弱电网下自同步电压源低电压穿越双模式切换控制方法

1

作者 柳丹 江克证 +3 位作者 康逸群 曹侃 刘芳 徐韫钰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期77-85,共9页

针对弱电网情况下自同步电压源在低电压穿越时的瞬态过电压和过电流问题,推导电网阻抗、角度跳变、电压跌落深度下的数学方程,并分析影响过电压和过电流的关键因素,进而提出一种自同步电压源低电压穿越(LVRT)双模式切换控制方法,当电网... 针对弱电网情况下自同步电压源在低电压穿越时的瞬态过电压和过电流问题,推导电网阻抗、角度跳变、电压跌落深度下的数学方程,并分析影响过电压和过电流的关键因素,进而提出一种自同步电压源低电压穿越(LVRT)双模式切换控制方法,当电网正常运行时采用自同步电压源均衡控制方法,该方法基于虚拟阻抗并通过模拟阻抗来实现平衡电压环和电流环的控制能力;当电网处于电压跌落状态时采用基于强电流控制的LVRT模式,可有效提升电压跌落瞬态、低电压穿越过程以及电压恢复阶段的平滑过渡能力。并提出一种电压恢复控制策略,该控制策略基于多状态反馈跟随器,可有效抑制过渡过程中电压与电流瞬时变化,通过相位突变补偿控制策略抑制瞬态过电流冲击,帮助电网电压恢复。最后,利用Matlab/Simulink建模仿真软件验证该控制方法的可行性和优势性。 展开更多

关键词 自同步电压源 短路比 低电压穿越 虚拟阻抗 状态反馈

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计及辐照波动的光伏自同步电压源直流电容选型方法

2

作者 周少泽 宋昕哲 +3 位作者 王伟 陈伟 韦徵 文劲宇 《电气自动化》 2024年第4期13-16,共4页

光伏自同步电压源型并网逆变器因其模拟同步发电机的频率及电压控制特性,可显著改善新能源发电系统的并网稳定性;而其直流电容可支撑辐照波动下逆变器交直流侧的有功功率差额,从而平抑直流电压波动,对逆变器的直流电压稳定性尤为重要。... 光伏自同步电压源型并网逆变器因其模拟同步发电机的频率及电压控制特性,可显著改善新能源发电系统的并网稳定性;而其直流电容可支撑辐照波动下逆变器交直流侧的有功功率差额,从而平抑直流电压波动,对逆变器的直流电压稳定性尤为重要。为此,提出了一种计及辐照波动的光伏自同步电压源直流电容选型方法。通过对光伏自同步电压源系统进行暂态建模,构建了辐照度与直流电压的关系模型,并在此基础上提出直流电容选型方法。所提方法可准确预测和评估辐照波动下的直流电压变化,有效避免直流欠压,实现光伏自同步电压源在辐照波动下的直流电压稳定。算例及仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 光伏并网发电 可再生能源 自同步电压源 辐照波动 直流电容选型

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新能源并网逆变器自同步电压源控制方法

3

作者 王绍帅 江勇 《电气开关》 2024年第4期95-100,共6页

针对并网模式下的主动支撑和电流控制等问题,提出一种新能源并网逆变器的自同步电压源控制方法。首先,基于系统有功和无功功率,采用具有自同步特性的频率和电压主动支撑控制方法。其次,采用基于PIR调节器的平衡电流控制,一方面调节新能... 针对并网模式下的主动支撑和电流控制等问题,提出一种新能源并网逆变器的自同步电压源控制方法。首先,基于系统有功和无功功率,采用具有自同步特性的频率和电压主动支撑控制方法。其次,采用基于PIR调节器的平衡电流控制,一方面调节新能源并网逆变器自同步电压源的内电势与电网电压之间的阻抗特性,另一方面提升电网不平衡和扰动条件下的电流控制能力。此外,提出了直流侧电压防崩溃控制策略,能够有效应用于光伏自同步电压源系统中,提高了光伏电池输出电压的稳定性。仿真与实验结果表明,所提方法兼顾了电网自同步特性和电流的控制能力,优化了三相不平衡和扰动下的电流质量,提高了新能源并网逆变器的整体性能。 展开更多

