检索结果-南通市图书馆

基于非交叉反馈虚拟阻抗的并网变流器低频振荡抑制方法

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 2019年第11期43卷 4016-4024页

作者：李绍阶王玮唐芬吴学智李相俊国家能源主动配电网技术研发中心(北京交通大学) 北京市海淀区100044 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192

随着新能源的大规模并网,低频振荡问题更趋复杂。针对该问题,以新能源并网系统中核心电力电子设备并网变流器为研究对象,简要给出了单电流环和直流电压外环交流电流内环双环控制模式下并网变流器低频振荡机理,得到引发低频振荡的关键因... 详细信息

随着新能源的大规模并网,低频振荡问题更趋复杂。针对该问题,以新能源并网系统中核心电力电子设备并网变流器为研究对象,简要给出了单电流环和直流电压外环交流电流内环双环控制模式下并网变流器低频振荡机理,得到引发低频振荡的关键因素。由此提出了一种非交叉反馈虚拟阻抗与无限脉冲响应(infinite impulse response, IIR)滤波器相结合的并网变流器低频振荡抑制方法,详细分析了虚拟阻抗及IIR滤波器对系统动、稳态性能的影响,其中,虚拟阻抗的引入可有效抑制低频振荡,但对系统动态性能造成不利影响;而IIR滤波器的引入,可有效提高系统控制带宽,改善系统动态性能。最后,仿真和实验结果表明所提方法在基本不影响原有动、稳态性能的同时能够快速有效抑制低频振荡。

关键词：低频振荡小信号阻抗模型振荡机理抑制方法

三相LCL型并网变换器的系统稳定性判据及稳定性研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

三相LCL型并网变换器的系统稳定性判据及稳定性研究

作者：何方正广西大学

学位级别：硕士

近年来,随着新能源技术的日益成熟,分布式电源系统(Distributed Power System,DPS)在新能源发电领域得到了广泛的应用。DPS通常位于电网末端,电网常常表现为弱电网特性。并网变换器是DPS中的重要设备,电网中电力电子设备的不断增多,使... 详细信息

近年来,随着新能源技术的日益成熟,分布式电源系统(Distributed Power System,DPS)在新能源发电领域得到了广泛的应用。DPS通常位于电网末端,电网常常表现为弱电网特性。并网变换器是DPS中的重要设备,电网中电力电子设备的不断增多,使得变换器并网点处系统等效容量相对变小,弱电网特性逐渐增强,较高的电网内阻抗与并网变换器之间的相互作用可能会使并网变换器的运行性能偏离设计值,甚至会危及电力系统运行安全。三相并网变换器系统为多输入-多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统,传统上常常应用广义Nyquist判据判定系统的稳定性,但这种方法具有计算量和复杂性较高的问题,需要进一步改进。因此,深入研究三相并网变换器的稳定性判据及稳定性分析对提高电能质量,保证电力系统的安全稳定运行具有十分重要的理论意义和实际工程价值。本文针对三相LCL型并网变换器系统,研究其稳定性判据及系统参数对稳定性的影响。首先对并网变换器的控制策略进行了研究,结合仿真实验,为并网变换器设计了包含有源阻尼与并网电压前馈策略的控制回路,解决了由LCL滤波器引起的高频谐振问题,提高了系统的抗干扰性。然后利用小信号线性化方法对并网变换器进行阻抗建模,建立了变换器在同步旋转dq坐标系下的小信号阻抗模型,该模型考虑了锁相环(Phase Locked Loop,PLL)的动态特性对小信号阻抗产生的影响。在此基础上,基于广义Nyquist判据,提出一种新的并网变换器系统稳定性判据,该判据通过盖尔圆定理估计系统回比矩阵特征值的轨迹,对广义Nyquist判据进行了简化,减小了计算量与复杂性,为并网变换器系统的稳定性分析提供了一种更为简单、准确的方法。最后,在MATLAB/Simulink中搭建三相LCL型并网变换器的仿真模型,通过本文提出的稳定性判据分析系统参数对稳定性的影响,并在仿真模型中进行验证,实验结果验证了本文提出的稳定性判据的有效性。

关键词：分布式电源系统 LCL型并网变换器锁相环弱电网小信号阻抗模型稳定性判据

VSC-HVDC系统逆变站动态特性对直流传输容量的影响分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

VSC-HVDC系统逆变站动态特性对直流传输容量的影响分析

作者：孙暄长沙理工大学

学位级别：硕士

当前全球能源资源的日益紧缺,用电需求不断增加,导致电网规模的快速膨胀。同时又存在着能源资源和用电需求逆向分布的问题,因此传统的直流输电技术难以满足当前远距离、大容量、高效率的用电需求,更不能用来应对日趋复杂的电力问题。因... 详细信息

