基于改进的 STU KF 电压暂降检测方法

为了准确检测电压暂降,提出一种基于改进的强跟踪无迹卡尔曼滤波(STUKF)的电压暂降检测方法.该方法在建立的电压信号状态模型基础上,利用改进的STUKF对发生暂降的电压信号状态进行跟踪,从而实时提取出电压的幅值和相位信息.仿真结果和实际数据检测表明,所提方法能够有效地检测电压暂降的幅值、持续时间和相位跳变.与传统的STUKF相比,改进的STUKF跟踪精度更高、鲁棒性更强.     

基于改进S变换的电压暂降检测方法

电压暂降是一种重要的电能质量扰动问题,其主要参数包括暂降的起止时刻及暂降幅值.本文用改进S变换对电压暂降信号进行分析,用基频幅值-时间差分曲线定位暂降的起止时刻,通过调节改进S变换高斯窗函数的两个因子使定位更加准确,并给出了调节准则和参数优化范围.通过找到基频幅值曲线的最小值点,对该点前后各半个基波周期的数据进行快速傅里叶变换求得暂降幅值.仿真表明:本文的方法使定位及幅值计算都更加准确.     

基于双环矢量解耦控制策略的DVR动态性能研究

在配电系统中,电网电压发生电压暂降/暂升会造成用电负荷意外停机,通常采用动态电压恢复器(DVR)对电网电压进行补偿。DVR检测单元应具有良好的动态性能以便检测电压幅度和相位的变化,以触发DVR快速补偿配电网电压波动。针对如何提高电力系统中的电能质量问题,提出了一种基于双环矢量解耦控制的DVR控制策略,用来提高DVR在补偿过程中的动态性能。试验结果表明,与传统方法相比,该控制策略可以更快地校正电压暂降,使DVR达到更好的动态性能,最终使电网电能质量得到提升。     

基于BP神经网络的暂降域识别方法

暂降域是电力网络中使得电压暂降敏感用户无法正常工作的故障点所组成的区域,准确识别暂降域是电网暂降严重程度评估的基础。为了解决现有的暂降域识别方法所需样本点多、计算量大,识别精度低的问题,提出了一种基于BP神经网络的暂降域识别方法,利用BP神经网络算法的非线性拟合特性,拟合电压暂降幅值和故障点位置的内在非线性关系,利用该拟合结果计算得出确定阈值下的暂降域临界点,根据临界点得出暂降域识别结果。在IEEE30节点测试系统中对本文方法进行仿真验证,结果表明方法适用于不同的电网结构和不同的故障类型,能够准确地进行暂降域计算。     

HHT在电压暂降检测中的应用

本文给出了一种应用最新时烦分析方法Hilbert—Huang变换（HHT）来分析电压暂降信号的方法。对电压暂降信号进行EMD分解后求取其瞬时频率,可以得到电压暂降信号的发生和终止时刘;结合EMD分解和电压暂降信号的特点,给出了一种可以求取瞬时幅值和相角的计算方法。仿真结果表明HHT对电压暂降信号的检测取得了较好的检测效果     

混合母线微电网的功率平衡控制策略

为提高微电网在模式切换等暂态条件下的动态响应性能,提出一种基于交直流混合母线拓扑的微电网功率平衡控制策略.将直流母线和交流母线分别作为瞬态和稳态的两级功率平衡点,使分布式电源组群与储能装置经直流母线相结合进行联合供电.在暂态条件下,通过稳定直流母线电压迅速地匹配供需双方的功率,相应地调整逆变控制策略来稳定系统电压、频率及调节电能质量.仿真结果表明:在微电网运行模式切换和受扰动时,该方法均能使微电网实时满足负载的功率需求;电压幅值和频率稳定在额定值,相对误差小于1％;电能质量符合国家标准,总畸变率(THD)小于2％;电压和功率参数响应时间仅为0.02 s左右.     

基于空间矢量的单相电压暂降检测方法

电压暂降检测对电能质量分析和控制具有重要意义.提出一种基于电压空间矢量的单相电压暂降检测方法.通过对三相电压信号进行Clark变换,结合Euler公式构造三相电压空间矢量,根据空间矢量在复平面上的椭圆轨迹进行电压暂降的检测并识别出故障相.由椭圆长半径、短半径和倾斜角求出电压暂降过程中电压相位角跳变值,根据相位角跳变值对原始电压数据进行移相,最后计算出电压暂降深度.仿真实验取得了良好效果,表明该方法具有一定的应用价值.     

