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光伏快速充电站配电变压器端电能质量综合控制研究 被引量:14
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作者 车伟 陈洁 +3 位作者 胡亚杰 尹惠 刘岚 王思尹 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第21期128-137,共10页
针对光伏快速充电站将光伏发电与电动汽车快速充电站有机结合,在充分发挥清洁能源优势和大量提升充电效率的同时所带来的电能质量扰动类型复杂、变化快速等问题,提出了一种基于串并联组合配电网柔性交流输电(distribution flexible AC t... 针对光伏快速充电站将光伏发电与电动汽车快速充电站有机结合,在充分发挥清洁能源优势和大量提升充电效率的同时所带来的电能质量扰动类型复杂、变化快速等问题,提出了一种基于串并联组合配电网柔性交流输电(distribution flexible AC transmission system,DFACTS)的新型电能质量补偿器的电能质量综合控制方法。深入研究了新型电能质量补偿器主电路拓扑,建立起了动态工作模型。详细分析了新型电能质量补偿器线性自抗扰控制方法的工作原理,设计出线性自抗扰控制器。并针对各DFACTS控制器间的交互影响,提出多DFACTS控制器的协调控制策略。最后搭建仿真模型,进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的新型电能质量补偿器采用线性自抗扰控制方法相比传统PI控制方法,提高了电能质量扰动快速变化时的综合补偿能力和动态响应能力。并且验证了该协调控制能有效提高系统电压稳定能力,具有良好的可行性和有效性。 展开更多
关键词 快速充电站 光伏发电 多DFACTS控制器 线性自抗扰控制 协调控制
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电能路由器接入电力电子化配电网稳定性初步分析 被引量:15
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作者 段青 盛万兴 +2 位作者 李振 赵彩虹 王建华 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期227-235,共9页
针对电能路由器接入目前传统配电网及电力电子化配电网潜在的稳定性问题,在电能路由器主电路拓扑的基础上,基于阻抗匹配理论,详尽推导了电能路由器在dq坐标下的小信号阻抗模型,并通过注入小信号电压扰动信号测量实际阻抗,验证所建立的... 针对电能路由器接入目前传统配电网及电力电子化配电网潜在的稳定性问题,在电能路由器主电路拓扑的基础上,基于阻抗匹配理论,详尽推导了电能路由器在dq坐标下的小信号阻抗模型,并通过注入小信号电压扰动信号测量实际阻抗,验证所建立的解析模型的准确性。同时结合广义奈奎斯特稳定性判据以及阻抗模型,分别给出了电能路由器与电力电子配电网并网系统的稳定及不稳定情况下的时-频域仿真验证。在实际物理试验中,分别将电能路由器接入传统配电网及电力电子化配电网,同样验证了模型的正确性及可行性。 展开更多
关键词 电能路由器 稳定性 输入阻抗 输出阻抗
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级联H桥型动态电压恢复器最优输出与能量自恢复策略研究 被引量:4
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作者 段青 盛万兴 +3 位作者 郭祺 沙广林 孙勇 张丽 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期1079-1089,共11页
针对不同电网电压跌落程度下,级联H桥型动态电压恢复器(cascadedH-bridgedynamicvoltagerestorer,CHB-DVR)无法保证输出最大电平的问题,基于级联H桥型变流器输出最大电平下直流侧电压参考值表达式,利用储能侧快速协调,动态调节直流侧电... 针对不同电网电压跌落程度下,级联H桥型动态电压恢复器(cascadedH-bridgedynamicvoltagerestorer,CHB-DVR)无法保证输出最大电平的问题,基于级联H桥型变流器输出最大电平下直流侧电压参考值表达式,利用储能侧快速协调,动态调节直流侧电压,以保证CHB-DVR输出最大电平,提高直流侧电压利用率。此外,分析负载电压和电网电压的相位关系及系统有功功率的流动情况,提出CHB-DVR能量自恢复控制策略,可保证CHB-DVR在电网正常时进行能量自恢复,从而省去额外的充电装置,且自恢复初期和末期的柔性切换策略保证整个自恢复过程负载电压幅值不受影响、相角跳变得到很好的抑制。通过仿真验证所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 动态电压恢复器 最大电平输出 直流储能模块 能量自恢复 柔性切换
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基于级联高频变压器的多端口直流电能路由器 被引量:9
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作者 段青 徐嘉超 +5 位作者 盛万兴 沙广林 李振 刘斌 苏赋文 王丹 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期2934-2941,共8页