当前全球能源资源的日益紧缺,用电需求不断增加,导致电网规模的快速膨胀。同时又存在着能源资源和用电需求逆向分布的问题,因此传统的直流输电技术难以满足当前远距离、大容量、高效率的用电需求,更不能用来应对日趋复杂的电力问题。因此,需要寻求适合当前形式的输电技术,与高压交流输电传输系统不同,基于电压源换流器(VSC)的高压直流输电技术(VSC-H VDC)不存在同步稳定问题,并且电压源换流站(VSC)的有功快速控制能力,使定有功功率控制的逆变站表现出恒功率负荷特性,这一特性会产生负阻尼将影响直流电压的稳定和系统直流传输容量。总之,VSC-HVDC在传统输电技术的基础上,形成了自己的独特优势,比如:具有独立调节有功、无功的能力,具有向无源网络供电的能力,并且容易构建直流电网等等优势,近些年来受到了热烈关注,并且在电力系统领域中具有广阔的商业价值和应用前景。目前,工程上直流输电容量主要受限于IGBT的热极限,随着功率器件的发展,直流传输容量受稳定性约束的影响将日渐突显。本文通过建立VSC-HVD C系统中逆变站的直流侧小信号模型,求取了直流系统的小扰动稳定条件,并分析直流传输容量的稳定性约束,从而获得了VSC-HVDC系统逆变站的动态特性(负荷的恢复速度)与直流传输容量之间的关系。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了两端VSC-HVDC系统的动态等效仿真模型,针对本文所提出的控制策略,对两端VSC-HVDC系统的逆变站动态特性进行了仿真验证与分析,将仿真结果与计算结果相比较。仿真结果表明,在VSC-HVDC系统中逆变站的响应时间常数越小,相当于负荷恢复越快,VSC-HVDC系统的直流传输容量将越小,这一结论值得VSC-HVDC系统被要求有附加功能(如抑制功率振荡和无功功率补偿)时注意。

关键词：柔性直流输电小信号阻抗模型响应时间小干扰稳定性

多时间尺度下DFIG机电-电磁暂态建模与稳定分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

多时间尺度下DFIG机电-电磁暂态建模与稳定分析

作者：王铮广西大学

学位级别：硕士

双馈风力发电机(Doubly-fed wind generator,DFIG)作为一种应用广泛的陆地风力发电机型,在风力发电市场中占据着很大的份额。DFIG的稳定性与其机电-电磁系统的运行状态密切相关,DFIG的机电-电磁系统协同仿真是全面分析其系统特性的重要... 详细信息

双馈风力发电机(Doubly-fed wind generator,DFIG)作为一种应用广泛的陆地风力发电机型,在风力发电市场中占据着很大的份额。DFIG的稳定性与其机电-电磁系统的运行状态密切相关,DFIG的机电-电磁系统协同仿真是全面分析其系统特性的重要手段。然而,由于DFIG的机电部分和电磁部分的响应时间尺度差异较大,目前大多数的DFIG研究仅仅关注其机电系统或电磁系统的稳定特性,难以全面揭示其运行的稳定特性。因此,建立多时间尺度下DFIG的机电-电磁暂态模型,深入研究其机电和电磁暂态的稳定特性,有利于发现DFIG实际运行过程中潜在的稳定问题,对提高DFIG运行的可靠性具有重要的意义。本文以GE 3.6MW的双馈风机为研究对象,建立DFIG机械部分的暂态模型,主要包括风速模型、风力机模型、传动轴模型和调桨距模型。其次,在SVO(Stator voltage oriented)的基础上建立风力发电机的电磁暂态模型,包括双馈电机的暂态建模,转子侧和网侧变换器的控制模型。再将这两部分模型结合,进行多时间尺度下的DFIG时域协同仿真。最后,利用谐波线性化的方法搭建DFIG转子侧的正负序阻抗模型,采用基于阻抗的稳定分析方法分析了转子侧变换器的稳定性,主要是通过分析转子侧变换器的阻抗特性曲线和电网的阻抗特性曲线的交点找到潜在的谐振频率点,并与时域仿真的仿真结果作对比,验证阻抗模型的正确性。通过DFIG机电-电磁暂态模型的联合时域仿真和阻抗模型数值分析的结果表明:机电系统的扰动引起的DFIG暂态过程一般会持续数秒钟;而当电网发生故障的时候,DFIG的暂态模型不稳定,定子电流和转子电流急剧变化,会对DFIG的稳定造成极大的影响;DFIG与电网交互作用时,由于阻抗不匹配,机电系统或电网的扰动均可能引起DFIG产生不稳定现象。

关键词：双馈风力发电机多时间尺度暂态模型小信号阻抗模型机电-电磁联合仿真

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

高速铁路牵引供电系统高次谐振分析及抑制

高速铁路牵引供电系统高次谐振分析及抑制

作者：牛晨兰州交通大学

学位级别：硕士

为满足电气化铁路对大容量、高效率的需求,越来越多的交-直-交型大功率电力机车被投入使用。电力机车具有移动、时变、非线性等特性,和牵引网之间存在着非线性强耦合的关系。当电力机车的阻抗与牵引网传输线的分布电容和电感发生谐振不... 详细信息