关键词 新能源发电 并网逆变器 自同步电压源控制 平衡电流控制 防崩溃控制

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构网型光伏自同步电压源控制策略研究 被引量：2

4

作者 黄全全 王伟 +1 位作者 邓小君 赵建华 《电力电子技术》 北大核心 2023年第4期87-90,共4页

为提升光伏发电并网适应性以及在极弱电网工况下的频率电压支撑能力,提出并研究了一种构网型光伏自同步电压源控制策略,阐述了其基本工作原理,给出了其关键控制方程、工作模式及切换逻辑。所提构网型光伏自同步电压源逆变器不仅可向电... 为提升光伏发电并网适应性以及在极弱电网工况下的频率电压支撑能力,提出并研究了一种构网型光伏自同步电压源控制策略,阐述了其基本工作原理,给出了其关键控制方程、工作模式及切换逻辑。所提构网型光伏自同步电压源逆变器不仅可向电网提供必要的频率及电压支撑,并可在电网发生故障时,具备独立向关键负载供电的构网能力。最后通过搭建的500 kW构网型光伏自同步电压源硬件在环实验平台充分验证了所提控制策略的有效性和正确性。 展开更多

关键词 自同步电压源 构网 控制策略

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基于全状态模型的自同步电压源并网系统频率稳定分析 被引量：4

5

作者 李振垚 甘德强 +1 位作者 栾某德 何国庆 《中国电力》 CSCD 北大核心 2023年第5期182-192,共11页

使用自同步电压源控制方式的新能源是提升高比例新能源电力系统频率稳定的重要措施。针对自同步电压源并网系统,基于近似全状态模型,通过状态变量时域响应的解析解得到系统频率相关特征量与系统参数的量化关系。首先,将频率稳定问题转... 使用自同步电压源控制方式的新能源是提升高比例新能源电力系统频率稳定的重要措施。针对自同步电压源并网系统,基于近似全状态模型,通过状态变量时域响应的解析解得到系统频率相关特征量与系统参数的量化关系。首先,将频率稳定问题转化为二次特征值问题,证明了系统惯量减小会降低系统频率惯量响应阶段的抗扰动性。其次,将自同步电压源模型与同步机模型参数进行对应,证明了调速器的作用相当于增加系统阻尼,能够减小受扰动后系统频率的稳态频率误差。然后,提出了一种满足预设频率动态安全要求的自同步电压源新能源虚拟惯量和下垂系数估计方法。最后,在10机39节点算例中验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 频率稳定 全状态模型 二次特征值问题 新能源发电 自同步电压源

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基于同步电压源的微电网分层控制策略设计 被引量：25

6

作者 鲍薇 胡学浩 +2 位作者 李光辉 何国庆 刘思言 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期20-26,共7页

提出了一种基于同步电压源的不同时间尺度的分层控制策略。在一次控制中,分析了传统同步电压源控制存在的无功功率均分问题,采取增大下垂系数法提高功率均分的精度,这种方法适用于带本地和公共负载的各种拓扑结构的微电网;在二次电压和... 提出了一种基于同步电压源的不同时间尺度的分层控制策略。在一次控制中,分析了传统同步电压源控制存在的无功功率均分问题,采取增大下垂系数法提高功率均分的精度,这种方法适用于带本地和公共负载的各种拓扑结构的微电网;在二次电压和频率控制中,详细给出了下垂曲线二次调整量的计算方法,提高了系统的电压和频率质量;此外,在二次控制中,还提出了基于同步电压源的无缝切换和联络线功率控制方法,在微电网并网同期过程中能够维持各微源的功率均分关系,在微电网并网运行时能实现微电网和主网之间的联络线功率控制,并使各微源按比例均分负荷和联络线功率。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证了所提出的控制策略的合理性。 展开更多

关键词 同步电压源 微电网(微网) 分层控制 功率均分 无缝切换

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分布式微电网自同步电压源并列运行策略 被引量：8

7

作者 武文平 崔扬 颜湘武 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期107-117,共11页

分布式能源的高渗透率使集中式微电网的弊端逐渐显现,因此分布式微电网受到广泛关注。针对目前分布式微电网中鲜有关注的微源与交流母线连接线路末端的功率耦合及下垂系数不可控问题,基于控制量本地性原则,提出考虑下垂系数精确控制的改... 分布式能源的高渗透率使集中式微电网的弊端逐渐显现,因此分布式微电网受到广泛关注。针对目前分布式微电网中鲜有关注的微源与交流母线连接线路末端的功率耦合及下垂系数不可控问题,基于控制量本地性原则,提出考虑下垂系数精确控制的改进VSG控制策略,实现线路末端功率解耦及期望的下垂特性。然后,结合虚拟转子特性匹配方法,在无需附加改进无功控制的前提下,从静态与动态两个角度实现各并联逆变器功率的合理分配。最后,基于Matlab/Simulink仿真平台验证该方法的有效性与可行性。所提控制策略与匹配原则使逆变器具备自同步特性,形成自同步电压源,赋予分布式微电网较高的自稳性、自主性以及鲁棒性,保证微电网的稳定运行。 展开更多