电网电压参数跳变时三相并网逆变器的同步方法

针对二阶广义积分器锁频环在电网同步系统启动和电网电压的参数跳变时会产生频率波动的问题,提出了一种基于自适应锁频环结构的二阶广义积分器的电网同步方法.该方法将反映电网电压的幅值、相位和频率的跳变的电压误差引入锁频环的增益.通过设计合适的锁频环增益,既能够有效抑制相位和幅值跳变引起的频率波动,又能够提高频率跳变时的响应速度.在电网电压正常、不平衡和畸变的情况下对所提出的电网同步方法进行了仿真.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

一种改进的电压暂降概率评估方法

针对电压暂降随机预估中传统蒙特卡洛法认为线路长度是影响线路故障率唯一影响因素的缺陷,提出了一种改进的电压暂降概率评估方法.构建了包含线路自身属性及多种客观因素的线路故障概率评估体系;并结合该评估体系,建立了完善的短路故障模型,在PSCAD/EMTDC搭建IEEE-30节点系统仿真模型,运用随机数发生模块和Multiple Run组件对故障信息进行抽样和传送,通过仿真计算得到敏感负荷接入点的电压暂降特征量和评估指标的概率分布.仿真结果表明,改进的蒙特卡洛法相比于蒙特卡洛法在电压暂降概率评估中更接近电网的真实状况,验证了该方法的有效性.     

新型多端能量路由器的结构及控制策略研究

随着各种可再生能源以及新型负荷的快速发展,能量路由器应运而生。现有的能量路由器多数采用单输入输出结构,无法同时接入不同形式、等级的电源和负载。介绍了一种可满足多电压形式、多电压等级的多端口能量路由器,能够满足不同形式的分布式电源、交直流负荷接入电网的要求。首先分析了能量路由器的拓扑结构,实现了不同电压等级交直流电网的网域互联;其次研究了各个部分的控制策略,以此提升能量路由器的稳定性;最后,以MATLAB为基础,建立仿真模型,以此分析和检验控制策略的可行性和有效性。     

基于机器学习优化换流站调相机稳态无功的方法

提高换流母线电压的暂态稳定对保障直流输电安全运行具有重要作用。在研究调相机与交流滤波器稳态输出无功协调对换流母线电压暂态稳定性影响的基础上,采用基于多二元表描述的电压暂态稳定裕度指标和支持向量机,提出了基于换流站母线电压和稳态无功协调状态预测母线电压暂态稳定裕度的回归建模方法,进一步利用回归模型,提出了提高换流母线电压暂态稳定裕度和降低系统网损的调相机与交流滤波器稳态无功协调优化方法。最后,利用雅中直流馈入江西电网的电力系统分析综合程序PSASP(power system analysis software package, PSASP)计算分析模型,验证了所提无功协调优化方法提升南昌换流站母线电压暂态稳定性的有效性。仿真结果表明优化方法能够充分挖掘调相机基于动态无功支撑提高换流母线电压对严重故障扰动保持暂态稳定的能力,同时减少交流滤波器的投运数量。     

基于虚拟电阻的复杂直流网络P-V下垂控制方法

针对复杂直流网络控制困难的问题且现有文献很少有基于虚拟电阻的下垂系数计算方法的情况,设计了一种将复杂电网等效为简单放射状网络的方法,并提出一种基于虚拟电阻的P-V下垂控制方法。首先,定义虚拟母线及虚拟节点,将节点分为3类并分别处理,得到一个等效的放射状电网拓扑结构。然后,根据简化结果推导出P-V下垂系数的求取公式,得出控制策略。最后,仿真结果表明了所提电网等效方法和基于虚拟电阻的P-V下垂控制策略的有效性和可行性。关键词：虚拟节点；虚拟电阻；PV下垂控制；复杂直流系统；网络等效化简     

基于完整模态技术的交直流系统电压稳定性分析法

提出了基于完整的模态分析技术的交直流系统电压稳定性分析方法。根据交直流系统的特点,采用简便的牛顿拉夫逊法计算交直流系统潮流解,形成雅克比矩阵。运用完整的模态分析技术的原理,得到交直流系统各个负荷母线和发电机母线的参与因子。以参与因子为依据,得出交直流系统的关键负荷母线、关键发电机和最容易电压失稳区域。通过IEEE14节点系统算例验证了所提出的模态分析方法的有效性。     

水力发电变流调速系统关键设计和实验分析(英文)

直驱型水力发电系统使水轮机与发电机之间直接相连,为提高系统效率和可靠性,减少系统在进行有源逆变时,交流侧电感的大小影响系统静、动态性能,从稳态和瞬态电流跟踪出发,提出了满足水力发电系统要求的交流侧电感设计的新方法.针对传统的直流侧电容的参数设计方法的不足,即没有考虑PWM开关周期的延时而导致的整流器和逆变器同时向直流母线馈电的问题,提出了直流侧电容容量最小化的设计方法,对所设计的变流调速系统的特性进行了仿真和实验验证.结果表明,设计的变流调速系统不仅具有能量双向流动的特性,而且具有网侧功率因数可控,电流谐波含量低,直流母线电压泵升高快且可控的优点.     

