基于目标级联技术的含风电互联电网机组组合策略

针对含风电互联电网日前安全约束机组组合的规模大、约束复杂、求解困难等问题,提出基于目标级联分析技术的分散协调优化策略。将问题分解为负责区域间边界节点电压相角协调的上层优化问题和以并行方式独立优化各区域发电计划的下层优化问题。下层优化以弃风电量期望和电量不足期望,量化各区域内风电、负荷预测误差,以及常规机组强迫停运等系统运行不确定性所带来的风险,并以罚函数的形式引入目标函数,以综合优化系统可靠性与经济性。2区域12节点系统和IEEE RTS96三区域互联系统算例仿真验证所建模型和算法的有效性。     

基于多场景风险分析的含风电互联电网机组组合策略研究

为保证电力系统可靠运行,日前机组组合应考虑电网中不确定性因素所带来的风险。大规模风电并网给电力系统运行引入了更多的不确定性,电网互联一定程度上可削弱风电不确定性对电网运行的影响,但同时也增大了日前机组组合问题的复杂度。为了在有限的计算时间内获取计及风险的可行的机组组合方案,需要筛选典型场景来衡量电网运行风险。在风电、负荷预测误差的基础上设置了互联电网机组、联络线强迫停运场景集,构建了互联电网弃风电量期望（expected wind power curtailed,EWPC）和电量不足期望（expected energy not supplied,EENS）风险量化指标,并将其以罚函数的形式引入目标函数,建立了计及多场景运行风险的多区域互联电网安全约束机组组合模型,经两区域12节点系统验证了机组组合策略的正确性和有效性。     

基于频域RGA原理的多并联三相逆变器间交互影响分析

针对并联三相逆变器间的交互影响问题,提出了基于相对增益矩阵原理的并联变换器交互影响分析方法.在考虑非线性因素影响的基础上,建立了αβ坐标系下包含附加有源阻尼控制的双闭环控制逆变器传递函数模型,构建了基于下垂控制的LCL型逆变器并联系统等效模型,结合相对增益矩阵原理分析并联逆变器间交互影响程度,揭示了并联系统交互运行的相关规律.最后,在MATLAB/Simulink仿真平台中搭建了多三相逆变器并网模型,并通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和交互影响分析方法的有效性.研究结果表明:多三相并网逆变器间交互影响程度主要受到系统运行频率、滤波电容数值和逆变器并联台数的影响.所提方法可定量分析逆变器间的交互影响程度,为逆变器控制系统优化设计及提高并联逆变器系统电能质量提供经验借鉴.     

直流固态变压器环流抑制策略

直流固态变压器(DC solid state transformer,DCSST)作为直流微电网中的重要组成部分,通常采用输入均压环和输出电压环结合的双环解耦控制策略,该控制策略在每个双有源全桥变换器(dual-active full-bridge converter,DAB)模块传输效率不一致的情况下,无法保证输出均流,从而降低直流固态变压器的运行效率。针对上述问题,提出一种基于虚拟阻抗的直流固态变压器控制策略,在传统控制的基础上加入环流反馈控制回路,并引入虚拟阻抗调节其环流阻抗,从而实现对每个双有源全桥变换器模块的环流控制,最终使得每个双有源全桥变换器模块的环流减小。所提控制策略使得直流固态变压器可以在子模块功率电路参数不同的情况下,同时保证各子模块输入均压与输出均流。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。     

非隔离型交直流变换器共模解耦控制研究

非隔离变换器高频开关及直流网不平衡负载使得系统产生高、低频共模电压,从而威胁设备及人身安全。建立了交直流接口双向AC-DC变换器共模等效模型,研究了交直流共地连接方式对高频共模电压抑制的性能。在直流侧引入中线桥臂,详细研究中线桥臂抑制低频共模电压的工作原理,并提出基于虚拟阻抗法及中线电流抑制的复合控制策略,以产生对称的双极直流母线电压,实现共模解耦。通过实验进行了验证,结果表明,提出的复合控制策略可消除共模电压和漏电流,且在交直流共地的变换器中具有良好的应用前景,从而证明了拓扑和控制的有效性。     

