检索结果-南通市图书馆

挖掘多功能并网逆变器潜力的电能质量综合治理策略研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

挖掘多功能并网逆变器潜力的电能质量综合治理策略研究

作者：赵雪纯东北电力大学

学位级别：硕士

伴随着新型电力系统的构建,大量分布式电源(distributed generator,DG)接入电网导致电网电流的谐波含量增加,同时谐波电流作用于线路阻抗将会使并网点处的电压发生畸变,此外,单相DG接入电网还会造成三相电压不平衡问题的恶化,为电力系... 详细信息

伴随着新型电力系统的构建,大量分布式电源(distributed generator,DG)接入电网导致电网电流的谐波含量增加,同时谐波电流作用于线路阻抗将会使并网点处的电压发生畸变,此外,单相DG接入电网还会造成三相电压不平衡问题的恶化,为电力系统电能质量问题的研究与分析带来了新的挑战。电能质量问题不仅关系到电网的安全经济运行、影响到用电设备的工作能力、还会影响用户的用电体验。电能质量的综合评估结果可以为电能质量的治理及监控提供依据、同时是维护电力系统运行的稳定性以及电力市场依质定价的前提。因此,对电能质量进行合理的评估具有重大现实意义。同时,在光伏等新能源渗透率较高的电力系统中,逆变器存在于系统的各个节点。多功能并网逆变器(multi-function grid-connected inverter,MFGCI)本身兼顾有DG有功并网输出和电能质量综合治理的功能,故利用MFGCI有功并网后的剩余容量对电能质量进行治理,可以减少建设成本,提高MFGCI的利用率和系统运行的经济性。因此,在电能质量治理过程中充分挖掘MFGCI潜力对电能质量进行综合治理具有重大意义。针对电能质量综合评估过程中存在无法对属同一等级的待评估对象进行电能质量比较的问题,提出一种G1-改进拉开档次(improved scatter degree,ISD)法赋权和灰色关联理想解法(grey correlation technique for order preference by similarity to an ideal solution,GCTOPSIS)分级相结合的电能质量综合评估方法。首先,确定电能质量指标;然后,利用G1法计算电能质量各指标的主观权重,利用ISD法计算电能质量各指标的客观权重,并采用最小二乘法构建主客观组合的赋权模型,通过使用遗传算法优化求解组合权重模型;最后,将灰色关联理论引入TOPSIS法中,建立基于新的贴近度指标的电能质量综合评估模型。算例结果表明所提方法能对同一电能质量评估等级下的对象进行电能质量优劣的细分,使评估结果更加细致、可靠。针对新型电力系统中新能源发电并网带来的电能质量问题和逆变器容量利用率低的情况,提出一种挖掘MFGCI潜力的电能质量综合治理策略。首先,采用Louvain社团发现算法对目标电网进行分区,并按照无功灵敏度最大原则确定各区域主导治理节点。其次,建立基于G1-ISD的电能质量综合评估模型。然后,在构建电能质量综合治理双层优化模型时,考虑了MFGCI不同剩余容量的情况。在上层模型中,以新能源有功并网功率最大作为目标,在下层模型中,根据MFGCI剩余容量的不同,当剩余容量足够大时以治理后的电能质量最优为目标函数;当剩余容量不充足时以确保各评估指标达标的同时保证MFGCI投入补偿容量最小为目标函数。最后,将遗传算法和混合整数线性规划相结合,并对上述双层优化模型进行求解。

关键词：电能质量综合评估综合治理多功能并网逆变器双层优化

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

微电网多功能并网逆变器多模态控制策略研究

微电网多功能并网逆变器多模态控制策略研究

作者：朱振康北方工业大学

学位级别：硕士

随着国家“双碳”目标的持续推进,我国正加快构建以新能源为主体的新型电力系统,作为连接新能源与电网关键桥梁的微电网,包含非线性、不平衡、无功等各种复杂负荷,这些负荷产生的谐波、负序电流和无功电流皆对微电网电能质量产生不利影... 详细信息

