为减少温室气体的排放,以风电为代表的清洁能源大规模接入电网。如何消纳高占比、波动剧烈的风电,成为现代电力系统所面临的重要问题。在此背景下,将多端柔性直流输电系统(VSC based multi-terminal HVDC,VSCMTDC)对功率的灵活调节能力...为减少温室气体的排放,以风电为代表的清洁能源大规模接入电网。如何消纳高占比、波动剧烈的风电,成为现代电力系统所面临的重要问题。在此背景下,将多端柔性直流输电系统(VSC based multi-terminal HVDC,VSCMTDC)对功率的灵活调节能力纳入安全约束机组组合(security-constrained unit commitment,SCUC)问题中进行调控。设计日前机组组合、短期实时调节和滚动重调节三段式配合的调度框架,并基于列与约束生成算法(column-andconstraint generation,C&CG)设计三层迭代求解方法。通过该方法解决了传统二阶段鲁棒性机组组合偏于保守的弊端,有效提高了风电消纳。为了充分利用VSC换流站能独立调节有功、无功的优势,在SCUC结果的基础上进行无功电压优化,并基于Benders分解算法进行求解,有效降低了系统网损。最后,将所提模型应用于改进IEEE 30节点系统算例,验证模型的有效性和可行性。展开更多
基于电压源换流器(voltage source converters,VSCs)的直流配电网可以自动调整过载VSC的控制策略以适应可再生能源功率的变化,但增加了直流配电网稳态潮流分析的难度。因此,提出了一种分段线性潮流(piecewise linear power flow,PLPF)...基于电压源换流器(voltage source converters,VSCs)的直流配电网可以自动调整过载VSC的控制策略以适应可再生能源功率的变化,但增加了直流配电网稳态潮流分析的难度。因此,提出了一种分段线性潮流(piecewise linear power flow,PLPF)算法以快速计算功率扰动和VSC控制策略调整对稳态潮流的耦合影响。首先,根据VSC功率平衡,直接计算得到VSC达到容量极限的临界点,进而计算得到VSC控制策略调整前各节点的功率变化量。然后,考虑VSC控制策略调整,对线性潮流模型进行修正。最后,对VSC控制策略调整前后各个阶段进行线性潮流计算,利用叠加法得到稳态潮流。仿真结果表明,所提出的PLPF模型能直接快速准确地计算出直流配电网稳态潮流分布。展开更多
针对构网型变流器(grid-forming voltage source converter,GFM-VSC)系统在大扰动下暂态稳定问题,现有研究未能充分考虑电力电子电源暂态快速响应与控制可塑的特点。为此,以GFM-VSC为对象,借助等面积法原理与相平面图法,从能量角度揭示...针对构网型变流器(grid-forming voltage source converter,GFM-VSC)系统在大扰动下暂态稳定问题,现有研究未能充分考虑电力电子电源暂态快速响应与控制可塑的特点。为此,以GFM-VSC为对象,借助等面积法原理与相平面图法,从能量角度揭示了其暂态响应机制与传统同步机系统的差异,分析了控制塑造下GFM-VSC系统的暂态稳定机理;然后,针对大扰动下易于触发的限幅环节,分析了系统无法自主退出限幅而失稳的机制,并提出了附带电流分配系数的改进限幅策略,有效增强了系统暂态稳定性。最后,通过仿真验证了理论分析与改进方法的正确性。展开更多
针对电压源型换流器高压直流输电VSC-HVDC(voltage source converter based high-voltage direct current)交流系统中占比较大的5、7、11、13等低次谐波,在比例积分PI(proportional integral)控制的基础上,提出1种dq坐标系下基于矢量比...针对电压源型换流器高压直流输电VSC-HVDC(voltage source converter based high-voltage direct current)交流系统中占比较大的5、7、11、13等低次谐波,在比例积分PI(proportional integral)控制的基础上,提出1种dq坐标系下基于矢量比例积分VPI(vector proportional integral)调节器的选择性谐波电流控制策略。