改善微电网电能质量的分层控制策略研究

微电网技术具有许多优点,但分布式电源的不稳定性将导致微电网不易运行控制,对微电网的电能质量产生不利影响。针对此问题,提出了分层控制策略,以改善和提高微电网的电能质量。分层控制包含上下 2 层,通过上层将控制信息发送到下层实现。其中,初级控制采用下垂控制方法,提出了基于电压外环、电流内环和功率环的反馈控制器。二级控制(secondarycontrol)通过向初级控制(primary control)反馈二级控制后控制逆变器的输出电压幅值和频率,使之重新达到平衡,实现系统运行的稳定性。利用 Matlab/simulink 仿真结果表明:该分层控制策略对改善微电网电能质量是有效的。     

含多种分布式电源的微电网分层控制策略

随着分布式电源接入微电网数量的增加,微电网系统的稳定性受到了很大的影响;微电源的运行特性及控制方法、微电源的接人点和容量、微电网运行方式和控制方法、电力电子装置、储能设备和负荷特性等都会影响到电能质量。为了改善微电网的电能质量,提出了包括上层中心控制器及下层分布式电源信息交互的微电网分层控制策略。微电网中的分布式电源控制由下垂控制、功率控制、电压和电流控制组成。通过Matlab/simulink仿真,对微电网运行中各分布式电源的功率、电压和频率的变化规律进行了分析。仿真结果表明:分层控制策略能使各分布式电源之间较好地协调,满足了改善电能质量的要求。     

微电网中典型分布式电源建模及控制策略研究

为了实现对微电网的电压与功率的控制,针对微电源类型的差异性,通过对光伏及燃料电池等分布式电源建立数学模型并进行仿真分析,研究其对微电网的影响。提出了基于电压外环、电流内环和功率环等反馈控制器和改进的下垂控制方法的微电网分布式电源分层控制策略。利用 Matlab/simulink 仿真系统,通过在并网和孤岛两种模式中微电网的运行特性及各分布式电源在不同工作环境下微电网的功率、频率和电压曲线的变化规律的分析,验证了分层控制策略的有效性。结果表明:分层控制策略能够使各分布式电源之间较好地协调,满足微电网对其运行稳定性和电能质量的要求。     

含光伏发电的电网无功电压协调控制技术

为应对大规模光伏发电并网运行对电网电压水平的诸多不利影响,对传统的三级无功电压控制进行分析,基于电网无功电压分层分区平衡特点和复杂控制系统的分级递阶控制原理,提出利用多种无功源协调控制技术来解决因光伏发电引起的电网电压波动的方法。分析结果表明:建立光伏发电与传统无功源的协调机制,是维持含大规模光伏发电电网电压水平的可行性较强的技术方式。     

基于虚拟同步发电机的微电网控制策略研究

针对微电网中的分布式电源出力的间歇性导致微电网频率及电压不稳定的问题,通过建立虚拟同步发电机(V irtual Synchronous Generator, VSG)控制系统的数学模型,设计了一种基于频率控制、电压控制和功率控制的反馈控制器,并给出了相应的控制方法;通过理论分析分布式电源的频率、电压特性及其对微电网频率、电压稳定性的影响,提出了能够有效抑制分布式电.源功率波动,提高微电网电能质量的控制策略。仿真结果表明:VSG能稳定地控制微电网频率、电压,具有很好的稳态性。     

基于三级电压控制的宁夏电网AVC系统的建设

为进一步提高宁夏电网电压运行水平,基于传统三级电压控制和时空解耦特性,研发了宁夏电网自动电压控制(Automatic Voltage Control,AVC)系统,并成功地实现了与电厂的闭环联调,联调结果表明:宁夏电网自动电压控制系统能够充分适应宁夏电网特征,为提高宁夏电网电压运行水平提供了关键技术支撑。     

基于VSG的微电网逆变器控制策略研究

针对微电网中的分布式电源出力的间歇性导致微电网功率不稳定的问题,基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术的控制方法,建立VSG的数学模型,设计了一种基于电流、电压和功率控制的反馈控制器,提出了一种全新的VSG控制策略,实现分布式电源动态特性对微电网中有功功率和无功功率的均分控制。并通过Matlab/Simulink仿真,验证了所提控制算法的有效性。结果表明:该控制策略对抑制因新能源发电并网导致的电网波动、提高电能质量具有重要意义。     

宁夏电网自动电压控制系统运行分析

为了有效地提高宁夏电网的电压质量,降低电网的有功损耗,提升电网经济效益,对宁夏电网自动电压控制(Automatic Voltage Control, AVC)系统的运行进行分析,分析结果表明:AVC系统采用网、省、地一体化设计结构,基于控制灵敏度混合智能自动分区,可对全网内的无功进行优化分配,降低区域之间、区域内部及整个电网的有功损耗,实现了宁夏电网无功电压控制从人工控制向自动控制的重大转变。     

双馈风力发电机PWM变流器控制策略优化研究

为了提升脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)变流器在电网发生不平衡故障时的控制能力,对变流器控制策略进行优化,设计了基于电流平衡和基于功率平衡的功率外环控制策略,并在仿真实验系统中进行了模拟、分析与验证。结果表明:该方法能够更有效地实现对机组的控制,故障期间对直流电压纹波的抑制效果很好,可稳定控制直流电压,有效降低有功功率波动,提升电网稳定水平。     