不平衡工况下CLLC型交直流母线接口变换器控制策略

针对交流微电网电压不平衡工况下直流微电网母线电压二倍频脉动问题,提出一种适用于CLLC直流变压器的两级式双向隔离AC/DC母线接口变换器控制策略。首先,对不平衡工况下交直流母线接口变换器功率传输特性进行分析,并设计抑制交流侧负序电流的控制策略。其次,建立CLLC直流变压器的基波等效模型,并分析其电压增益和输入阻抗特性。在此基础上,考虑不平衡工况下CLLC直流变压器输入电压脉动特点,对CLLC直流变压器进行了参数优化设计并提出了基于脉动电压前馈的控制策略以抑制直流母线电压脉动。最后,通过Matlab/Simulink进行仿真,结果表明,采用所提控制策略,在交流母线电压平衡及不平衡工况下均能保证三相电流平衡的同时抑制直流母线电压脉动。     

不平衡工况下混合微电网交直流母线接口变换器多模态运行控制策略

针对混合微电网不平衡工况下交流母线电压不平衡、直流母线电压二倍频波动和三相电流不平衡等电能质量问题,提出交直流母线接口变换器多模态运行控制策略,所提策略可以使接口变换器实现功率双向传输与电能质量治理统一控制,提高了变换器的利用率,降低了系统运行成本。首先,根据接口变换器在不平衡工况下的瞬时功率传输特性,并结合变换器带载情况及交、直流母线电压质量的不同要求,将变换器的工作方式划分为3种主要运行模态:电流不平衡补偿、电压不平衡补偿和直流电压稳定。其次,将交直流混合微电网作负序等效,通过引入多模态控制参数,实现对接口变换器负序等效阻抗控制,详细阐明了各工作模态系统的工作原理并通过伯德图详细分析了所提控制策略对三相不平衡电压、电流的补偿特性。最后,通过实验验证了所提控制策略的有效性。     

基于电压源型PWM整流电路的输电线路测量与感应取电一体化互感器实现方法

输电线路在线监测技术是实现能源互联与输配电系统安全稳定运行的重要保障。传统的电流互感器（CT）为在线监测设备供电时,输电线电流的大范围波动,不仅会导致小电流时CT取能不足、大电流时CT磁心饱和的问题,而且会进一步影响输电线路电流实时监测的准确性。针对上述问题,该文提出一种基于电压源型PWM整流电路（VSR）的测量与感应取电一体化互感器的实现方法,根据CT一次电流的大小控制VSR工作在不同模式,实现CT二次侧阻抗从容性到感性的动态调节,保证取电CT在一次电流大范围变化时,维持稳定的输出电压。同时通过对二次侧等效阻抗及励磁电流进行等效建模及计算,从而实现对一次电流的精确测量。仿真与实验验证了该方案的有效性。     

基于阻抗控制的电流互感器取能控制策略研究

针对电流互感器取能电源在输电线路小电流时存在供能死区、大电流时CT铁芯深度饱和导致异常运行状态的问题,提出一种阻抗控制式电流互感器取能控制方法。首先,建立取能CT等效电路模型,运用负载阻抗分析方法,对取能系统励磁特性问题展开研究;其次,给出阻抗控制式取能电路拓扑结构,并考虑不同原边电流工况的影响,对取能电流互感器提出阻抗调节控制策略;最后,搭建电流互感器取能综合实验平台进行实验验证,实验结果表明,容性阻抗运行特性的调节,显著提升了小电流工况下的系统取电功率,而在大电流工况下,感性阻抗运行特性使得铁芯的饱和状态得到抑制,可向负载提供稳定的电压和功率。