随着国家“双碳”目标的持续推进,我国正加快构建以新能源为主体的新型电力系统,作为连接新能源与电网关键桥梁的微电网,包含非线性、不平衡、无功等各种复杂负荷,这些负荷产生的谐波、负序电流和无功电流皆对微电网电能质量产生不利影响。相比大电网,微电网对谐波电流等电力污染抵抗力较弱,电力电子设备对谐波的敏感性更高,这使得微电网面临的电能质量问题更为严峻。此外,微电网内的谐波电流还会从并网点流向电网,严重时甚至污染电网。因此迫切需要解决微网的电能治理问题,而微电网并网逆变器与有源电能质量治理装置拓扑结构相似,无需额外增加专用治理设备,具有治理谐波、负序、无功电流等电能质量问题的巨大潜力。本文以微电网多功能并网逆变器为研究对象,提出了两种多模态控制策略,分别适用于主从架构微电网主并网逆变器,以及对等架构微电网多并网逆变器并联系统,主要从以下方面进行了研究:1、针对逆变器多模态的并网状态,分别提出两种控制策略以优化控制性能并改善微电网的电能质量。一是在电流检测模块的滑动平均滤波器中引入延时,增强了逆变器在负荷变化时的抗扰能力,不仅能准确识别谐波和负序电流,还能抑制逆变器输出电流和直流侧电容电压波动。二是改进了多功能并网逆变器的电流控制器,提出了基于准比例谐振的改进自抗扰电流内环,在观测器中引入准比例谐振控制器以提升对低频谐波和负序电流跟踪精度,并重新设计了扰动反馈通道,实现了扰动传递函数中观测器带宽和控制器带宽的解耦,简化了自抗扰控制器设计。2、针对主从架构微电网主逆变器,提出了一种多功能并网逆变器多模态控制策略,使逆变器在非线性和不平衡负荷下,能实现并网、离网及并离网平滑切换功能。引入负荷电压稳定器和复合谐波电压控制器,有效抑制电网故障时逆变器输出电压与功率波动,实现平滑离网并抑制非线性与不平衡负荷引起的交流母线电压畸变,保障了负荷不间断供电需求。3、针对对等架构下的微电网多并联逆变器系统,提出了一种基于下垂控制的并网逆变器多模态控制策略。该策略实现了并、离网模式下逆变器间的谐波和负序电流分配问题,离网模式下通过改进电压控制器,有效抑制非线性和三相不平衡负荷导致的电压畸变,提升电压质量;并网模式下,并联逆变器系统同时实现并网发电与电能质量治理功能;该策略使微网能在多种模式下运行,并实现并离网平滑切换。4、首先通过仿真验证了提出的多功能并网逆变器多模态控制策略。接着,利用远宽能源Star Sim MT3200实时仿真器和Star Sim MT6016快速原型控制器构建了半实物实验平台,实验表明改进后的电流检测模块、基于准比例谐振的改进自抗扰控制器、单台主逆变器的非计划性离网切换控制,以及多台并网逆变器的并联系统多模态控制策略,在微电网并网和离网的实验中都证明了其有效性。

关键词：多功能并网逆变器微电网非线性和不平衡负荷多模态控制策略电能质量

多功能并网逆变器及其在微电网电能质量定制中的应用

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电网技术 2012年第5期36卷 58-67页

作者：曾正赵荣祥杨欢汤浩金磊朱明磊汤胜清浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

针对微电网电能质量的定制进行了研究,并研究了一种多功能并网逆变器拓扑及其控制策略以实现微电网电能质量的定制。给出了微电网电能质量定制的概念,阐释了其目的和意义;建立了多功能并网逆变器的数学模型并给出了其控制策略;提出了一... 详细信息

针对微电网电能质量的定制进行了研究,并研究了一种多功能并网逆变器拓扑及其控制策略以实现微电网电能质量的定制。给出了微电网电能质量定制的概念,阐释了其目的和意义;建立了多功能并网逆变器的数学模型并给出了其控制策略;提出了一种适合于微电网电能质量定制的多功能并网逆变器参考电流生成算法;给出了一种微电网电能质量综合评估的层次分析模型,提出了以补偿容量最少为目标的最优补偿方法,并利用拉格朗日乘子法进行了求解;最后利用PSCAD/EMTDC验证了多功能并网逆变器在微电网电能质量定制方面的可行性和有效性,并从技术性和经济性的角度探讨了多功能并网逆变器在微电网电能质量定制中的效益。

关键词：微电网电能质量定制多功能并网逆变器最优补偿层次分析拉格朗日乘子法

多功能并网逆变器及其在接入配电系统的微电网中的应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2014年第16期34卷 2649-2658页

作者：刘宏达周磊哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

提出一种针对通过隔离变压器接入配电系统微电网的新型分布式电源多功能并网逆变器及其控制策略。综合运用瞬时无功功率理论和单位矢量的概念,根据分布式电源发电状态的不同,通过控制策略的设计,可以使多功能逆变器同时或分别实现由分... 详细信息

