针对变换器并联系统在大扰动下的暂态同步稳定性问题,当前的研究因缺乏有效的非线性动力学系统分析方法而面临着巨大挑战。为此,将新能源经柔直外送系统作为研究场景,建立系统的暂态交互模型,构造解析的李雅普诺夫函数,再利用直接法估...针对变换器并联系统在大扰动下的暂态同步稳定性问题,当前的研究因缺乏有效的非线性动力学系统分析方法而面临着巨大挑战。为此,将新能源经柔直外送系统作为研究场景,建立系统的暂态交互模型,构造解析的李雅普诺夫函数,再利用直接法估计系统的稳定域。据此,进一步给出基于临界能量的系统暂态同步稳定判据。根据理论推导,揭示了新能源侧并网变换器和柔直送端变换器之间的耦合关系。从能量的角度分析了控制参数对同步稳定性的影响,以及控制方式对判定结果的影响。最后,在Matlab/Simulink中搭建基于模块化多电平换流器高压直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current transmission,MMC-HVDC)送出的新能源外送系统仿真模型,验证了所提方法的有效性和分析结果的正确性。展开更多
虚拟同步补偿器(virtual synchronous compensator,VSCOM)通过将虚拟同步机控制结合到静止无功发生器(static var generator,SVG)中,能够实现对电网电压的主动支撑,改善SVG的弱电网适应性。然而,基于构网型控制的VSCOM作为无功补偿与采...虚拟同步补偿器(virtual synchronous compensator,VSCOM)通过将虚拟同步机控制结合到静止无功发生器(static var generator,SVG)中,能够实现对电网电压的主动支撑,改善SVG的弱电网适应性。然而,基于构网型控制的VSCOM作为无功补偿与采用跟网型控制的新能源并网变换器(renewable energy grid-connected converter,REGC)的交互特性更为复杂,因此为研究电网大扰动下VSCOM对REGC暂态同步稳定性的影响。首先根据VSCOM的特性提出了VSCOM的恒电压限流控制。其次,基于该控制建立数学模型,分析VSCOM对REGC的静态稳定极限的改善效果。然后,通过构建VSCOM与REGC的暂态模型,考虑短路比、控制参数、无功容量,研究VSCOM对REGC暂态同步稳定性的影响机理。最后,基于MATLAB/Simulink平台搭建电磁暂态仿真模型验证理论分析的正确性。展开更多
风电场站配置一定容量的无功补偿装置(如静止无功发生器(static var generator,SVG))可以提高风电外送能力。同时为了满足风电场站对于惯量和电压支撑的要求,SVG可以在直流侧集成功率型储能元件同时采用构网型控制。然而由于风电场出力...风电场站配置一定容量的无功补偿装置(如静止无功发生器(static var generator,SVG))可以提高风电外送能力。同时为了满足风电场站对于惯量和电压支撑的要求,SVG可以在直流侧集成功率型储能元件同时采用构网型控制。然而由于风电场出力的影响,构网型SVG存在着暂态同步失稳的风险。针对此问题,首先通过对构网型SVG接入风电场站的并网系统进行化简等效,得到构网型SVG的功角曲线。然后,利用等面积法则揭示风电场站中构网型SVG的失稳机理,并给出相应的稳定判据。进一步,提出一种基于惯量和阻尼系数协调自适应的暂态同步稳定性提升方法。在判断SVG发生暂态同步失稳时自适应改变惯量和阻尼系数,强迫SVG回到稳定平衡点。该方法可以提高构网型SVG的暂态同步稳定性,有利于风电外送能力的提升。最后在PSCAD/EMTDC中建立电磁暂态仿真模型,验证了构网型SVG失稳机理的正确性以及暂态同步稳定性提升方法的有效性。展开更多
文摘针对变换器并联系统在大扰动下的暂态同步稳定性问题,当前的研究因缺乏有效的非线性动力学系统分析方法而面临着巨大挑战。为此,将新能源经柔直外送系统作为研究场景,建立系统的暂态交互模型,构造解析的李雅普诺夫函数,再利用直接法估计系统的稳定域。据此,进一步给出基于临界能量的系统暂态同步稳定判据。根据理论推导,揭示了新能源侧并网变换器和柔直送端变换器之间的耦合关系。从能量的角度分析了控制参数对同步稳定性的影响,以及控制方式对判定结果的影响。最后,在Matlab/Simulink中搭建基于模块化多电平换流器高压直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current transmission,MMC-HVDC)送出的新能源外送系统仿真模型,验证了所提方法的有效性和分析结果的正确性。
文摘虚拟同步补偿器(virtual synchronous compensator,VSCOM)通过将虚拟同步机控制结合到静止无功发生器(static var generator,SVG)中,能够实现对电网电压的主动支撑,改善SVG的弱电网适应性。然而,基于构网型控制的VSCOM作为无功补偿与采用跟网型控制的新能源并网变换器(renewable energy grid-connected converter,REGC)的交互特性更为复杂,因此为研究电网大扰动下VSCOM对REGC暂态同步稳定性的影响。首先根据VSCOM的特性提出了VSCOM的恒电压限流控制。其次,基于该控制建立数学模型,分析VSCOM对REGC的静态稳定极限的改善效果。然后,通过构建VSCOM与REGC的暂态模型,考虑短路比、控制参数、无功容量,研究VSCOM对REGC暂态同步稳定性的影响机理。最后,基于MATLAB/Simulink平台搭建电磁暂态仿真模型验证理论分析的正确性。
文摘风电场站配置一定容量的无功补偿装置(如静止无功发生器(static var generator,SVG))可以提高风电外送能力。同时为了满足风电场站对于惯量和电压支撑的要求,SVG可以在直流侧集成功率型储能元件同时采用构网型控制。然而由于风电场出力的影响,构网型SVG存在着暂态同步失稳的风险。针对此问题,首先通过对构网型SVG接入风电场站的并网系统进行化简等效,得到构网型SVG的功角曲线。然后,利用等面积法则揭示风电场站中构网型SVG的失稳机理,并给出相应的稳定判据。进一步,提出一种基于惯量和阻尼系数协调自适应的暂态同步稳定性提升方法。在判断SVG发生暂态同步失稳时自适应改变惯量和阻尼系数,强迫SVG回到稳定平衡点。该方法可以提高构网型SVG的暂态同步稳定性,有利于风电外送能力的提升。最后在PSCAD/EMTDC中建立电磁暂态仿真模型,验证了构网型SVG失稳机理的正确性以及暂态同步稳定性提升方法的有效性。
