弱电网不对称故障下正负序电流控制耦合作用对DFIG稳定性影响分析

在弱电网不对称故障下,针对DFIG正负序电流控制耦合作用对DFIG稳定性的影响机理尚不清晰的问题,提出一种分析正负序电流控制耦合作用影响机理的方法。首先,考虑DFIG正负序电流控制耦合动态,建立弱电网不对称故障下DFIG小信号模型。然后,通过特征根和幅值特性分析,研究不同物理条件下正负序电流控制作用以及对DFIG稳定性的影响,来揭示正负序电流控制耦合作用对DFIG稳定性的影响机理。最后,通过仿真分析表明正负序电流控制耦合作用实质是在控制回路中加入了正反馈回路,不利于系统的稳定。     

不对称电网电压下基于正负序分量检测风电换流器控制策略

提出了不对称电网的概念,阐述了电网电压不平衡产生的原因和典型的故障类型,给出了滤波器法和1/4周期延时法2种正负序分量检测方法。在正负序分量检测的基础上,讨论了针对不对称电网的改进的双闭环控制方案,通过建立正负序d、q坐标轴下的电流、电压和功率的方程,使得改进以后的双闭环系统可以使PWM换流器工作在不对称电网中,并保持输入电流正弦以及输出直流电压恒定。使用Matlab/Simulink工具进行了仿真验证,结果表明:基于正负序分量检测的双闭环控制策略能够在对称和不对称电网下都有良好的表现,因此可以实现故障电网下的不间断运行。     

正负序解耦控制的柔性直流系统交流故障特征

柔性直流电网换流站交流侧故障分析是交流侧故障配置的重要基础。针对柔性直流电网交流侧故障分析,提出了正负序解耦控制策略下换流器的序网等效方法,并在此基础上给出了交流侧不对称故障的序网图,从而分析了柔性直流系统交流侧故障特征,讨论了交流故障对直流系统的影响。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了柔性直流电网模型,并通过大量仿真验证了所提分析方法的可行性。     

（2期下）基于改进型软件锁相环的正负序分量分离新方法研究

针对电网不平衡时传统正负序分离方法通用性不佳的缺点,提出了一种基于改进型软件锁相环的正负序分量分离的新方法,它利用二阶广义积分器较好的高次滤波效果、正负序级联的DSC谐波消除特性,通过αβ变换和dq变换,再利用软件锁相环原理来锁定电网的频率,并反馈给二阶广义积分器和正负序级联的DSC,从而分离出电网的正负序分量。由于本方法在电网电压平衡、不平衡以及电网电压频率变化等电网所有可能发生的故障情况下,都可以快速而准确的分离电网的正负序的基波分量,从而可为电力电子变流器的控制系统提供可靠的控制信号。最后MATLAB/Simulink软件仿真结果证明了所提出方法的可行性和有效性。     

基于降阶谐振调节器的正负序分量检测方法

在电网不平衡下并网逆变器的控制策略中需对电网电压进行正负序分量准确检测,还需要对电流的正负序分量进行控制。研究了一种谐振调节器,该调节器是由传统的二阶谐振（SOGI）调节器降阶得到,称之为降阶谐振（ROR）调节器,理论分析表明,其能在特定频率下对交流量的正序或负序分量实现独立的无静差调节。将其应用在电网电压和电流的正负序检测中,提出一种新的电网电压和电流正负序检测方法,该方法加入了调节器的积分系数,角频率由锁相环反馈得到,实现自适应调节。仿真和实验验证了所提方法动态响应快,能在静止坐标系下分别对电网基波正     

不平衡弱电网条件下微电网并网控制策略

弱电网条件下,电力负荷的不平衡造成公共连接点(PCC)电压出现不平衡,而传统跟踪算法难以保证并网过程平滑切换。针对此问题,提出了一种不平衡弱电网条件下微电网并网控制策略。设计采样电路获取三相电压并进行正负序分离,构建正负序分量独立控制的双闭环控制系统,实现电网电压的精准同步跟踪,保证并网过程的无缝切换。通过在Simulink中搭建仿真模型,设计测试场景,验证了该策略的精确性和有效性。     

