优先切换到无功电流控制优先,根据电网跌落深度发出相应的无功功率,当增发的无功功率未导致交流侧过流时,剩余的电流容量用于维持故障前的有功传输水平。而当增发的无功功率导致交流侧过流时,提出了通过改变交流系统故障对应的换流器的有功功率来避免交流侧过流。同时提出将基于下垂控制的功率控制策略转换为以输出电压为指令的控制策略,当交流系统故障对应的换流器有功功率改变时,有功功率失去平衡,直流电压因电容充电/放电而升高/跌落,此时其余侧换流器在不需要站间通讯的情况下自动随着直流电压的变化而调整自身的有功功率指令,达到自适应调节、自动分配功率的目的,实现自律分散控制。最后在PSCAD/EMTDC上搭建了多端柔性直流输电仿真模型,验证了该文所设计控制策略的有效性。     

基于随机预测误差的分布式光伏配网储能系统容量配置方法

储能装置作为一种解决含分布式光伏配网系统功率波动的有效手段,其容量配置关系到补偿功率波动精度和经济性指标。为准确配置储能容量提出一种分布式光伏配网系统中储能设备容量配置方法:通过分析光伏出力短期预测误差和负荷短期预测误差的概率统计规律和随机过程,利用区间估计方法得出储能设备容量配置函数;然后利用该配置函数实现的配置方法,对储能容量在分布式配置和集中式配置两种方法下的预测误差的方差进行比较,可知储能容量分布式配置可以得到更精确的容量配置和更优的功率补偿效果。应用所提配置方法搭建实验样机,并应用于江西电网公司某分布式光伏配网系统中,验证了该方法的正确性和可行性。     

幅值自适应的阶梯式紧急功率支援控制技术

对传统紧急功率支援模块进行了改进,提出了幅值自适应的阶梯式紧急功率支援控制技术。将功率提升方式由斜坡上升改为阶梯式,引入了能够实时反映系统稳定性的信号,并根据反馈信号来确定紧急功率支援的幅值。文中阐述了该新型紧急功率支援模块的基本原理,介绍了参数整定的方法以及反馈信号的选取,并通过PSCAD仿真验证了该控制模块的可行性。仿真结果显示,该模块实现了根据反馈信号自适应确定功率提升幅值,在充分发挥直流系统输电能力的同时兼顾了换流器交流母线的电压稳定性,解决了传统紧急功率支援模块参数整定困难、适用性差的缺点。     

基于补偿特性的并联型有源电力滤波器直流侧电压取值分析

并联型有源电力滤波器直流侧电压值直接影响谐波补偿特性,文中分析了直流侧电压的取值对补偿特性的影响。首先,分别在单相和三相系统中,针对典型的晶闸管整流加阻感负载为系统负载的负载电流,通过对等效电路的分析,得出完全补偿谐波时所需的直流侧电压理论最小值;然后,当直流侧电压小于理论最小值时,考虑在正弦脉宽调制方法下,通过仿真曲线,给出了补偿后电源电流总谐波畸变率(THD)与直流侧电压之间的定量关系,这些曲线为直流侧电压的选择提供了参考。仿真和实验验证了所述直流侧电压值选取方法的正确性。