其中,PI用于控制电流误差直流分量,而VPI用于抑制电流误差的倍频波动。与比例积分谐振PIR(proportional integral resonance)调节器不同,VPI含有二阶分子,可在所设谐振频率点处实现控制系统闭环传递函数的理想0°相位延迟,因此其对谐波电流的控制精度优于PIR。利用Simulink软件建立1个2端VSC-HVDC系统,分别对传统PI、PIR及PI并联VPI这3种控制方式下VSC的2侧交流电流进行仿真,通过对比谐波含量,验证VPI谐波抑制性能的优越性。展开更多
文摘为减少温室气体的排放,以风电为代表的清洁能源大规模接入电网。如何消纳高占比、波动剧烈的风电,成为现代电力系统所面临的重要问题。在此背景下,将多端柔性直流输电系统(VSC based multi-terminal HVDC,VSCMTDC)对功率的灵活调节能力纳入安全约束机组组合(security-constrained unit commitment,SCUC)问题中进行调控。设计日前机组组合、短期实时调节和滚动重调节三段式配合的调度框架,并基于列与约束生成算法(column-andconstraint generation,C&CG)设计三层迭代求解方法。通过该方法解决了传统二阶段鲁棒性机组组合偏于保守的弊端,有效提高了风电消纳。为了充分利用VSC换流站能独立调节有功、无功的优势,在SCUC结果的基础上进行无功电压优化,并基于Benders分解算法进行求解,有效降低了系统网损。最后,将所提模型应用于改进IEEE 30节点系统算例,验证模型的有效性和可行性。
文摘基于电压源换流器(voltage source converters,VSCs)的直流配电网可以自动调整过载VSC的控制策略以适应可再生能源功率的变化,但增加了直流配电网稳态潮流分析的难度。因此,提出了一种分段线性潮流(piecewise linear power flow,PLPF)算法以快速计算功率扰动和VSC控制策略调整对稳态潮流的耦合影响。首先,根据VSC功率平衡,直接计算得到VSC达到容量极限的临界点,进而计算得到VSC控制策略调整前各节点的功率变化量。然后,考虑VSC控制策略调整,对线性潮流模型进行修正。最后,对VSC控制策略调整前后各个阶段进行线性潮流计算,利用叠加法得到稳态潮流。仿真结果表明,所提出的PLPF模型能直接快速准确地计算出直流配电网稳态潮流分布。
文摘针对构网型变流器(grid-forming voltage source converter,GFM-VSC)系统在大扰动下暂态稳定问题,现有研究未能充分考虑电力电子电源暂态快速响应与控制可塑的特点。为此,以GFM-VSC为对象,借助等面积法原理与相平面图法,从能量角度揭示了其暂态响应机制与传统同步机系统的差异,分析了控制塑造下GFM-VSC系统的暂态稳定机理;然后,针对大扰动下易于触发的限幅环节,分析了系统无法自主退出限幅而失稳的机制,并提出了附带电流分配系数的改进限幅策略,有效增强了系统暂态稳定性。最后,通过仿真验证了理论分析与改进方法的正确性。
文摘针对电压源型换流器高压直流输电VSC-HVDC(voltage source converter based high-voltage direct current)交流系统中占比较大的5、7、11、13等低次谐波,在比例积分PI(proportional integral)控制的基础上,提出1种dq坐标系下基于矢量比例积分VPI(vector proportional integral)调节器的选择性谐波电流控制策略。其中,PI用于控制电流误差直流分量,而VPI用于抑制电流误差的倍频波动。与比例积分谐振PIR(proportional integral resonance)调节器不同,VPI含有二阶分子,可在所设谐振频率点处实现控制系统闭环传递函数的理想0°相位延迟,因此其对谐波电流的控制精度优于PIR。利用Simulink软件建立1个2端VSC-HVDC系统,分别对传统PI、PIR及PI并联VPI这3种控制方式下VSC的2侧交流电流进行仿真,通过对比谐波含量,验证VPI谐波抑制性能的优越性。
