基于联络线功率波动理论的华北—华中特高压交直流联网系统安全稳定控制策略
摘要：受华北—华中特高压交流通道静态稳定极限限制,天山—中州（天中）特高压直流和长治—南阳（长南）特高压交流通道输电能力存在耦合关系,成为制约该交直流混联电网稳定水平的关键因素。基于联络线功率波动理论,研究并量化了同步电网系统惯量、负荷特性、交流线路初始输送功率、直流落点近区开机方式等相关因素对华北—华中特高压交流通道潮流转移特性的影响;根据特高压交直流耦合关系,提出了一种交直流协调控制策略,以应对同类系统中受耦合关系制约的稳定问题。针对华北—华中电网实际数据,采用PSD-BPA电力系统仿真软件计算验证了该策略的有效性。风火打捆直流外送系统直流故障引发风机脱网的问题研究
摘要：随着风火打捆直流外送系统的出现及不断投运,为保证系统的安全稳定运行,需要对风电、火电、直流在无功电压方面的相互影响和作用机制开展深入研究。为此,首先分析了直流闭锁故障引发风机高压脱网的机制及应对措施,然后分析了直流换相失败引发风机高压脱网的机制及应对措施,最后探讨了风电与直流之间的相互制约关系及火电的支撑作用,采用规划的西北风火打捆直流外送系统算例进行了验证。结果表明,直流故障后的滤波器无功盈余加上风电场无功补偿电压效应是引起风机高压脱网的原因,需要对风电、火电、直流进行协调控制。研究结果可以为风火打捆直流外送系统稳定性的理论研究和工程实际提供参考依据。适用于不对称交流电网的MMC直接环流抑制策略
摘要：在不对称电网条件下,为了抑制环流中的零序分量,现有环流抑制策略需要额外的增加零序环流抑制或者直流电压波动抑制,这使得控制系统较为复杂。为了简化控制器结构,提出了一种可适用于不对称电网条件下的无需零序控制的直接环流抑制策略。首先,对不对称系统条件下的电容电压波动表达式进行了推导,进而得到了用于环流抑制的不平衡电压参考值的直接计算方法;其次,对该参考值的成分进行了分析,结果表明不论交流系统运行于何种状况下该参考值的有效成分均为2倍频分量;最后,在PSCAD/EMTDC平台上搭建了MMC-HVDC模型,对本文提出的直接环流控制策略在对称及不对称电网条件下的有效性进行了验证。直流系统共用的接地极检修运行分析
摘要：针对共用接地极的高压输电系统在运行和检修过程中存在的问题,以2个直流输电系统共用接地极为例,结合实际工程参数,根据理论分析进行电流分布计算并分析了其影响因素,结果表明：接地极线路分流电流主要受共用接地极电阻、检修接地极线路电阻、检修接地位置及土壤状况等影响;另外,检修的接地极线路分流电流会进入换流站,可能会对换流变的直流偏磁产生影响,严重时会导致换流变饱和保护动作闭锁直流系统。最后,根据分析结果,对共用接地极检修时直流系统运行方式提出了建议。特高压混合无功补偿变电站内特快速暂态波幅频特性
摘要：混合无功补偿安装在特高压变电站内时,隔离开关（disconnecting switch,DS）闭合时在不同位置产生的特快速暂态波（very fast transients,VFT）受多方面因素影响。在建立混合无功补偿等效模型、传输线理论及变电站简化模型的基础上,应用数学解析方法推导VFT计算表达式,分析线路长度及站内设备等效电容对VFT频率的影响,计算站内不同位置DS闭合时母线长度、分级可控高抗（stepped controllable shunt reactor,SCSR）入口电容变化和架空线路长度对站内各处特快速暂态过电压（very fast transient overvoltage,VFTO）幅频特性的影响。结果表明,混合无功补偿的安装将增大VFTO的振荡频率;气体绝缘设备（gas insulated switchgear,GIS）中DS闭合时分级可控高抗端口的VFTO主要受母线长度影响,其频率随母线的增长而减小,其峰值、主频和主频对应幅值随分级可控高抗入口电容增大而降低;串补内DS闭合时分级可控高抗端口的VFTO频率随其入口电容增大而降低,串补与分级可控高抗之间架空线路长度增加会抑制分级可控高抗端口的VFTO。储能技术辅助风电并网控制的应用综述
摘要：随着风电渗透率的不断提高,其强波动性和高不确定性对电网安全经济运行的影响不断加剧,全球的电网公司都为此制定了各自的风电并网导则,用以规范风电并网的技术特性。首先从有功功率与频率控制、无功功率与电压控制、故障穿越控制3方面对各电网公司的风电并网技术规定进行了系统介绍,然后对风电自身控制手段应对并网技术规定的局限性进行了分析。另外还从上述3方面分别对储能技术应用于辅助风电并网控制的应用场景和控制算法进行了综述,分析了已有研究工作的优缺点,介绍了储能技术辅助风电并网的研究趋势。基于多端口DC/DC变换器的混合储能系统自适应能量控制策略