提出一种针对通过隔离变压器接入配电系统微电网的新型分布式电源多功能并网逆变器及其控制策略。综合运用瞬时无功功率理论和单位矢量的概念,根据分布式电源发电状态的不同,通过控制策略的设计,可以使多功能逆变器同时或分别实现由分布式电源向微电网注入功率的功能和在公在共连接点处进行谐波电流治理、负载无功补偿、负载三相不平衡和中性线电流补偿等并联型有源滤波器的功能。从而避免或减少对提高微电网电能质量装置的硬件投入,减少备总体积,使并网逆变器效益最大化。通过PSCAD仿真和实物搭建实验对该新型多功能并网逆变器及其控制策略进行验证,仿真和实验结果验证了相关设计的正确性和可行性。

关键词：微电网多功能并网逆变器配电系统分布式电源有源滤波器

多功能并网逆变器与并网微电网电能质量的分摊控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2015年第19期35卷 4947-4955页

作者：曾正邵伟华赵伟芳冉立杨欢赵荣祥输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 浙江大学电气工程学院

多功能并网逆变器(multi-functional grid-tied inverter,MFGTI)在实现可再生能源并网的同时,复合了电能质量治理功能的并网逆变器,在微电网和分布式发电系统中具有重要的应用前景。该文针对并网微网中的谐波和无功电流等电能质量问题,... 详细信息

多功能并网逆变器(multi-functional grid-tied inverter,MFGTI)在实现可再生能源并网的同时,复合了电能质量治理功能的并网逆变器,在微电网和分布式发电系统中具有重要的应用前景。该文针对并网微网中的谐波和无功电流等电能质量问题,研究多台MFGTI之间无互联通信线的协调控制策略,基于谐波和无功负荷容量下垂的思想提出了一种有效的协调控制方案。每台MFGTI根据设定的"并网点处无功和谐波负荷电流的视在容量"与"补偿比例系数"之间的下垂特性,实现并网微网中无功和谐波负荷电流在多台MFGTI之间的分摊。因此,每台MFGTI只需采集本地的电气信息,即可根据自身所能提供的补偿容量,独立、自治地参与微网电能质量的治理,不需要额外的互联通信线。此外,为了降低控制器的计算负担,提出了一种简化的计算方法,以有效识别负荷电流中待补偿分量的视在容量,并进行了详细分析和验证。最后,在一个并网微网实验平台上,利用两台10 k VA的MFGTI验证了所提控制策略在分布式电源并网和并网微电网电能质量治理中的正确性和有效性。

关键词：并网微电网多功能并网逆变器无功和谐波电流分摊协调控制无功和谐波视在功率下垂

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

微电网中多功能并网逆变器的无线协调控制

电力系统自动化 2015年第9期39卷 200-207页

作者：汤胜清曾正程冲杨欢赵荣祥吕志鹏浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 中国电力科学研究院北京市100192

多功能并网逆变器在实现可再生能源并网的基础上,还能利用其功率裕量补偿微电网内的谐波和无功电流。然而,单台并网逆变器所能投入的用于电能质量治理的功率容量是有限的。因此,如何有机地组织和协调微电网内的多台多功能并网逆变器,实... 详细信息

多功能并网逆变器在实现可再生能源并网的基础上,还能利用其功率裕量补偿微电网内的谐波和无功电流。然而,单台并网逆变器所能投入的用于电能质量治理的功率容量是有限的。因此,如何有机地组织和协调微电网内的多台多功能并网逆变器,实现它们之间对网内谐波和无功电流的无互连线分摊,具有重要的研究价值。基于限幅控制,提出了一种能协调微电网内多台多功能并网逆变器分摊网内谐波和无功电流的无互联线控制策略。该方法通过对多功能并网逆变器所检测到的补偿电流dq轴分量进行限幅,实现谐波和无功电流在各台多功能并网逆变器之间按补偿容量分摊。最后,在一个微电网实验平台内,利用两台10kVA的多功能并网逆变器并联实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。

关键词：微电网(微网) 多功能并网逆变器谐波和无功电流分享无互联线协调控制限幅控制

基于改进型重复控制算法的多功能并网逆变器设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电力系统自动化 2017年第12期41卷 48-55,69页

作者：卜立之李永丽孙广宇靳伟智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072

为使多功能并网逆变器能够在传输有功功率的同时实现电能质量治理的功能,提出一种基于改进型重复控制算法的内环控制器设计方法。为提高内环控制系统的动态响应能力,改进型重复控制器采用比例控制器与传统重复控制器并联的形式。通过对... 详细信息

为使多功能并网逆变器能够在传输有功功率的同时实现电能质量治理的功能,提出一种基于改进型重复控制算法的内环控制器设计方法。为提高内环控制系统的动态响应能力,改进型重复控制器采用比例控制器与传统重复控制器并联的形式。通过对内环传递函数的分析,提出等效被控对象的概念,将并联的比例控制器等效成系统被控对象的一部分,由此分析了内环系统的稳定性、稳态误差以及动态性能,并在此基础上对重复控制器的参数进行设计。最后,通过仿真和实验验证了所设计的内环控制器能够实现对参考电流的快速精确跟踪,基于改进型重复控制算法的多功能并网逆变器具有优良的电能质量治理能力。

