基于内模控制的VSC-HVDC系统仿真研究

文章基于异步电动机定子电流解耦控制思想,在建立VSC-HVDC系统向无源网络供电的Matlab仿真模型基础上,对各种运行工况进行了仿真验证。研究表明:建立的VSC-HVDC系统能较好地向无源网络供电,还可以向电网吞吐无功功率,且有功、无功功率较好地实现了解耦;采用电流内模解耦控制,可有效抑制干扰及模型失配对输出的影响,并增强系统对给定信号的跟踪能力。     

风电场向孤岛输电的VSC-HVDC Light的建模与仿真

介绍了以VSC控制为基础的HVDC Light的系统结构和工作原理,在MATLAB中创建了风电场向孤岛输电的VSC-HVDC Light系统仿真模型,并对其进行了稳态仿真研究.对仿真结果进行分析可知,系统直流电压基本稳定在给定的电压值,两端直流电压实现了协调配合,有功功率实现了协调控制和自动平衡传输,各状态量都符合理论值,模型准确模拟出了VSC-HVDC Light系统的稳态工作状况,为实际工程提供了科学的理论依据.     

基于混合储能技术的风电场功率控制研究

风力发电的输出功率因为风能的随机性而具有波动性和间歇性的特点,并网风电的高渗透率将削弱电力系统中发电功率的可控性.本文研究在风电场中引入一种混合储能装置,通过其充放电功率来平抑风电输出功率的波动.在保证储能装置荷电状态可靠性前提下,采用一种模糊自适应控制策略,优化储能装置的充放电过程控制.通过仿真研究,验证了采用模糊自适应控制的正确性和有效性,仿真结果表明混合储能系统能够有效平滑风力发电系统的并网功率,提高含风电场的电力系统的发电功率的可控性,并延长储能设备的使用寿命.     

基于行波固有频率的VSC-HVDC直流输电线路双极短路故障保护与定位

提出了运用希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对电流进行频谱分析获取固有频率的方法,实现对VSC-HVDC直流输电线路双极短路故障的保护与定位.在高压直流输电线路双极短路故障条件下,对输电线路两端采集到的双极电流相量进行相模变换得到电流模量,从线模电流分量频谱分析结果中提取固有频率主频率和二次频率,运用输电线路两端的线模电流分量固有频率主频率差作为主保护判据,固有频率二次频率作为辅助保护判据,实现直流输电线路双极短路故障保护;利用固有频率与故障距离之间的关系,完成故障定位.通过PSCAD/EMTDC仿真和Matlab数据分析验证了该方法具有较高的可行性.     

基于PSASP/UPI的VSC-HVDC系统潮流控制建模与仿真

提出一种采用节点电流注入法含双端VSC-HVDC的交直流混合系统潮流控制交替求解新方法,交流系统与VSC-HVDC系统通过注入电流接口并交替求解,VSC-HVDC系统根据不同控制方式计算注入电流.对定交流母线电压控制通过无功注入电流反馈控制解决了交流母线电压参考值在交流系统潮流计算中不能直接给定的问题.本文所提新方法可借助电力系统分析综合程序(PSASP)的用户程序接口(UPI)功能实现含VSC-HVDC系统的潮流控制计算.通过新英格兰系统验证了本文所提方法的可行性及有效性.所提方法无需针对VSC-H巾C的各种控制方式改变VSC-HVDDC两侧交流母线的节点类型,控制灵活;无需修改常规潮流计算的雅可比矩阵,程序编写量小,交直流接口清晰且通用性好;对利用商业软件进行含VSC-HVDDC的实际电网潮流控制计算有参考价值.     

风力发电故障穿越技术综述

随着环境问题和能源危机的爆发,人类对新能源的探索日益深入。风力发电由于其特有的优势而受到关注。随着风力发电装机容量的日益增加,电网对其故障穿越能力提出了更高的要求。针对这一问题,介绍了并网点电压骤降与骤升的形成原因,给出了国内外对低压穿越(LVRT)、高压穿越(HVRT)提出的标准。针对双馈机组采用改进控制策略和改进硬件电路两个技术层面,分析了低、高压穿越不同解决方案,最后对故障穿越的研究方向进行了展望,为后续研究提供了参考。     