摘要：研究了一种基于多端口DC/DC变换器（multi-port DC/DC converters,MPC）的混合储能系统（hybrid energy storage system,HESS）,并将其应用于直流微电网。针对脉动负荷功率突变对直流母线电压及蓄电池组正常运行造成剧烈冲击的问题,提出了一种基于移动平均滤波算法的自适应能量控制策略（adaptive energy control strategy,AECS）。首先,通过移动平均滤波算法将脉动负荷功率进行滤波,由蓄电池组承担平缓的功率变化,而由超级电容器补偿瞬时的功率突变,从而优化蓄电池充放电过程,延长其使用寿命;其次,引入超级电容端电压自适应控制,将超级电容端电压稳定在参考值附近;并对蓄电池组端口采用能量流均衡控制,使各蓄电池组荷电状态（state of charge,SOC）趋于一致。通过仿真和实验,验证了所提出的能量控制策略的有效性。基于成本效益分析的风电？抽水蓄能联合运行优化调度模型
摘要：由于难以全面和准确地考虑系统的多种不确定因素,如风电、负荷的预测误差和常规机组的强迫停运,现有基于确定性旋转备用的风电–抽水蓄能联合运行优化调度模型无法从兼顾系统运行的经济性和可靠性方面最优确定风蓄联合运行方式。为此,提出了基于成本效益分析的考虑风蓄联合运行的机组组合新模型。该模型首先在计算系统的失负荷风险时对现有多场景概率风险分析方法进行改进,使其能够同时考虑服从不同概率分布的风电功率和负荷预测误差以及机组强迫停运,并通过成本效益分析实现常规机组发电成本、期望停电成本与抽水蓄能机组的运行成本三者之和最小的目标,再采用混合整数线性规划方法求解模型,确定风蓄联合运行方式和系统的旋转备用容量。仿真分析表明,通过优化旋转备用的配置,该模型在确定风蓄联合运行方式时能更全面地考虑系统运行的经济性,并能更准确地分析其对系统运行成本的改善。基于电压跌落程度及变阻值的DFIG低电压穿越综合策略
摘要：提出一种＂直流卸荷电路＋定子动态变阻值撬棒保护（stator dynamic series resistor crowbar,SDSRC）＋静止无功补偿器＋网侧无功控制＂的综合控制策略,并从电压跌落程度、功率损耗角度出发,考虑SDSRC适用范围,将控制策略分为两种模式,其中SDSRC取值为动态变阻值,以能更好地适应电压跌落水平的变化,起到提升机组低电压穿越能力和稳定运行能力的作用。在PSCAD平台下构建基于综合控制策略的双馈风电机组模型,通过仿真验证了不同电压跌落下的双馈风电机组低电压穿越能力,以及两种模式的综合控制策略的可行性。研究结果表明,所提方法不仅能有效保护机组直流侧电容和转子变流器,增强机组低电压穿越能力,而且增强了故障穿越后机组和系统运行的稳定性,克服了传统crowbar技术的弊端。含分布式风电场的配电网电压波动分析与抑制
摘要：提出一种含分布式风电场的配电网电压波动分析及多目标抑制策略。首先,分析了风电机组恒功率因数、恒电压和恒无功功率3种控制方式对电压波动抑制的影响,并建立其数学模型。其次,分析风参数和电网参数对电压波动的影响规律。然后,提出依靠风电机组的多目标电压波动抑制策略,在现有风电机组控制方式基础上,添加辅助电压波动抑制环节,通过快速控制并网点与电网的无功交换功率来抑制电压波动。最后,通过算例分析证明了所提策略可有效抑制并网点和传输线路的电压波动。大规模风电集中接入电网的自组织临界态辨识指标提取
摘要：大规模风电接入电网后,极大地改变了电网的网络结构和潮流分布,尤其是其出力大小的波动,直接加剧了电网趋于自组织临界态的进程,电网发生负荷丢失的连锁故障风险随之上升。在深入分析含大规模风电集中接入对电网自组织临界态影响的基础上,提出了风电波动熵概念,以表征大规模风电集中接入对电网自组织临界态的影响。通过仿真分析可知,所提出的风电波动熵指标能够很好地表征含大规模风电集中接入对电网自组织临界态的影响,可作为含大规模风电集中接入的电网自组织临界态辨识的物理指标之一。大型光伏电站静态电压稳定性分析
摘要：大型光伏电站装机容量的不断加大对并网点及站内关键节点的电压稳定性造成很大的影响。对此在考虑光伏阵列输出特性以及大型光伏电站内部集电线路、变压器、输电线路阻抗的基础上,建立了大型光伏电站的稳态模型。通过利用特征结构法对大型光伏电站静态电压稳定性进行分析,得出大型光伏电站静态电压稳定判据及稳定裕度,并通过算例进一步得出光照强度、运行功率因数、电网阻抗、装机容量等因素对大型光伏电站静态电压稳定性的影响以及光伏电站内部电压分布和内部电压薄弱节点。基于扩展QV节点潮流的光储联合日前计划
