采用VRB-UDVR提升1 MW光伏发电系统柔性故障穿越能力的仿真研究

为改善1 MW光伏发电系统(PVG)柔性故障穿越(FFRT)能力,提出了基于全钒液流电池(VRB)储能的三相解耦型不间断动态电压恢复器(UDVR)拓扑结构。在对并网型PVG系统、VRB的等效电路模型和充放电特性、双向DC/DC变换器小信号数学模型和UDVR的工作原理进行理论分析的基础上,建立了VRB储能三相解耦UDVR与2路500 k W PVG并网系统仿真模型。PVG正常运行时UDVR处于旁路备用,检测到公共耦合点(PCC)电压故障时UDVR投入运行。依据国家最新光伏电站并网技术标准中规定的最严重电压故障边界条件,设计了6类代表性电网对称/不对称跌落/骤升故障工况,分别对投入UDVR时PVG系统的运行特性进行了深入分析。结果表明:针对各类PCC电压故障,三相解耦型UDVR均可灵活地向电网注入相应的补偿电压,维持了负荷端电压稳定,在宽电压故障范围实现了1 MW PVG系统FFRT运行。     

基于双dq变换软件锁相的动态电压恢复器研究

动态电压恢复器是一种新型的电能质量调节装置,它能有效地抑制电网电压波动对敏感负载的影响。针对在电网畸变以及不对称跌落的情况下,动态电压恢复器需要准确地捕获基波电压正序相位。采用了一种双dq变换软件锁相环(DDSRF-PLL),不仅能够快速有效地检测电网电压在对称、不对称、不对称且畸变情况下正序基波电压的相位,为动态电压恢复器提供准确的锁相角,同时也具备较好的动态性能,使动态电压恢复器获得较好的补偿结果。在Matlab/Simulink中建立了带超级电容的动态电压恢复器的仿真模型,仿真结果验证了双dq变换软件锁相在动态电压恢复器的有效性和可行性。     

基于小波检测的混合级联多电平动态电压恢复器研究

为应对高电压、大容量动态电压恢复器（DVR）的要求,解决功率器件开关频率和电力电子变流装置容量的矛盾,介绍了基于小波变换的奇异性检测算法,能准确检测电压扰动发生的时刻,达成电压补偿的实时性,改善DVR动态性能,并搭建了硬件电路。仿真验证了多电平结构和基于小波变换的检测算法应用于DVR的可行性。     

采用全钒液流电池储能的UDVR提升DFIG-LVRT能力研究

为了提升双馈电机(DFIG)风电系统柔性故障穿越(FFRT)能力,提出了采用全钒液流电池(VRB)储能的三单相不间断动态电压恢复器(UDVR)应对策略。对电网电压不平衡时DFIG转子侧变换器和网侧变换器暂态特性进行了理论分析,对全钒液流电池充放电特性进行了仿真分析,对单相UDVR的工作原理、矢量关系及其控制策略进行了研究。建立了基于VRB储能的UDVR改进DFIG风电系统故障穿越能力仿真模型。采用正常运行时UDVR旁路备用,电网故障时UDVR进行电压补偿的方式,验证了DFIG-FFRT特性。结果表明:对于严重的电网对称和不对称故障情况,UDVR可向电网注入补偿电压,整个暂态过程机组向电网注入了友好型绿色能源,提升了DFIG机组无超调FFRT运行能力。     

动态电压恢复器控制策略的研究

介绍了动态电压恢复器的基本结构和工作原理。在此基础上,使用三相瞬时无功dq检测算法和前馈控制加反馈控制的混合控制策略来控制动态电压恢复器,并进行了系统的仿真。仿真结果验证了三相瞬时无功由检测算法和控制策略对动态电压恢复器补偿电压跌落具有良好补偿特性,达到了保护负荷、治理电压跌落的目的。     

