智能软开关(soft open point,SOP)能够提供实时潮流控制、故障快速自愈和馈线负载平衡,在配电网中得到了广泛应用。然而,电网电压暂降(grid voltage dips,GVD)是典型的大扰动工况,无法通过小信号方法分析配电网SOP在该工况下的稳定运行...智能软开关(soft open point,SOP)能够提供实时潮流控制、故障快速自愈和馈线负载平衡,在配电网中得到了广泛应用。然而,电网电压暂降(grid voltage dips,GVD)是典型的大扰动工况,无法通过小信号方法分析配电网SOP在该工况下的稳定运行机理。为此,采用混合势理论(mixed potential theory,MPT)研究了GVD工况下SOP的稳定性,并提出了增强SOP稳定性的参数优化策略和虚拟电容控制策略。首先,建立了SOP的非线性平均模型。在此基础上,利用MPT推导出SOP在GVD条件下的大信号稳定性判据(large signal stability criterion,LSSC)。此外,为了增强SOP系统的稳定性,基于LSSC提出了参数优化策略和构建虚拟电容的控制策略。最后,通过MATLAB/Simulink时域仿真验证了上述方法的有效性,即:1)基于LSSC可以有效地分析SOP在GVD下的稳定性;2)基于LSSC的系统参数优化策略和构建虚拟电容控制策略可以有效提高系统在大扰动条件下的稳定运行能力。展开更多
为了实现“双碳”战略目标,推动我国能源转型,实现海上风电等大规模新能源的安全可靠送出成为研究关键。柔性低频输电系统通过降低输电频率来提高输送能力并节省经济成本,逐渐成为“新型电力系统”中除传统工频输电和直流输电方式之外...为了实现“双碳”战略目标,推动我国能源转型,实现海上风电等大规模新能源的安全可靠送出成为研究关键。柔性低频输电系统通过降低输电频率来提高输送能力并节省经济成本,逐渐成为“新型电力系统”中除传统工频输电和直流输电方式之外的有益补充。但是,柔性低频输电系统的稳定性问题,尤其是大信号稳定性问题仍是工程实践中的难题。为此,采用Lyapunov直接法对基于模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter,M3C)的柔性低频输电系统进行了大信号稳定性分析。首先针对系统非线性状态方程阶数较高,导致难以通过经验或者线性系统Jacobian矩阵方法直接构造能量函数的难题,通过扇区非线性方法建立了模糊模型,简洁快速地构建了系统能量函数并计算了大信号稳定吸引域(large signal domain of attraction,LS-DOA)。其次引入多维空间吸引域的映射方法,从频率差异的角度更加直观地揭示了主电路和控制系统等参数对系统大信号稳定性的影响。然后结合线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)凸优化理论,分析了系统大信号不稳定的相关机理并给出了高效的镇定策略。最后通过MATLAB/Simulink建立了系统模型,实现了对理论分析的仿真验证,研究结果对柔性低频输电系统的工程实践有一定的参考作用。展开更多
文摘智能软开关(soft open point,SOP)能够提供实时潮流控制、故障快速自愈和馈线负载平衡,在配电网中得到了广泛应用。然而,电网电压暂降(grid voltage dips,GVD)是典型的大扰动工况,无法通过小信号方法分析配电网SOP在该工况下的稳定运行机理。为此,采用混合势理论(mixed potential theory,MPT)研究了GVD工况下SOP的稳定性,并提出了增强SOP稳定性的参数优化策略和虚拟电容控制策略。首先,建立了SOP的非线性平均模型。在此基础上,利用MPT推导出SOP在GVD条件下的大信号稳定性判据(large signal stability criterion,LSSC)。此外,为了增强SOP系统的稳定性,基于LSSC提出了参数优化策略和构建虚拟电容的控制策略。最后,通过MATLAB/Simulink时域仿真验证了上述方法的有效性,即:1)基于LSSC可以有效地分析SOP在GVD下的稳定性;2)基于LSSC的系统参数优化策略和构建虚拟电容控制策略可以有效提高系统在大扰动条件下的稳定运行能力。
文摘为了实现“双碳”战略目标,推动我国能源转型,实现海上风电等大规模新能源的安全可靠送出成为研究关键。柔性低频输电系统通过降低输电频率来提高输送能力并节省经济成本,逐渐成为“新型电力系统”中除传统工频输电和直流输电方式之外的有益补充。但是,柔性低频输电系统的稳定性问题,尤其是大信号稳定性问题仍是工程实践中的难题。为此,采用Lyapunov直接法对基于模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter,M3C)的柔性低频输电系统进行了大信号稳定性分析。首先针对系统非线性状态方程阶数较高,导致难以通过经验或者线性系统Jacobian矩阵方法直接构造能量函数的难题,通过扇区非线性方法建立了模糊模型,简洁快速地构建了系统能量函数并计算了大信号稳定吸引域(large signal domain of attraction,LS-DOA)。其次引入多维空间吸引域的映射方法,从频率差异的角度更加直观地揭示了主电路和控制系统等参数对系统大信号稳定性的影响。然后结合线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)凸优化理论,分析了系统大信号不稳定的相关机理并给出了高效的镇定策略。最后通过MATLAB/Simulink建立了系统模型,实现了对理论分析的仿真验证,研究结果对柔性低频输电系统的工程实践有一定的参考作用。