关键词：多功能并网逆变器重复控制等效被控对象电能质量

电能质量变权综合评估及多功能并网逆变器多目标优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

太阳能学报 2022年第11期43卷 515-521页

作者：李志军李格格张家安省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津300130 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学) 天津300130 河北工业大学人工智能与数据科学学院天津300130

光伏发电波动性和负荷随机性将引发电能质量评估指标的变化,多功能并网逆变器通常采用固化权重的综合评估指标及单目标优化控制方法,可能造成电能质量治理的劣化及剩余容量的利用率过低。该文利用混合变权原理改进的G1法,提出一种新的... 详细信息

光伏发电波动性和负荷随机性将引发电能质量评估指标的变化,多功能并网逆变器通常采用固化权重的综合评估指标及单目标优化控制方法,可能造成电能质量治理的劣化及剩余容量的利用率过低。该文利用混合变权原理改进的G1法,提出一种新的电能质量综合指标评估方法,该方法根据源、荷的动态变化,实时调整各电能指标的权重,实现对综合电能质量的客观评估。在此基础上,将电能质量综合指标最优和逆变器投入补偿容量最小作为目标函数,并对单项电能指标进行约束,利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)实现多目标优化。最后在Matlab中验证所提策略的可行性和有效性。

关键词：电能质量综合评估多目标优化混合变权原理多功能并网逆变器

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

多功能并网逆变器谐波治理优化配置研究

多功能并网逆变器谐波治理优化配置研究

作者：张雪瑞燕山大学

学位级别：硕士

随着分布式发电(Distribution Generation,DG)和电力电子器件在现代配电网中占的比例越来越大,现代配电网中谐波污染排放通常呈现不确定性、分散化的特点。在光伏渗透率较高的配电网中,逆变器存在于配电网的各个节点。由于多功能并网逆... 详细信息

随着分布式发电(Distribution Generation,DG)和电力电子器件在现代配电网中占的比例越来越大,现代配电网中谐波污染排放通常呈现不确定性、分散化的特点。在光伏渗透率较高的配电网中,逆变器存在于配电网的各个节点。由于多功能并网逆变器(Multi-function Grid-connected Inverter,MFGCI)兼顾配合DG有功输出和降低网络谐波含量的功能,本文考虑将配电网部分节点的普通逆变器更换为MFGCI,利用MFGCI的剩余容量进行谐波补偿,提出了一种MFGCI的扩容和选址优化配置策略。具体内容如下:首先,实际运行场景中,考虑谐波污染排放和逆变器剩余容量两者的不确定性,利用多场景分析法构建谐波污染排放和逆变器剩余容量场景集。利用平均聚类法将原始谐波场景集压缩为典型谐波场景集;分析逆变器剩余容量与光伏出力有关,采用与光伏出力概率密度函数来表示逆变器剩余容量场景集。两种不确定性相互独立,利用概率统计原理将两者组合起来形成具有双重不确定性的运行场景集。其次,建立MFGCI的多目标容量和位置优化配置模型。以MFGCI的总成本最小为目标函数一,所有运行场景下电压谐波畸变率加权和最小为目标函数二。求解过程中,首先采用规格化平面约束法(Normalized Normal Constraint,NNC)将目标函数二转化为约束条件,模型转化成为以MFGCI的总成本最小的单目标优化配置模型,采用改进遗传法求解新转化出的单目标模型。用IEEE 33节点配电网进行算例仿真验证分析,表明本文所提方案能满足实际谐波治理要求,并且与传统的利用有源滤波器治理谐波作对比,结果发现两者治理效果几乎接近一致,但是本文所需的配置容量更小,证明所提方案经济性更高。最后,考虑通过DG有功出力削减,进一步释放MFGCI的剩余容量从而减小MFGCI的配置容量。在考虑经济性和治理效果的同时,建立长期规划-短期运行MFGCI多目标优化配置模型,利用NNC法结合改进粒子群算法进行优化求解,得到MFGCI的最佳安装位置和安装容量以及每个典型日下DG的有功出力削减。最后以IEEE 33节点配电网进行算例仿真验证分析,证明本文所提方案能满足实际谐波治理要求,并且与不计DG有功削减的配置方案做对比,发现两者治理效果相近,考虑DG有功削减的配置方案具有更好的经济性。

关键词：配电网多功能并网逆变器多场景分析技术多目标优化有功削减