风电场双反馈异步发电机系统的低电压穿越方案

低电压穿越技术为风机稳定的并网提供了保证,双反馈异步发电机目前为主流机型且LVRT技术最难实现。如何能克服电网波动保持与电网连接,同时又保护风机自身电力电子部件的安全,是技术方案实现的关键。改进型的DFIG系统既实现低电压连网,又能保护风机变流器免受电力冲击损害。     

基于Crowbar的DFIG低电压穿越控制方法研究

针对双馈风力发电机(DFIG)在电网故障期间面临的脱网问题,研究基于Crowbar电路的低电压穿越控制方法。首先,在分析电网电压跌落过程中DFIG暂态特性的基础上,对Crowbar电路进行阻值整定,得到最优的Crowbar阻值范围;其次,根据电网电压跌落状况下DFIG的暂态响应特性,提出了相应的Crowbar电路投切控制方法;最后,在MATLAB/Simulink上对双馈风电系统低电压穿越问题进行仿真研究。仿真结果证明了采取Crowbar电路的必要性与所提出的控制策略的可行性。     

基于模型预测控制的风电场无功电压协调控制策略

针对风电场中并网点电压波动以及传统的无功补偿电压控制方法中因利用系统当前信息进行控制而导致控制滞后和无功补偿设备之间不协调等问题,提出基于模型预测控制(model predictive control,MPC)和扰动观测器(disturbance observer,DOB)的风电场无功补偿设备协调控制方法.首先,建立风...     

小型风电场接入城市电网后的低电压穿越特性研究

由于国家政策的大力支持,风力发电得到了迅速发展。一些拥有足够风力资源的城市新建了风力发电场,并将风电场的发电直接输入城市电网。本文以珠海市横琴风电场为例,分析了城市电网发生故障时对风电场的影响,并采用了一种提高风电场风机低电压穿越能力的方法,通过PSCAD/EMTDC软件建模仿真进行了验证。     

风电场无功电压控制研究

目的研究双馈感应发电机的无功发生极限,采用一种风场控制策略实现接入点电压达到控制的目标值,以实现风场内的协调控制.方法双馈感应风机机组作为主要无功源,以双馈风机风电系统的功率关系为基础,把并网点电压调节作为目标同时考虑到各机组机端电压的协调控制策略.按照机端电压近似相等的原则来整定各台机组的无功出力,针对所采用的策略应用PSAT仿真软件搭建风场模型并进行了仿真.结果优先控制风电机组进行无功功率调节,降低风电功率波动,仿真结果验证了策略的正确性和有效性.结论充分发挥双馈风机作为风电场的元素组成部分的调压能力,提高风电机组对系统正常电压波动的适应性,并且减少了无功补偿设备的无功输出,实现了快速调节.     

基于会话边界控制的SIP协议NAT穿越方法

针对现有NAT穿越方案中存在的问题,提出了一种基于SBC的SIP协议NAT穿越方案,通过对控制信息流和媒体流的同时中继实现NAT穿越.对SBC的系统架构进行了说明,详细分析了不同应用场景下的NAT穿越流程,并对该穿越方案进行了功能验证与性能测试.结果表明,与其他传统穿越方案相比,该方案能够在不更改任何网络配置和网络设备的前提下实现透明的NAT穿越,并解决了传统NAT穿越方案中的效率问题.     

基于单片机控制的故障报警系统设计

单片机故障报警系统随时能对监测点进行自动检测,一旦出现故障能立即声响报警,同时指示灯指示,并通过声响和指示灯可以判断出大故障和小故障。待故障排除后,声响报警和指示灯指示自动撤除。     

无变压器MMC交流故障穿越策略

基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性技术是实现城市分区电网互联的新技术,针对目前双联接变压器半桥子模块MMC和单联接变压器混合子模块MMC的柔性互联装置造价高和占地面积大的缺点,提出了 一种基于无变压器混合子模块MMC的供电分区柔性互联装置.分析了装置连接的分区电网间零序电流特性,设计了 一种基于比例谐振控制器的零序电流抑制策略.针对电网故障时,非故障相电压抬升对装置运行特性的影响,指出了一种降低直流电压的控制方法,并给出了电网故障时直流电压参考值和装置MMC桥臂全桥子模块占比的设计方案.在基于RT-LAB的半实物实验平台上进行了实验,实验结果表明电网单相对地故障时分区电网间的零序电流为零,装置仍然可以实现75％额定功率的传送,验证了本文直流电压参考值和全桥子模块占比设计的正确性以及交流故障穿越策略的有效性.     

