基于VSC的柔性互联电网潮流解耦算法研究

基于交替迭代的交直流潮流计算是柔性互联电网研究的基础,其能灵活适应电压源换流器(voltage source converter, VSC)的各种控制方式,且对成熟的交流潮流计算方法具有良好的继承性。但此算法由于交、直流系统间存在耦合关系,需要交替进行多次迭代。对此,本文首先分析换流器稳态模型及其常用控制方式、直流电网潮流稳态模型,随后推导出柔性互联系统交替迭代法及交替迭代法需要进行多次交替迭代的原因,提出了一种基于VSC的柔性互联电网潮流解耦算法。在不重新划分交、直流系统界限的基础上,通过对VSC有功控制参量的两次处理,继承了交替迭代法优点的同时,可避免进行多次交替迭代,使得潮流计算更加简洁且更贴近实际模型,从而使柔性互联电网潮流计算量大为减小。最后,通过IEEE9节点和IEEE30节点交流测试系统形成的两个柔性互联系统算例,验证本文所提算法的有效性和准确性。     

适用于MMC多端柔性直流配电网的改进电压下垂控制研究

传统交流配电网本质上是不可控的,难以适应现代多元电力供应方式,配电网会出现电压不平衡、电能质量较差等问题。模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的出现促使配电系统更加可控,为交流配电系统向直流配电系统发展提供了技术基础。介绍了MMC的基本原理,推导了其数学模型。针对配电系统频繁出现功率波动而引起的直流母线电压变化的情况,提出一种改进电压下垂控制策略,该策略能够抑制功率波动引起的过电压,消除电压越限,更有利于多端直流(Multi-terminal DC,MTDC)系统的电压稳定。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了并联四端直流配电系统,对所提的控制策略进行验证,仿真结果验证了其有效性。     

微网运行模式无缝切换控制技术研究

微网有并网和离网两种运行模式,实现两种运行模式间的无缝切换是保障系统稳定运行的关键。文中首先介绍了微网的系统模型与工作模式,然后分别介绍了基于虚拟同步发电机(VSG)的无缝切换控制技术和基于下垂控制(droop control)的无缝切换技术,最后在PSCAD中搭建了微网系统的仿真模型,验证两种控制技术的可行性,对比分析了两个切换过程的控制效果,由仿真结果得出基于VSG的无缝切换控制策略更适用于微网的并离网切换。