针对能源互联网关键设备--直流电能路由器提出了一种基于级联高频变压器的新型拓扑。与传统共直流母线结构相比,该结构减少了换流器的数量,提高效率,降低成本和体积;采用移相控制方式,以双有源桥子单元为基本控制单元,各个端口控制灵活... 针对能源互联网关键设备--直流电能路由器提出了一种基于级联高频变压器的新型拓扑。与传统共直流母线结构相比,该结构减少了换流器的数量,提高效率,降低成本和体积;采用移相控制方式,以双有源桥子单元为基本控制单元,各个端口控制灵活,输出电压稳定,同时互相独立,提高了系统可靠性,在端口较少的中小功率场合应用前景广阔。详细介绍了拓扑结构,分析了工作模式和控制策略,并通过仿真和试验验证了所提拓扑结构、控制策略的正确性和合理性。 展开更多
关键词 能源互联网 直流电能路由器 移相控制 双有源桥
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采用VSG的柔性配电装备交流端口电压控制及稳定性分析 被引量:5
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作者 李振 盛万兴 +2 位作者 杜松怀 李鹏华 王建华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期141-148,共8页
向负载供电及接纳分布式电源是柔性配电装备的重要功能,因此柔性配电装备端口控制至关重要。文中针对柔性配电装备交流端口电压控制问题,在虚拟同步发电机控制基础上,对三相进行独立控制,通过级联准比例-谐振电压外环、电流内环提高其... 向负载供电及接纳分布式电源是柔性配电装备的重要功能,因此柔性配电装备端口控制至关重要。文中针对柔性配电装备交流端口电压控制问题,在虚拟同步发电机控制基础上,对三相进行独立控制,通过级联准比例-谐振电压外环、电流内环提高其动态性能。进而以单相为例,详细分析柔性配电装备交流端口输出电流对电压的影响,并提出电流前馈控制策略,保证负载变化、分布式电源接入等变化过程中交流端口电压的稳定。利用阻抗建模方法分析交流端口的输出阻抗,并根据广义奈奎斯特判据验证柔性配电装备交流端口向负荷供电及接纳分布式电源时的稳定性。通过仿真和相关实验验证了所提控制策略的有效性和正确性。 展开更多
关键词 柔性配电装备 虚拟同步发电机 电压稳定 电流前馈 稳定性分析
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基于旁路技术的IEC 61968消息监管及交互测试方案 被引量:1
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作者 刘鹏 盛万兴 +3 位作者 吕广宪 陆一鸣 林涛 康先果 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期92-97,共6页
配电网业务量逐年扩展,相关应用系统的数据规模也在大幅提高,由于缺乏监管与检测手段而无法掌握已投运系统的信息交互情况,也未能分析面向业务的信息安全。利用网络旁路监听技术开展基于IEC 61968消息监管及其一致性测试研究,提出配电... 配电网业务量逐年扩展,相关应用系统的数据规模也在大幅提高,由于缺乏监管与检测手段而无法掌握已投运系统的信息交互情况,也未能分析面向业务的信息安全。利用网络旁路监听技术开展基于IEC 61968消息监管及其一致性测试研究,提出配电网信息交互在线一致性测试方法,支持生产控制大区与管理信息大区的业务数据汇总、整合与分析。通过交换机端口镜像旁路技术、IEC 61968消息对比技术实现对样本数据的采集和测试正确性判定,涵盖标准接口测试、交互场景测试及性能测试。整体方案面向配电网信息交互一致性测试的基本需求,结合项目研发的检测模块,验证测试样本数据是否符合IEC 61968标准的交互规定,最后给出测试结果。 展开更多
关键词 配电网 信息交互 IEC 61968标准 旁路监听 一致性测试 在线监管
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多端柔性互联的交直流配电系统分层控制策略 被引量:20
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作者 沙广林 刘斌 +3 位作者 邬玮晗 段青 盛万兴 王丹 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3509-3520,共12页
针对多端柔性互联的交直流配电系统中多功率变换单元协调控制及系统整体能量管理问题,提出了一种基于不同时间尺度的分层控制策略。第1层控制为各功率变换单元的调制方式与基本控制方式,保证各功率变换单元能正常实现其功能。第2层控制... 针对多端柔性互联的交直流配电系统中多功率变换单元协调控制及系统整体能量管理问题,提出了一种基于不同时间尺度的分层控制策略。第1层控制为各功率变换单元的调制方式与基本控制方式,保证各功率变换单元能正常实现其功能。第2层控制依据系统直流母线电压将系统划分为3个运行区间、5种工作模态,并依照不同工作模态生成第1层控制指令,切换系统中柔性互联装置、光伏发电单元、蓄电池储能单元的控制策略,实现系统在正常及故障工况下的稳定运行。第3层控制对新能源利用率最大、系统损耗最小、蓄电池荷电状态最佳、系统购电成本最少等多个目标进行综合优化,生成第2层调度指令,实现系统正常运行工况下的优化运行。最后通过系统仿真对所提控制方案进行验证,系统可以根据所述控制方案在各工作模态下切换,同时可以实现系统的最优能量调度。 展开更多
关键词 交直流配电系统 柔性互联 分层控制 协调控制 能量管理
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一种适用于级联H桥储能变换器的相内功率分配控制策略 被引量:7
