Effective reactive power compensation is very important to the safe,economical and high quality running of power system.The principle and characteristic of several main reactive power compensation devices were analyze...Effective reactive power compensation is very important to the safe,economical and high quality running of power system.The principle and characteristic of several main reactive power compensation devices were analyzed and compared in details, and the development trend and application prospect were viewed.展开更多
单相接地故障的高质量调控是支撑新型配电网安全运行的重要环节,针对有源消弧装置AASD(active-type arc suppression device)功能单一、成本高昂等问题,提出1种基于异构单元的有源消弧装置HU-AASD(AASD based on heterogeneous unit)拓...单相接地故障的高质量调控是支撑新型配电网安全运行的重要环节,针对有源消弧装置AASD(active-type arc suppression device)功能单一、成本高昂等问题,提出1种基于异构单元的有源消弧装置HU-AASD(AASD based on heterogeneous unit)拓扑结构及调控策略。首先,HU-AASD利用第四桥臂为虚拟中性点提供电压支撑,使得三相桥臂的耐压需求被降低至相电压,从而降低了AASD的器件成本与体积;其次,所提方案兼具容性和感性无功补偿能力,且接地故障发生后HU-AASD可不间断地向电网提供无功补偿,从而为配电网提供不间断的电压支撑;最后,仿真及实验结果验证了所提拓扑及调控策略的有效性及可行性。展开更多
多源自适应换相换流器(self-adaption statcom and line commutation converter,SLCC)利用静止无功发生器对换流站进行动态无功补偿和谐波滤除,可降低换流变所承担的电流应力,增强逆变站抵御换相失败的能力,减小送端换流站的母线暂态过...多源自适应换相换流器(self-adaption statcom and line commutation converter,SLCC)利用静止无功发生器对换流站进行动态无功补偿和谐波滤除,可降低换流变所承担的电流应力,增强逆变站抵御换相失败的能力,减小送端换流站的母线暂态过电压,节省换流站的工程占地面积。文中首先阐述SLCC的拓扑结构及工作原理,剖析其多源复合特性所具有的技术优势,并类比LCC高压直流输电系统(high voltage direct current,HVDC),建立SLCC-HVDC的数学模型;在此基础上,采用正常工况下双重检测的定电流控制策略及故障工况下带电流限幅的定电压控制策略,以充分发挥SLCC相较于LCC灵活可控、响应迅速的优势;然后,根据换流站母线相电压有效值跌落程度实现SLCC两种控制模式间的灵活切换,保证SLCC-HVDC具有优良的响应特性;最后,通过PSCAD/EMTDC平台下的仿真结果验证理论分析的准确性和运行控制策略的有效性。展开更多
现有对双馈风电机组低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)的研究中,主要的LVRT措施为投入撬棒保护电路,但该措施较为单一和被动,并且风机还需要吸收一定的无功,因此风机系统难以取得良好的LVRT性能。针对这一问题,提出一种含线性...现有对双馈风电机组低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)的研究中,主要的LVRT措施为投入撬棒保护电路,但该措施较为单一和被动,并且风机还需要吸收一定的无功,因此风机系统难以取得良好的LVRT性能。针对这一问题,提出一种含线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)的定、转子侧协同LVRT策略。定子侧采用串联动态阻抗以抑制转子电流升高;网侧变流器采用LADRC提高直流侧母线电压的抗扰能力,并为转子侧变流器附加控制策略创造良好的工作条件。针对不同程度的电压跌落,转子侧变流器分别采用无功补偿和磁链主动衰减的控制策略以优化LVRT期间的无功输出能力。在考虑相位跳变的基础上,分析了采用LADRC以及定、转子侧协同LVRT策略下的双馈风机短路特性,并对短路电流进行了解析。最后,通过仿真验证了该协同LVRT策略的有效性以及短路电流解析式的正确性。展开更多
光伏发电系统大量接入电网,会导致电网强度下降,进而限制光伏并网逆变器(grid-connected inverter,GCI)功率输出能力。因此,需要对弱电网下GCI静态功率稳定运行区域与优化控制开展研究。以GCI静态功率稳定运行为目标,以输出电流幅值和...光伏发电系统大量接入电网,会导致电网强度下降,进而限制光伏并网逆变器(grid-connected inverter,GCI)功率输出能力。因此,需要对弱电网下GCI静态功率稳定运行区域与优化控制开展研究。以GCI静态功率稳定运行为目标,以输出电流幅值和公共连接点(point of common coupling,PCC)电压允许范围为约束,确定了GCI在不同短路比(short circuit ratio,SCR)区间内的运行方式,并给出了相应的电流参考值计算方法;为提高GCI在低SCR下运行的稳定性,提出了一种阻抗重塑优化控制方法。该方法在锁相环前级增加了基于准降阶谐振控制器的正负序分离环节,使得系统中频段相位整体较为平稳。同时在电流环引入幅值相位补偿环节,整体增大了系统中频段相位;搭建了仿真模型,在SCR值为1的情况下,所提阻抗重塑优化控制方法仍能保证GCI的稳定性,并基于所提阻抗重塑优化控制方法,验证了GCI静态功率稳定运行区域的正确性。展开更多
文摘Effective reactive power compensation is very important to the safe,economical and high quality running of power system.The principle and characteristic of several main reactive power compensation devices were analyzed and compared in details, and the development trend and application prospect were viewed.