关键词 分布式微电网 虚拟同步发电机 自同步电压源 功率耦合 并联运行

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自同步电压源逆变器控制策略研究 被引量：1

8

作者 茹心芹 韦徵 +1 位作者 王伟 王彤 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2016年第12期84-87,共4页

新能源发电在电力系统中渗透率不断提升给电力系统的稳定性带来了影响。为提高电力系统稳定性,这里研究和讨论了自同步电压源逆变器控制策略。利用同步发电机转子运动方程、一次调频调压特性,虚拟同步机的"惯量",建立自同步... 新能源发电在电力系统中渗透率不断提升给电力系统的稳定性带来了影响。为提高电力系统稳定性,这里研究和讨论了自同步电压源逆变器控制策略。利用同步发电机转子运动方程、一次调频调压特性,虚拟同步机的"惯量",建立自同步电压源逆变器的数学模型,研究了自同步电压源逆变器有功/频率动态响应特性,并分析了主要控制参数对系统稳定性及动态响应的影响。仿真和实验表明,自同步电压源逆变器在外特性上近似等效为一个同步发电机,具有良好的调频调压性能,能很好地适应电网的运行要求。 展开更多

关键词 逆变器 自同步电压源 惯量 调频调压

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海上风电–柔直并网系统自同步电压源控制与电网故障穿越 被引量：25

9

作者 杨仁炘 张琛 +4 位作者 蔡旭 施刚 李建华 缪源诚 曹路 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第13期4823-4834,共12页

采用柔性直流输电技术送出是大规模海上风电的发展趋势。由于电流控制型的海上风电–柔直并网系统隔离了风电场的惯量,电压源控制方式成为应对新能源主导电力系统稳定运行的一种有效途径。现有海上风电–柔直并网系统的电压源控制研究... 采用柔性直流输电技术送出是大规模海上风电的发展趋势。由于电流控制型的海上风电–柔直并网系统隔离了风电场的惯量,电压源控制方式成为应对新能源主导电力系统稳定运行的一种有效途径。现有海上风电–柔直并网系统的电压源控制研究多集中于控制实现与稳态特性方面,而针对该系统故障控制方面的研究十分匮乏。该文提出一种具备故障穿越能力的海上风电–柔直并网系统自同步电压源控制策略。在受端换流器中,通过子模块能量与同步发电机转子的类比及直流侧的解耦控制,兼顾了对直流母线电压的灵活控制和对电网频率的无锁相环自同步,并改善了通过直流母线电压向送端换流器传递电网频率时的抗扰性能。送端换流器从直流电压中提取电网频率并镜像到其交流侧,辅助海上风电场实现对电网的惯量响应。进一步地,设计受端换流器的电网故障穿越策略,在实现对输出电流限幅的同时,确保了受端换流器的功角稳定。最后,在PSCAD/EMTDC软件中通过仿真验证所提控制方法的有效性。 展开更多

关键词 柔性直流输电 海上风电场 自同步电压源型控制 惯量响应 电网故障穿越 模块化多电平变换器

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微电网中基于复合虚拟阻抗的同步电压源控制策略研究 被引量：3

10

作者 刘真 鲍薇 《现代电力》 北大核心 2014年第2期60-65,共6页

传统的基于下垂特性曲线的同步电压源控制没有考虑分布式电源之间线路阻抗的影响,直接应用于微电网中分布式电源的控制,会影响系统的稳定性和功率均分。本文提出了一种基于复合虚拟阻抗的改进同步电压源控制,引入复合虚拟阻抗削弱线路... 传统的基于下垂特性曲线的同步电压源控制没有考虑分布式电源之间线路阻抗的影响,直接应用于微电网中分布式电源的控制,会影响系统的稳定性和功率均分。本文提出了一种基于复合虚拟阻抗的改进同步电压源控制,引入复合虚拟阻抗削弱线路阻抗模型中阻性成分带来的功率耦合,引入公共负荷点电压反馈,通过改进电压/无功下垂控制解决线路阻抗标么值不等带来的无功功率均分问题。采用改进的同步电压源控制能够实现系统功率的准确均分,并且改善系统的供电质量。仿真结果验证了本文控制算法的有效性。 展开更多