弱电网不对称故障期间双馈风电系统动态稳定性分析

弱电网严重不对称故障期间双馈感应发电机与电网之间的动态耦合作用增强,使得风电系统存在振荡失稳的风险。为探索其振荡失稳机理,该文首先建立考虑控制器动态的双馈风电系统复频域阻抗模型。根据阻抗模型的输入输出特性,详细描述双馈风机和电网正负序阻抗之间的动态相互作用关系。并采用广义奈奎斯特判据综合评估不同因素对弱电网不对称故障期间双馈风电系统动态稳定性的影响规律,为故障过程中控制器带宽的选择提出建议。最后,通过仿真和实验验证理论分析的正确性。     

基于锁相环的不对称故障下电网电压的检测方法

为了在面对电网故障时,风力发电系统能够正常的运行和控制,需要对各种故障情况下电网电压的相角、频率、幅值进行快速和准确的检测,使得控制系统能够迅速做出相应的反应。本文根据对称分量法的原理,采用双dq变换对正、负序电压解耦,分析和改进了基于双dq变换的软件锁相环数学模型。仿真实验证明该模型能够在电网不对称故障情况下准确和有效的检测出电压相角、频率和幅值。     

基于FOGI的微网不平衡负载补偿策略研究

针对孤岛微网中不平衡负荷导致逆变器输出不平衡电流的问题,提出了基于四阶广义积分器(FOGI)的基波正序电流分离的电流补偿策略。该策略利用四阶广义积分器构成基于基波正序分量分离的不平衡电流补偿控制结构,实现线路上不平衡电流的补偿。对FOGI与二阶广义积分器(SOGI)的补偿效果进行比较,结果证明FOGI具有比SOGI更强的补偿能力,能够充分地补偿线路上的不平衡电流。仿真结果也表明,所提控制策略具有更强的不平衡补偿能力和谐波抑制能力。     

电网故障时电力电子变流器的直接解耦同步法

现代电网出现短路、断线等故障时,临近故障点的各电网节点及并网变流器将运行于三相不平衡、电压闪变等异常状况F。通过对故障电网电压各序分量、谐波分量的分析,提出‘种基于矿、负序解祸的电网故障状态下并网电力电子变流器的直接解耦同步法（directdecoupledsynchronizationmethod,DDSM）。确切地说,通过克拉克变换,然后对参考电压“。蛳中的基波正负序分量进行解耦,即得到三相电压的矿负序摹波分量。正负序分量的解耦是利用现有的一些单向锁相环（phase—lockedloop,PLL）模块来实现的,这些模块可以理解为一种频率跟随的滤波器,能够滤得基波及其正交分量。对于电网存在较严重低次谐波的情况,还介绍对该解耦方法的简便扩展方案。相对于现有的一些三相电网同步方法,直接解耦同步法能够处理正负序基波频率不同的情况,其扩展方案可有效节省系统工作量。对直接解耦同步法及其扩展方案的频谱响应和运行特性进行分析和比较,并通过基于DSPACE半实物仿真平台的实验进行验证。     

电网不对称时并网逆变器不同约束条件下控制问题分析

当三相电网不对称时,基于传统双闭环控制策略的并网逆变器将在直流侧和交流侧分别产生偶数次和奇数次谐波,从而影响并网逆变器系统的性能。针对这一问题,文中提出在正负序旋转坐标系下实现并网的控制策略,该控制策略基于电网不对称下的并网逆变器数学模型以及功率波动形式,由不同的控制目标得到不同约束条件(内环参考指令电流),并设计了相应的控制方法。为了有效并快速地分离出正负序量,提出了一种瞬时正负序分离方法,采用遗忘积分算法进行滤波。最后对比了各个控制目标下的实验结果,验证了所提出的正负序分离算法可快速地提取出电网电压的相角信息,且算法实现较简单。     

有源电力滤波器分序谐波补偿性能分析

为提高三相有源电力滤波器(APF)在某些特定场合补偿正、负序谐波电流的能力,首先对常见的三相整流器进行了相序分析,得到了此类非线性负载交流侧电流的相序信息;然后利用多同步旋转坐标变换,将各次正、负序负载谐波电流变成直流指令,通过经典的比例-积分(PI)加重复的电流跟踪复合控制策略,实现了各次正、负序负载谐波电流的无静差补偿;最后给出了仿真与实验波形,分析了三相APF正、负序谐波补偿性能,验证了分序控制策略的有效性。     