基于改进自抗扰控制的微电网混合储能控制策略

储能系统在微电网保证电力系统运行稳定运行中起到了关键的作用.因可再生能源发电具有许多不确定因素,从而引发的随机性以及波动性对微电网并网运行产生恶劣的影响.针对以上问题,为提高微电网并网的电能质量,减小直流(direct current,DC)母线电压的波动和冲击,提出一种由超级电容与蓄电池组成的改进自抗扰控制(acti...     

双馈风电机组在电网对称故障下低压穿越仿真

以双馈式风力发电机（DFIG）为主体的大型风力发电机组在电网中所占的比例快速提高,为了确保风电接入电力系统运行的可靠性、安全性与稳定性,电力系统对并网风力发电机在电网故障,特别是电网电压骤降故障下的低压运行能力提出了更高的要求。文中介绍了电网对称故障时DFIG的暂态特性,通过对转子电流与定子磁链的关系分析得出优化转子侧变换器控制策略的方案,通过配合改进网侧变流器控制方法为DFIG在电网电压跌落期间提供了一个稳定的直流母线电压,从而使电网对称故障时的定转子过电流和直流母线侧过电压的情况得到解决。在研究模型的基础上,通过改变转子侧和网侧变换器控制策略的Matlab模型进行仿真实验,结果表明该方案对于对称电压跌落故障时的LVRT有一定的可行性。     

基于数据驱动的交直流电网分层鲁棒日前优化调度

对于风电并网下基于VSC-MTDC的多区域互联电网日前优化调度问题,提出了基于目标分析级联的分层鲁棒调度模型。为降低风电出力的保守性,采用基于数据驱动的高维椭球(MVEE)多面体集合。为充分发挥VSC-MTDC输电方式的灵活调度能力,以VSC换流站为节点对交直流电网进行分层解构,将跨区域交直流电网的日前调度问题分为了高层直流电网多时段联络线协调优化的主问题和低层区域交流电网两阶段鲁棒优化的子问题,并且各个区域交流电网子问题独立并行求解。通过4区域-6节点互联测试网络的仿真求解,证明所提模型的有助于风电消纳。     

考虑薄弱支路功率约束的静态电压稳定预防控制

考虑到系统的静态电压不稳定往往是由局部薄弱支路的传输功率超过其功率传送能力所引起,提出了将薄弱支路有功功率约束作为静态电压稳定约束的预防控制模型。该模型首先采用局部性电压稳定指标,确定出关键预想故障、薄弱支路及其功率传送能力;而后结合基于直流潮流模型的静态安全分析方法,给出薄弱支路在关键预想故障下的有功功率非线性表达式,从而得到关键预想故障下的薄弱支路有功功率约束;最后,建立了包含该约束的全二次预防控制优化模型。IEEE14节点系统与IEEE118节点系统的仿真结果验证了笔者所提预防控制模型的正确性和有效性。     

一种新型直流微电网DC-APF控制策略

针对直流母线电压存在的纹波分量会对整个直流微电网供电电能质量以及设备运行安全性造成影响的情况,提出了一种新型直流有源滤波器(DC active power filter,DC-APF)控制策略,抑制直流母线电压纹波。在分析DC-APF的多种模态工作基础上,对纹波检测和抑制方案进行了设计优化;提出了基于小波变换Mallat算法的直流母线电压纹波检测法;在传统PI与模糊PI控制的基础上,提出了改进的模糊自适应PI控制,实现对补偿电流的跟踪控制方法;在MATLAB/Simulink仿真环境中搭建了含DC-APF的直流微电网系统模型。仿真结果表明,与传统的DC-APF控制策略相比,新型DC-APF控制方法可以实现对直流母线电压纹波的快速检测,具有良好的纹波补偿抑制效果。所提策略可提升DC-APF对纹波的检测性能和抑制效果,为直流微电网纹波检测与抑制提供新的思路。     

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。