一种有源调谐滤波器直流侧电压控制方法

为了使有源调谐滤波器(Active Tuned Hybrid Power Filter,ATHPF)直流侧电压控制具有良好的补偿谐波性能,采用检测电网电压的方法对直流侧电压控制系统进行数学分析与建模,制定出直流侧电压控制方案,并在三相 ATHPF 实验系统中进行了模拟。仿真结果表明:在加入直流侧电压控制后该混合滤波器仍具有较好的滤波效果,验证了该方法的可行性与理论分析的正确性。     

风电接入对宁夏电网静态电压的影响研究

针对风电接入点的电网电压稳定性问题,根据宁夏局部电网的特点,对风电接入点的电网电压波动进行研究,结合实际情况通过仿真软件进行模拟潮流计算,验证包含风力发电的不同因素对电力系统电压性能的影响。结果表明:受风电场无功补偿水平、风电有功出力以及接入方式的影响,风电接入点的电网电压随着风电有功出力的变化呈现先上升后加速下降的波动趋势,该结果可为控制风电场接入点的电压稳定水平提供参考。     

考虑预测不确定性的微网优化调度

针对现有技术下由于微网中不可控微源出力预测和负荷预测均存在误差较大而引起微网优化调度结果不准确的问题,提出在传统微网经济调度模型中增加不确定性描述模型,得到不同侧重点下的微网经济优化结果,并对结果进行分析。首先,通过利用区间数描述预测不确定性,并结合隶属度函数推导容忍度概念。其次,在并网运行模式的微网结构上建立以运行成本最低为目标函数的微网优化调度模型,并将该模型转换为区间数形式表示。最后,利用粒子群优化算法并以MATLAB为主要工具对上述模型进行求解,得到微网24 h出力优化区间解结果,并对结果进行详细分析。算例通过对某并网型微网进行分析,验证了所提模型的科学性和有效性。     

基于ADPSS的宁夏电网多直流系统机电-电磁混合仿真对比研究

灵绍和昭沂特高压直流输电工程投运后,宁夏电网将成为我国又一高比例风火打捆.外送直流送端电网。为了准确分析交直流间相互作用以及直流受端扰动对送端的影响,在ADPSS软件中建立了宁夏电网多直流系统的机电-电磁混合仿真模型,包括西北电网机电暂态仿真模型和宁夏电网三回直流的详细电磁暂态模型。针对送受端电网不同故障类型,评估了混合仿真和纯机电暂态仿真方法下电网受扰响应行为的差异,研究结论对于电网分析计算和制定安全稳定控制措施时选择适用的工具具有参考意义。     

考虑损伤特征的冻风积土加载模型与试验研究

近几年随着宁夏电网的快速发展,火电厂及新能源的大规模接入,短路电流超标问题日益突出。本文基于转移阻抗的概念,分别从电源发展和网架变化两个方面分析了2014至2018年引起宁夏电网各电压等级短路电流超标的原因,结果表明电源接入是导致330 kV、750 kV电网短路电流超标的主要原因,引起220 kV短路电流超标的主要因素是网架变化。此外分析了各电压等级火电厂的短路电流灵敏度系数,结果表明火电厂对本电压等级的短路电流灵敏度系数最大。最后总结了近年来宁夏电网已采取的短路电流限制措施,并结合宁夏电网十三五规划,分析了宁夏电网4分区运行方案。     

宁夏北部电网供电瓶颈问题研究

针对宁夏北部电网未来几年存在的供电瓶颈问题,按照提高地区供电能力、优化区域网架结构的思路,通过电力系统模拟计算,提出将750 kV电压等级引入北部地区、将宁东地区电源以220 kV电压等级接入北部电网负荷中心和补强月牙湖变电站主变压器及相关送电通道3种解决方案,并对方案进行比较。结果表明:方案1将750 kV电压等级引入北部地区能够为北部电网提供可靠的电源支撑,可从根本上解决北部电网近远期电力供需矛盾问题。     

宁夏电网电磁环网解环时序分析

随着宁夏 750 kV 电网的快速发展,形成大量 750/330/220 kV 电磁环网交叉供电,造成电网主网架结构不清晰、重要输电通道输送能力受阻、实际运行问题增多。为解决潮流控制复杂、短路电流超标、网损增加、继电保护和安全自动化装置复杂等问题,结合宁夏 750 kV 电网规划,开展宁夏电网 750/330/220 kV 电磁环网解环策略研究,提出电磁环网解环的时机、原则和解环方案。结果表明:电磁环网解环方案使宁夏电网安全稳定经济运行能力得到提高,为宁夏电网的规划和发展提供了参考依据。     

110kV扩大内桥接线方式二次电压切换回路探讨

针对110kV扩大内桥接线运行方式的切换导致主变压器高压侧二次电压失压的问题,通过对宁夏电网现有110kV变电站内桥接线中2号主变压器高压侧二次电压切换回路设计进行分析,提出一种2个继电器配合的改进的二次电压切换回路。应用结果表明:该改进回路能够有效防止2号主变压器高压侧二次电压失压,保障主变安全稳定运行,减少电网企业和用户的经济损失。