动态电压恢复器控制策略的研究

介绍了动态电压恢复器的基本结构和工作原理。在此基础上,使用三相瞬时无功由检测算法和前馈控制加反馈控制的混合控制策略来控制动态电压恢复器,并进行了系统的仿真。仿真结果验证了检测算法和控制策略对动态电压恢复器补偿电压跌落具有良好补偿特性,达到了保护负荷,治理电压跌落的目的。     

动态电压恢复器补偿信号改进检测法

提出了一种基于派克变换的动态电压恢复器补偿信号的改进检测方法。该电压检测方法不需锁相环,具有较好的检测精度和动态响应速度。最后,通过Matlab仿真,验证了该电压检测方法的有效性,并对含有暂态分量的信号检测进行了仿真,表明该法对暂态分量的检测具有一定的功用。     

新型软件锁相环在动态电压恢复器中的应用

动态电压恢复器是一种新型电能质量调节装置,它能有效抑制电网电压波动对敏感负载的影响.针对在电网电压畸变的情况下,需要准确捕获电压基波正序相位的问题,文中提出了一种新型软件锁相环(Soft Phade LockedLoop,SPLL),它能够在电网电压存在跌落、谐波、频漂、三相不平衡等多种情况下准确检测基波正序的相位,从而使动态电压恢复器获得较好的补偿效果.该软件锁相环的理论分析结果已为仿真和实验所验证.     

基于无差拍控制的线电压检测动态电压恢复器

动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)是用于电能质量控制的主要设备之一。文章设计了一种DVR拓扑结构,不同于传统三相独立补偿单元的DVR,它针对三相三线制电网,采用2个独立补偿单元,经由滤波电容直接串入主电网。根据技术要求设计实现的原理样机采用无差拍控制,通过线电压检测进行电压跌落补偿。实验证明,原理样机能及时检测系统电压扰动,并予以准确的补偿。     

基于超导储能的动态电压恢复器的研究

为了给动态电压恢复器提供工作时所需能量,采用了直—直斩波电路将超导储能装置接于动态电压恢复器中。在分析了储能部分的电路构成后采用PI调节分别控制超导线圈的充、放电过程,其充电过程采用电流控制模式,放电过程采用电压控制模式从而有效地克服了外界干扰和参数变化等不利因素,充分发挥超导储能快速充放电和高能量密度转换的特性;基于dq变换检测控制动态电压恢复器的工作,并对系统在电压暂降情况下动态电压恢复器的工作状况进行了仿真分析。仿真结果表明这种基于超导储能的动态电压恢复器可迅速有效的补偿电压暂降,维持敏感负荷的电压恒定。     

基于电压型逆变器的可连续运行的动态电压恢复器(UDVR)的研究

介绍了基于电压型逆变器的可连续运行的动态电压恢复器结构及工作模式 ,详细分析了其串联和并联侧的工作原理 ,采用了实时性好易于实现的检测方法。仿真及实验验证了采用的检测方法和控制策略的有效性。可连续运行的动态电压恢复器可以有效地抑制电网中各种电压的干扰对敏感负荷产生的不利影响 ,是解决电能质量问题的有效手段之一 ,能满足电力负荷对供电质量日益提高的要求     

用小波变换模极大值和DSP检测电压跌落

为了解决电压跌落问题,实时检测电压跌落的幅值、发生时刻和持续时间,研究了基于小波变换模极大值的电压跌落数字信号处理器(DSP)检测方法,阐述了小波变换模极大值的原理和DSP实时检测电路,并对设计的检测电路进行了模拟实验。理论分析和模拟实验结果表明,设计的检测方法能够精确实时检测出各种电压跌落的特征参数,检测电路具有运算速度快、实时性强、检测精度高等特点,具有较好的实用性。     

基于小波变换模极大值与奇异点的短时电压变动实时检测

介绍了短时电压变动的小波检测方法,分析了小波变换模极大值与原始信号奇异点的对应关系、噪声的小波变换固定阀值消除原理,提出了短时电压变动实时检测的实现过程,并完成仿真验证.仿真结果表明:该检测方法不受噪声干扰,实现短时电压变动发生时间的精确检测.     