摘要：针对光伏接入引起配电网电压波动以及供需失配的问题,储能是解决该问题的主要手段。文章根据光储配置点的特点扩展QV节点以对其节点特性进行合理的描述,并通过修改牛顿法雅可比矩阵子块阶数,实现对含QV节点潮流的求解。进一步,以并网点电压控制为核心思想,以抑制各节点电压波动偏移为目标,构建光储联合日前计划。利用含QV节点的潮流计算,控制光储并网点电压,同时考虑储能输出功率有无超越限值2种场景。若超越限值,通过节点类型变换进行处理求解,由此获取各节点电压曲线以及光伏储能的协同输出功率曲线,并与不配置储能方案、光储联合输出功率限值模式方案进行综合比较,结果表明文中所提出的策略在抑制电压波动、间接改善潮流、实现削峰填谷等方面均有显著的效果。基于配电网电能质量健康评估策略的分布式光伏接入方法
摘要：分布式光伏发电是波动性电源,接入后容易造成电网电能质量超限。为解决该问题,提出基于配电网电能质量健康状况的分布式光伏发电接入方法。选用电流总谐波畸变率、电压偏差和电压波动作为表征配电网电能质量健康状况的关键特征量,在分析分布式光伏发电接入对其造成影响的基础上确立评价关键特征量健康状况的模糊隶属函数;采用模糊评判准则确定配电网电能质量健康状况,从而给出分布式光伏发电接入方法。算例结果验证了所提方法的有效性。无需互联通信的直流微电网实时功率协调控制策略
摘要：通常直流微电网通过双向DC-AC变流器与交流电网互联,并利用该变流器控制直流母线电压恒定,维持系统内功率平衡。若发生交流电网故障、DC-AC变流器限流运行或故障退出等工况将导致直流微电网失去功率平衡单元,而仅依靠其上层能量管理和集中控制系统,无法快速实现系统内的功率协调控制,影响系统稳定运行。为此,提出一种基于无互联通信的直流微电网实时功率协调控制策略,使系统中各单元具备即插即用功能。直流微电网在不同运行状态下,系统中任一单元根据公共直流母线电压信号平滑切换其接口变流器控制模式。各单元在切换过程中不仅保持控制结构不变,而且根据当前运行状态自适应地调整其下垂曲线,在主动参与直流电压调节和系统功率平衡的同时,能保证系统中多个功率平衡单元（尤其是储能单元）之间的功率合理分配。最后在包含光伏、储能单元、双向DC-AC变流器和直流负荷的典型低压直流微电网中,通过Matlab-Simulink仿真和实验结果验证了所提控制方法的有效性。基于温控负荷控制技术的新能源优化利用方法
摘要：分布式电源包含风、光等新能源发电,其发电功率具有间歇性和不确定性,给微网中新能源的优化利用及其运行控制带来一定的困难。传统的微网运行控制思路是依靠蓄电池等储能设备作为主要控制手段,建设和使用成本均较高,难以推广。为此,引入需求侧响应,提出了一种基于改进coloredpower算法的加权系数排队算法,可用于直接控制家居环境常见的空调、热泵等温控负荷参与需求侧响应,进而实现微网的优化运行控制。加权系数排队算法允许用户根据自己的喜好和需要选择负荷设备的响应程度,既能够保证控制效果,又兼顾了用户的舒适度与公平性。以社区级并网运行的微网为例,对1000台家用空调设备进行仿真控制,结果表明了算法的有效性和正确性。直流微电网节点阻抗特性与系统稳定性分析
摘要：由于直流微电网系统阻抗的复杂性易导致系统稳定性恶化,为此从直流微电网的结构特点入手,给出了一种基于直流微电网节点阻抗特性的系统稳定性分析方法。在考虑线缆阻抗的前提下,把系统支路简化为包含虚拟阻抗的诺顿等效电路,并分析了线缆电感参数对支路输出阻抗特性的影响。然后,从系统节点和支路阻抗模型出发,建立了一个简单直流微电网系统的节点导纳模型和导纳矩阵。利用系统的节点导纳矩阵,易求取系统的任意节点阻抗。最后,利用节点阻抗特性完成了对系统稳定性的判定,且通过仿真验证了所提方法的有效性。无需虚拟正交量的单相并网逆变器矢量控制
摘要：同步旋转坐标系下的PI控制已经在三相系统中得到了广泛的应用。然而,对于单相并网逆变器,由于主电路缺少一个自由度,无法直接通过传统坐标变换将交流量转换成直流量。传统的解决方案是通过将实际物理量延时1/4个电网周期构造虚拟正交量,该方法会恶化系统的动态响应。通过分析并网电流交流量与直流量之间的关系,构建了一种基于变步长最小均方算法的静止/旋转坐标变换策略,无需构造虚拟正交量。在所提策略的基础上增加了预测环节,提高了系统的动态响应速度。仿真与样机试验验证了所提控制策略的有效性。