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作者 熊飞 吴俊勇 +2 位作者 段青 李骏驰 沙广林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1732-1748,共17页
基于级联H桥变换器的电池储能系统,需要对电池单元的SOC状态进行均衡控制。其本质是对级联H桥相内各级输出功率的不均衡分配控制。然而,基于载波移相调制(carrierphase-shifts PWM,CPS-SPWM)技术的相内功率不均衡分配控制会导致输出电... 基于级联H桥变换器的电池储能系统,需要对电池单元的SOC状态进行均衡控制。其本质是对级联H桥相内各级输出功率的不均衡分配控制。然而,基于载波移相调制(carrierphase-shifts PWM,CPS-SPWM)技术的相内功率不均衡分配控制会导致输出电压的谐波畸变,而且它对不均衡功率分配的控制能力较低。为了解决这些问题,提出一种新型灵活的相内功率分配控制策略(flexiblepower distributioncontrol,FPDC)。FPDC策略能够完全弥补CPS技术的缺点。它实时计算各个单元的平均传输功率,并根据实际功率与参考功率的误差来决定各单元的开关动作行为。然后,理论研究了FPDC策略在功率不均衡分配极限情况下各级输出电压的分布规律,并据此推导了功率极限值的解析计算方法。通过对各级功率参考的实时限制来确保变换器的稳定运行。最后,通过仿真和实验验证了FPDC策略对相内各级功率分配的优秀控制能力和控制效果。 展开更多
关键词 级联H桥 功率分配 电池储能 SOC均衡
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基于储能稳压的交直流混合电能路由器协调控制策略 被引量:27
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作者 李振 盛万兴 +3 位作者 段青 李鹏华 王建华 杜松怀 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期121-129,共9页
将交/直/交级联变换器、直流变换器、储能及其变换器通过公共直流母线组合,构成含两个交流端口、三个直流端口的电能路由器拓扑结构。分析典型运行模式并提出储能稳压的交直流混合电能路由器虚拟同步机协调控制策略:在交流单/双端并网... 将交/直/交级联变换器、直流变换器、储能及其变换器通过公共直流母线组合,构成含两个交流端口、三个直流端口的电能路由器拓扑结构。分析典型运行模式并提出储能稳压的交直流混合电能路由器虚拟同步机协调控制策略:在交流单/双端并网模式下,通过储能稳定直流电压,两端交/直、直/交变换器通过虚拟同步机功率外环控制功率流向及大小;在交流双端离网模式下,通过储能稳定直流电压的同时,配合分布式电源为交直流负荷供电。所提策略无需模式切换,降低了控制复杂性,可实现电能路由器各模式下直流电压稳定、就地消纳分布式发电,保证交直流负荷持续稳定供电,还可实现双端并网时电网馈线间的柔性互联、电网故障时潮流转供以及双端离网下的自稳定运行,有效提高了低压配电网的供电可靠性。最后,通过仿真和实验验证了所提协调控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电能路由器 能源互联网 储能 虚拟同步机
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某12 kV真空断路器耐压故障分析及电场优化 被引量:8
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作者 韩筛根 王涛 魏东新 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期52-57,66,共7页
针对某用于高海拔的12 kV真空断路器发生的工频耐压试验击穿故障,采用Solid Works三维建模软件建立仿真模型,通过Ansys Workbench对其进行静电场仿真,得到了断路器的等电位线分布图及电场分布云图。通过分析等电位线分布图及电场分布云... 针对某用于高海拔的12 kV真空断路器发生的工频耐压试验击穿故障,采用Solid Works三维建模软件建立仿真模型,通过Ansys Workbench对其进行静电场仿真,得到了断路器的等电位线分布图及电场分布云图。通过分析等电位线分布图及电场分布云图,找到了电场集中的位置并发现该产品发生工频耐压试验击穿故障的原因:是由于该产品绝缘拉杆与极柱伞裙设计不合理,导致高、低压电位分布发生畸变引起。在保障设备满足安全运行和经济性最优的前提下,提出了通过优化绝缘拉杆伞裙和极柱伞裙布置的方法增大空气净距离的优化方案,并对优化后的模型进行仿真验证,优化后的空气域场强最大值从优化前的3.31×10~6mV/mm降低到优化后的2.82×106mV/mm,降幅达到14.8%;再按照GB/T 20635—2006《特殊环境条件高原用高压电器的技术要求》要求对优化后的设备进行绝缘耐压验证试验,优化后的产品工频耐压水平提高到51 kV,完全满足海拔2 000 m的运行要求,充分证明这种优化方案能有效解决该高原型12 kV真空断路器工频耐压试验时高压嵌件周围空气域易于被击穿的问题,并且这种优化方案对原产品模具的结构改动最小、改造工作量最少,改造成本最低,对同类应用于高原地区的中压开关设备的绝缘设计具有重要参考价值。 展开更多
关键词 耐压故障 真空断路器 ANSYS 电场优化 绝缘拉杆
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