关键词 微电网 复合虚拟阻抗 同步电压源控制 线路阻抗 功率均分

原文传递

适用于电网不对称下的自同步电压源逆变器控制策略 被引量：16

11

作者 韦徵 姬秋华 +3 位作者 王伟 王彤 王俊辉 王腾飞 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期124-131,共8页

自同步电压源逆变器(SVI)在电网电压不对称工况下实现三相并网电流平衡控制,同时兼顾离网独立运行时机端电压控制稳定性,是实际工程应用中面临的挑战之一。首先,在简要阐述SVI工作原理的基础上,文中详细分析了电网不对称条件下,常规正... 自同步电压源逆变器(SVI)在电网电压不对称工况下实现三相并网电流平衡控制,同时兼顾离网独立运行时机端电压控制稳定性,是实际工程应用中面临的挑战之一。首先,在简要阐述SVI工作原理的基础上,文中详细分析了电网不对称条件下,常规正负序分离控制应用到SVI的局限性和系统离网独立运行时不稳定的机理。然后,基于SVI单模式控制思想,提出一种基于准谐振控制器的SVI负序电流抑制策略,在电网不对称工况下实现了入网电流输出平衡,同时保证了SVI在并/离网模式切换以及离网(含多机并联)独立工作时的系统稳定性。最后,仿真和实验结果验证了所提出的系统控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 自同步电压源逆变器 电网不对称 准谐振控制 稳定性分析

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智光储能助力世界首例主力电源型风电场整场顺利投运

12

《变频器世界》 2024年第10期63-63,共1页

项目风电场总装机容量为100MW,配置了由智光储能提供的35kV自同步电压源高压直挂储能系统(即构网型级联高压储能系统)。项目于2023年12月建成,由中国绿发联合智光储能、上海交通大学等单位共同实施。项目技术组成功完成了“主力电源型... 项目风电场总装机容量为100MW,配置了由智光储能提供的35kV自同步电压源高压直挂储能系统(即构网型级联高压储能系统)。项目于2023年12月建成,由中国绿发联合智光储能、上海交通大学等单位共同实施。项目技术组成功完成了“主力电源型风电机组+自同步电压源储能系统”带330kV系统黑启动、孤网运行、联网三相金属性短路等试验。 展开更多

关键词 总装机容量 金属性短路 同步电压源 黑启动 上海交通大学 储能系统 风电场 风电机组

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电压源型虚拟同步发电机控制策略

13

作者 俞诚生 张国锋 +2 位作者 罗仲伦 田新全 罗浩 《电力系统装备》 2019年第9期227-228,共2页

新能源发电在电力系统中渗透率的不断提升给电力系统稳定性带来了影响.为了提高电力系统稳定性,本文研究和讨论了电压源型虚拟同步发电机控制策略.利用同步发电机的转子运动方程、一次调频调压特性,虚拟同步机的'惯量',建立电... 新能源发电在电力系统中渗透率的不断提升给电力系统稳定性带来了影响.为了提高电力系统稳定性,本文研究和讨论了电压源型虚拟同步发电机控制策略.利用同步发电机的转子运动方程、一次调频调压特性,虚拟同步机的'惯量',建立电压源型虚拟同步发电机的数学模型,研究了电压源型虚拟同步发电机有功/频率动态响应特性,并分析了主要控制参数对系统稳定性及动态响应的影响.仿真和实验表明,电压源型虚拟同步发电机在外特性上近似等效为一个同步发电机,具有良好的调频调压性能,能很好地适应电网的运行要求. 展开更多

关键词 电压源型虚拟同步发电机 惯量 调频调压

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基于PSCAD/EMTDC的三电平电压源型STATCOM的仿真研究 被引量：1

14

作者 房公柱 谢歆 《现代电子技术》 北大核心 2015年第22期147-149,154,共4页

根据STATCOM的基本原理,分析和推导了其数学模型。根据其数学模型,利用PSCAD/EMTDC电力系统仿真软件建立了三电平静止同步补偿器STATCOM的仿真模型。采用SPWM调制方式和PI调节的控制策略来控制系统的直流侧电压的稳定和输出无功功率的大... 根据STATCOM的基本原理,分析和推导了其数学模型。根据其数学模型,利用PSCAD/EMTDC电力系统仿真软件建立了三电平静止同步补偿器STATCOM的仿真模型。采用SPWM调制方式和PI调节的控制策略来控制系统的直流侧电压的稳定和输出无功功率的大小,并对其进行了仿真。仿真结果证明采用此种控制策略能够达到控制要求,也说明了三电平电压源型STATCOM可以很好地补偿无功功率,提高功率因数,有效地改善电能质量。 展开更多