文摘单相接地故障的高质量调控是支撑新型配电网安全运行的重要环节,针对有源消弧装置AASD(active-type arc suppression device)功能单一、成本高昂等问题,提出1种基于异构单元的有源消弧装置HU-AASD(AASD based on heterogeneous unit)拓扑结构及调控策略。首先,HU-AASD利用第四桥臂为虚拟中性点提供电压支撑,使得三相桥臂的耐压需求被降低至相电压,从而降低了AASD的器件成本与体积;其次,所提方案兼具容性和感性无功补偿能力,且接地故障发生后HU-AASD可不间断地向电网提供无功补偿,从而为配电网提供不间断的电压支撑;最后,仿真及实验结果验证了所提拓扑及调控策略的有效性及可行性。
文摘随着配电网中分布式光伏(distributed photovoltaic,DPV)大量并网,电压越限和电压波动越来越严重,考虑新型电能质量治理装置的电压无功优化协调控制方法需要进一步完善,以适应电网的新变化。该文考虑了新型柔性有载调压变压器(on-load tap changer,OLTC)的电能质量调节作用,提出一种两阶段电压无功优化协调控制方法,其中一阶段为日前小时级调度阶段,根据分布式光伏和负荷的预测数据,通过潮流计算和迭代优化,获取DPV的有功出力结果、柔性OLTC分接头和电容器组的投切结果;二阶段为分钟级无功优化阶段,在第一阶段的基础上,考虑柔性OLTC和DPV的无功出力特性,调节装备无功出力的同时修正第一阶段电容器组投切组合,进一步降低各个节点最大电压偏差,使配电网电压分布更合理。搭建了IEEE33节点配电系统仿真模型,所提出的考虑柔性OLTC的两阶段电压无功优化协调控制方法能够在常规经济性最优目标下的88.07%DPV消纳水平基础上提高9.29%,同时满足全节点全时段电压偏差小于0.1pu,综合经济性提高7.8%,结果证明了所提方法的合理性和有效性。
文摘多源自适应换相换流器(self-adaption statcom and line commutation converter,SLCC)利用静止无功发生器对换流站进行动态无功补偿和谐波滤除,可降低换流变所承担的电流应力,增强逆变站抵御换相失败的能力,减小送端换流站的母线暂态过电压,节省换流站的工程占地面积。文中首先阐述SLCC的拓扑结构及工作原理,剖析其多源复合特性所具有的技术优势,并类比LCC高压直流输电系统(high voltage direct current,HVDC),建立SLCC-HVDC的数学模型;在此基础上,采用正常工况下双重检测的定电流控制策略及故障工况下带电流限幅的定电压控制策略,以充分发挥SLCC相较于LCC灵活可控、响应迅速的优势;然后,根据换流站母线相电压有效值跌落程度实现SLCC两种控制模式间的灵活切换,保证SLCC-HVDC具有优良的响应特性;最后,通过PSCAD/EMTDC平台下的仿真结果验证理论分析的准确性和运行控制策略的有效性。
文摘现有对双馈风电机组低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)的研究中,主要的LVRT措施为投入撬棒保护电路,但该措施较为单一和被动,并且风机还需要吸收一定的无功,因此风机系统难以取得良好的LVRT性能。针对这一问题,提出一种含线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)的定、转子侧协同LVRT策略。定子侧采用串联动态阻抗以抑制转子电流升高;网侧变流器采用LADRC提高直流侧母线电压的抗扰能力,并为转子侧变流器附加控制策略创造良好的工作条件。针对不同程度的电压跌落,转子侧变流器分别采用无功补偿和磁链主动衰减的控制策略以优化LVRT期间的无功输出能力。在考虑相位跳变的基础上,分析了采用LADRC以及定、转子侧协同LVRT策略下的双馈风机短路特性,并对短路电流进行了解析。最后,通过仿真验证了该协同LVRT策略的有效性以及短路电流解析式的正确性。
文摘光伏发电系统大量接入电网,会导致电网强度下降,进而限制光伏并网逆变器(grid-connected inverter,GCI)功率输出能力。因此,需要对弱电网下GCI静态功率稳定运行区域与优化控制开展研究。以GCI静态功率稳定运行为目标,以输出电流幅值和公共连接点(point of common coupling,PCC)电压允许范围为约束,确定了GCI在不同短路比(short circuit ratio,SCR)区间内的运行方式,并给出了相应的电流参考值计算方法;为提高GCI在低SCR下运行的稳定性,提出了一种阻抗重塑优化控制方法。该方法在锁相环前级增加了基于准降阶谐振控制器的正负序分离环节,使得系统中频段相位整体较为平稳。同时在电流环引入幅值相位补偿环节,整体增大了系统中频段相位;搭建了仿真模型,在SCR值为1的情况下,所提阻抗重塑优化控制方法仍能保证GCI的稳定性,并基于所提阻抗重塑优化控制方法,验证了GCI静态功率稳定运行区域的正确性。