用小波变换和有效值算法实现电压凹陷的准确测量

随着各种敏感用电设备的广泛应用，电压凹陷问题已成为近年来各方面关注的焦点。电压凹陷的衡量指标包括幅值、持续时间、频次和畸变度等，其中幅值和持续时间的精确测量是电压凹陷实时监测中首先要解决的问题。文中详细研究了小波变换模极大值原理在电压凹陷检测中的应用，提出了小波变换与有效值算法相结合的电压凹陷测量方法，克服了有效值算法不能精确测量持续时间的不足，仿真计算结果表明该方法是有效的。     

基于复小波变换和有效值算法的电压暂降检测方法

对电压暂降三大特征量即持续时间、相位跳变和幅值的准确检测是实现电压暂降有效补偿的前提。文中提出复小波变换和有效值算法相结合的电压暂降检测方法。详细研究了复小波变换奇异性检测原理及其在电压暂降起止时间检测中的应用,采用具有四阶消失距的复Gaussian小波(Cgau4)能准确检测电压暂降发生、恢复时刻和相位跳变,利用有效值算法实现电压暂降幅值的检测。通过在Matlab中对有无畸变情况下的的电压暂降问题建模仿真,验证了该算法的有效性,实验结果表明该方法能精确检测电压暂降三大特征量。     

基于小波变换的发电机定子单相接地保护能量法

根据发电机发生单相接地故障时机端和中性点零序电压存在故障分量，并且两侧故障分量近似相同的特点，提出了利用小波变换检测发电机定子单相接地故障的能量法。该方法在不同尺度下对两侧零序电压的故障分量进行小波变换，将高频部分之和与差分别作为保护的动作信号和制动信号，计算数据窗内相应信号的谱能量作为保护的动作量和制动量，通过比较动作量和制动量的大小检测发电机单相接地故障。通过在制动信号中引入噪声估计考虑噪声的影响，提高了保护判据的可靠性。仿真和试验结果验证了该保护方案具有较高的灵敏度与可靠性。     

基于故障暂态电压的故障选相算法的研究

讨论了各种故障类型下的高频暂态电压的特征,提出一种利用小波变换的暂态电压选相新算法。该算法利用暂态电压模分量的小波模极大值和各相电压的李氏指数值,从而可以实现可靠选相。对某典型的500kV线路进行了仿真,结果表明,该算法在各种故障条件下均能准确、快速地选相。     

可连续运行的动态电压恢复器装置研究

介绍了基于现代电力电子技术的可连续运行的动态电压恢复器串联侧及并联侧工作原理、运行模式、硬件电路。通过仿真及实验证明，它可以有效地抑制电网中各种电压的干扰对负荷的影响，是解决电能质量问题的有效手段之一。     

基于小波变换的并联型电能质量控制器

阐述了并联型电能质量控制器的运行机理和谐波抑制方法,提出了一种基于小波变换的并联型电能质量控制器的谐波检测方法,并利用重构技术进行了谐波补偿,还对基于小波变换和瞬时无功功率理论的两种谐波检测方法进行了对比研究。研究表明基于小波变换的检测方法实时性好。并联型电能质量控制器投入系统后电源电流总畸变率由26.94%下降为5.64%,表明并联型电能质量控制器可对电力系统中的谐波电流进行较好的补偿。     

电压闪变影响下的功率计算模型与电能计量方法研究

当前针对谐波电能计量技术开展了大量研究,而含有电压波动与闪变畸变信号影响下的电能计量技术研究较少。文章构建了电压波动与闪变影响下的功率数学模型,推导功率的简化计算式,提出了基于小波包分解与重构的电压波动与闪变下的电能计量方法;利用Db45小波函数,采用5层小波包变换,进行电压波动与闪变影响下稳态、非稳态信号的有功与无功电能计量的仿真分析,实验结果证明了算法的可行性与准确性。