基于超级电容的永磁同步风力发电机不对称故障穿越方法

风电系统与电网之间的相互影响越来越大,需要并网风电机组具有故障穿越能力来保证电网安全运行。为了提高永磁同步风力发电机组(PMSG)在不对称电网故障下的穿越能力,提出了一种基于超级电容储能的PMSG风电机组的故障穿越方法。该方法采用双向直流变换器将超级电容器组连接在交直交变流器的直流母线上,通过对超级电容的吞吐功率进行控制,限制了故障情况下交直交变流器直流侧电压上升,并降低了不对称故障引起的直流母线电压2倍工频纹波。同时在网侧换流器的控制中采用电网负序电压前馈的方法,消除并网电流负序分量。结合低电压穿越标准,对超级电容的容量选取进行了讨论,并建立了超级电容器及其功率变换电路的数学模型,设计了超级电容储能系统的控制器。采用Matlab软件,对1 MW机组的仿真结果表明,所提出的不对称故障穿越方法,可同时减小并网电流负序分量和直流母线电压的2倍工频纹波,提高了机组不对称故障穿越能力,验证了文中提出的故障穿越策略的有效性。     

双馈风力发电机故障穿越能力研究

在不对称电网故障下,为提高双馈风力发电机(DFIG)三相不平衡故障穿越能力,采用甘肃河西电网的实时数据,对双馈风力发电机发生不对称故障下穿越能力进行研究.在发电机出口串联采用改进控制策略的DVR,辅助DFIG风电机组实现故障穿越.为提高检测精度,首先,通过锁相环与pqr变换检测方法结合对电压跌落检测系统加以改进,为克服不平衡故障下负序分量对网侧和机侧的影响,在检测系统中加入基于对称分量法的正负序解耦算法;其次,利用四个PID控制器将参考电压的值与通过检测系统的结果值进行比较,分别调节每一相序,注入无功功率到电网中,保证待恢复的双馈风力发电机端口电压可以达到额定值,转速恒定,进一步保证系统的稳定运行.仿真结果验证了该方法的正确性.     

基于MATLAB的VSC-HVDC系统特性的分析与研究

柔性直流输电系统的基本特征是采用全控型的电力电子开关器件和高频PWM调制技术,其在现代电力中的应用得到极大关注.基于MATLAB研究两相三电平VSC-HVDC系统的结构和控制原理,并仿真分析系统在阶跃响应、交流系统扰动和交流系统故障时的动态特性.仿真结果表明,电压源换流器型柔性直流输电系统具有良好的稳态性能和动态性能,为后续深化柔性直流输电系统的研究奠定理论基础.     

基于模块化多电平换流器的直流系统故障电流分析及故障穿越测试

半桥型模块化多电平转换器(half-bridge modular multilevel converter,HBMMC)具有阻止直流链路中的短路的能力,而全桥型模块化多电平转换器(full-bridge modular multilevel converter,FBMMC)可以产生双极性电压从而阻止直流链路中的短路电流快速清除直流侧故障,是实现直流故障穿越的理想拓扑。研究极间短路故障的特征及其数学模型,提出计算故障电流的改进分析法。基于临界故障电阻分析,研究模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的传输系统的直流短路穿越的能力。分别模拟两种运行模式:第一种运行模式中MMC可以用无功功率支持交流电网,但不会传输有功功率;第二种运行模式中MMC可以在故障期间传输有功功率。在PSCAD/EMTDC软件中构建FBMMC-HVDC仿真模型,验证所提概念的可行性。     

定向钻穿越的质量控制探讨

在油气管道工程的施工过程中,油气管道定向钻穿越工程技术要求高、施工风险大,结合我国地域辽阔,地理情况复杂多样的特点,给管道定向钻穿越增加了难度,增大了其定向钻穿越的风险。针对油气管道定向钻穿越过程中存在的施工风险因素,特对定向钻穿越施工前、施工中风险预测、质量控制、穿越质量监管重点、防范等方面作一探讨,为定向钻穿越工程提供宝贵的资料和可借鉴的经验,从而有助于定向钻穿越的顺利完成。