基于FBD法的基波正负序电流实时检测方法

为了快速、有效地检测电气化铁道供电系统中的基波正、负序电流和高次谐波电流,文中提出了一种基于FBD(Fryze-Buchholz-Dpenbrock)法的电流实时检测方法。利用锁相环跟踪三相不对称或畸变电压的某一相,获取其频率和相位信息,以此构造基波正序参考电压和基波负序参考电压;利用构造的正、负序参考电压和检测出的三相电流求得对应的正、负序等效电导;对电导进行低通滤波器滤波,获取其正、负序直流分量;将电导的正、负序直流分量乘以相应的正、负序参考电压,即可获得基波正、负序电流;从总电流中减去基波正、负序电流即得到谐波电流。由于该方法只需要检测系统三相电压中一相的基波频率和相位,因此可应用于系统电压不对称或畸变的情况。该方法无需Park变换和dq变换,计算量较小。仿真结果证实了该方法的正确性和有效性。     

电网薄弱环节分类识别技术研究

文中充分利用生产和调度丰富的信息资源,通过计算机、网络技术和电力系统专业分析技术,跟踪电网运行状态的长期变化趋势,梳理影响电网运行特性的因素,以电网薄弱环节分类识别方法实现电网状态的纵向分析,保障关键性的薄弱环节尽快得到解决,从而保障电网安全、稳定、可靠、经济运行;提出电网薄弱环节跟踪及分析系统的框架设计;以实际案例论证电网薄弱环节分类识别方法的可行性及效果,并展望了该技术的应用前景,阐明该技术的目标是实现安全运行有裕度、事故事先有对策、睿智决策有依据。     

电网不平衡时抑制有功功率二次波动的并网逆变器控制策略

当三相电网不平衡时,基于传统双闭环控制策略的并网逆变器将在直流侧和交流侧分别产生偶数次和奇数次谐波,有功功率大幅波动,系统性能恶化。针对上述问题,文中提出在正负序旋转坐标系下实现并网的控制策略。该控制策略基于电网不平衡下的并网逆变器数学模型以及功率波动形式,以抑制有功功率二次波动为控制目标,实现了对并网电流的有效控制。为了有效并快速地分离出正负序量,提出了一种瞬时正负序分离方法,该方法精度较高,且基本无延时。实验结果表明,该正负序分离方法是有效的,且该控制策略可有效抑制有功功率波动和电网电流谐波,改善系统稳态性能。     

海上风电经VSC-HVDC系统受端电网不对称故障抑制策略

海上风电经柔性直流输电技术（即基于电压源换流器的高压直流输电系统,VSC-HVDC）送出系统中受端电网故障不仅影响受端换流站交直流侧系统的运行状态,严重情况下也会阻碍送端换流站和海上风电机组的正常运行。针对这一实际问题,分析了海上风电经VSC-HVDC送出系统中受端电网发生不对称故障的传播机理,提出了一种基于Lyapunov函数方法的负序分量抑制策略。首先,建立了海上风电机组经VSC-HVDC送出系统的拓扑结构,并分析了受端电网发生不对称故障的传播机理。其次,根据受端换流站的数学模型推导出满足Lyapunov函数全局稳定性的负序开关函数,并求解出开关函数的系数,进一步设计出相应的Lyapunov函数控制器。最后,基于MATLAB/Simulink软件仿真将所提策略与传统PI控制进行对比,验证了所提策略的正确性和有效性。     

电网故障下直驱风电系统网侧变流器电网同步化研究

提出了一种不平衡和畸变电压运行条件下风电系统网侧变流器的新型电网同步化技术,即双二阶通用积分器一锁频环（DSOGI—FLL）。包括正交信号发生器、正负序分量计算器和锁频环三个基本函数模块。通过对DSOGI-FLL进行了详细的研究,对仿真和试验结果进行了验证,结果表明DSOGI—FLL是一个合适的电网同步化方法。     

海北电网调度存在的薄弱环节及应对措施

电网调度是组织、协调和指挥电网生产运行、倒闸操作及事故处理,为广大电力用户提供合格电力供应的机构。文章分析了影响调度安全因素,提出了应对措施。