关键词 PSCAD/EMTDC 三电平电压源型静止同步补偿器 变换器 无功补偿 SPWM

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静止同步串联补偿器SSSC 被引量：2

15

作者 许维东 王辉 阳月令 《电工技术》 2001年第2期40-41,共2页

介绍了静止同步串联补偿器(SSSC)的原理、特性及实现,并对其发展及应用作了展望。

关键词 FACTS 同步电压源 静止同步串联补偿器 无功补偿 电力系统

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构网场景下SVI多机并联功频振荡分析及抑制

16

作者 陈伟 周少泽 +3 位作者 雷心宇 宋昕哲 韦徵 王伟 《现代电子技术》 2023年第19期129-134,共6页

随着新能源发电的占比不断提高,电力系统振荡问题日趋严重。文中针对构网场景下自同步电压源逆变器(SVI)多机并联出现的功频振荡问题展开分析。首先,基于SVI的控制策略通过小信号模型详细分析了多机并联的振荡机理,得出振荡的主要原因为... 随着新能源发电的占比不断提高,电力系统振荡问题日趋严重。文中针对构网场景下自同步电压源逆变器(SVI)多机并联出现的功频振荡问题展开分析。首先,基于SVI的控制策略通过小信号模型详细分析了多机并联的振荡机理,得出振荡的主要原因为SVI之间参数不一致,其中主要影响参数有惯量系数、有功下垂系数和线路电抗;然后,基于功率微分的预知特性提出一种互阻尼振荡抑制策略,利用功率微分项实时反馈校正有功参考可以起到功率阻尼的作用,无需相邻机组之间通信即可达到抑制振荡的效果,提高了系统的稳定性和可靠性;同时基于系统传递函数的根轨迹给出互阻尼参数的设计方法;最后,通过仿真验证了机理分析的正确性和抑制策略的有效性。 展开更多

关键词 新能源发电 自同步电压源 SVI 多机并联 功频振荡 小信号模型 根轨迹

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提高负荷功率均分和电能质量的微电网分层控制 被引量：34

17

作者 鲍薇 胡学浩 +1 位作者 李光辉 何国庆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第34期106-114,18,共9页

由于微网中线路阻抗以及负荷分布不均等因素的影响,采用同步电压源控制的微网中各分布式电源的无功功率无法按照下垂系数进行均分。该文针对基于同步电压源控制的微电网,提出一种基于不同时间尺度的分层控制策略,在较短时间尺度内,利用... 由于微网中线路阻抗以及负荷分布不均等因素的影响,采用同步电压源控制的微网中各分布式电源的无功功率无法按照下垂系数进行均分。该文针对基于同步电压源控制的微电网,提出一种基于不同时间尺度的分层控制策略,在较短时间尺度内,利用增大下垂系数法的一次控制提高功率均分的精度;在较长时间尺度内,利用二次控制调整下垂特性曲线的空载频率和电压,从而提高系统的电压和频率质量。该文提出的控制算法能够在提高功率均分精度的同时,保证系统的电压和频率质量,且适用于各种拓扑结构的微电网。最后,通过PSCAD/EMTDC数字仿真验证了控制策略的有效性。 展开更多

关键词 微电网 同步电压源 无功功率均分 分层控制 下垂系数

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电网谐波滤波新技术研究 被引量：1

18

作者 赵玲 周徐达 《上海电力学院学报》 CAS 2006年第4期315-318,共4页

非线性负载不断增加,谐波污染日益严重.利用有源电力滤波器对谐波进行补偿从而抑制谐波的方法越来越成为大家关注的重点.在分析有源电力滤波器存在问题的基础上,提出应用新型滤波用固体同步电压源进行电网谐波滤波的新技术.重点介绍了... 非线性负载不断增加,谐波污染日益严重.利用有源电力滤波器对谐波进行补偿从而抑制谐波的方法越来越成为大家关注的重点.在分析有源电力滤波器存在问题的基础上,提出应用新型滤波用固体同步电压源进行电网谐波滤波的新技术.重点介绍了其工作原理、特点及部分电路设计.实验证明该方案可以作为一种新的电网谐波滤波技术应用于实际,具有受电网阻抗影响小、结构简单、体积小、可靠性高的优点. 展开更多

关键词 谐波源 有源滤波 新型滤波用固体同步电压源

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