为满足电气化铁路对大容量、高效率的需求,越来越多的交-直-交型大功率电力机车被投入使用。电力机车具有移动、时变、非线性等特性,和牵引网之间存在着非线性强耦合的关系。当电力机车的阻抗与牵引网传输线的分布电容和电感发生谐振不匹配时,在某些特定的频率下,会使牵引供电系统出现不稳定现象,其中一种不稳定现象是机车在铁路上运行时经常发生的高次谐波谐振。高次谐振不仅会产生谐振过电压影响电气设备的正常工作,其谐振电流还会干扰铁路沿线的通信线路。本文采用阻抗分析法,通过建立牵引供电系统的闭环传递函数,研究高速铁路的高次谐振问题,并提出有效的谐振抑制方案。本文的主要工作如下:首先,对AT供电方式的牵引供电系统和交-直-交型电力机车的结构进行了介绍;根据电力机车的拓扑与控制策略,利用阻抗分析法建立了dq坐标下电力机车的简化等效输出阻抗模型以及牵引网的等效输入阻抗模型。从主电路和控制系统出发,推导得到车-网系统的等效阻抗比。其次,利用广义奈奎斯特判据对牵引供电系统中影响高次谐振的因素进行了分析,主要分析了电力机车的数量和控制参数这几个因素,通过搭建Matlab/Simulink平台的“牵引网-电力机车”统一仿真模型,验证分析结果的正确性。最后,对可以用于高速铁路牵引供电系统的单相有源滤波器的结构和控制策略进行了介绍;建立了有源滤波器的小信号阻抗模型,基于前面搭建的牵引网和电力机车的数学模型,分析了有源滤波器对牵引供电系统高次谐振的影响机理;提出了对有源滤波器进行阻抗重塑的牵引供电系统髙次谐振抑制方案,利用虚拟阻抗自适应参数设计提升了虚拟阻抗对动态系统的适应性,通过搭建加入有源滤波器的牵引供电系统仿真模型来验证该方案的有效性。结果表明,进行有源滤波器的阻抗重塑可以改变系统的阻抗特性,有效的消除牵引供电系统的谐波,抑制谐振;并且对虚拟阻抗进行自适应参数设计可以应对牵引供电系统的动态变化,使系统更加稳定。

关键词：高速铁路牵引供电系统小信号阻抗模型高次谐振有源滤波器

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于阻抗模型的并网变流器低频振荡问题研究

基于阻抗模型的并网变流器低频振荡问题研究

作者：李绍阶北京交通大学

学位级别：硕士

随着新能源的大规模并网,电力系统电力电子化越来越明显,带了一系列复杂的振荡问题,低频振荡为其中之一。低频振荡的发生严重威胁新能源并网系统稳定运行,对新能源的进一步推广应用也造成了不良影响。因此,研究低频振荡机理及其抑制方... 详细信息

随着新能源的大规模并网,电力系统电力电子化越来越明显,带了一系列复杂的振荡问题,低频振荡为其中之一。低频振荡的发生严重威胁新能源并网系统稳定运行,对新能源的进一步推广应用也造成了不良影响。因此,研究低频振荡机理及其抑制方法具有理论及实际应用意义。并网变流器作为新能源并网系统中的核心电力电子设备,承担着功率转换、并网同步和调控电能质量等作用,本文以并网变流器为对象,对低频振荡问题展开以下研究:分析单机并网变流器低频振荡机理,得到引发低频振荡的关键控制因素。根据级联系统阻抗理论,分别建立了弱电网下dq坐标系并网变流器常用2种控制方式单电流环控制和电压电流双环控制模式下的小信号阻抗模型,并给出了 2种控制模式下并网变流器主导导纳元素,分析了电流环与电压环等控制环参数对主导导纳元素低频特性的影响,得到引发低频振荡的主要因素为电流环控制。利用仿真和实验验证了所得结论的正确性。研究多变流器并联运行工况下弱电网与多并网变流器以及变流器与变流器之间的交互作用。研究弱电网与多并网变流器之间的交互作用,对弱电网-等效并网变流器级联系统进行分析,得到电网输出阻抗与变流器并联数目对低频振荡特性的影响;研究变流器与变流器之间的交互作用,对等效弱电网-并网变流器级联系统进行分析,由并联系统中某一变流器导纳特性出发,分析得到其余变流器导纳变化对该变流器低频振荡特性的影响。利用仿真和实验验证了所得结论的正确性。根据低频振荡机理,提出了一种非交叉反馈虚拟阻抗与无限脉冲响应(Infinite impulse response,IIR)滤波器相结合的并网变流器低频振荡抑制方法。基于引入虚拟阻抗后并网变流器小信号阻抗模型,分析得出非交叉反馈虚拟阻抗能够有效抑制低频振荡,但同时给系统的动态响应特性带来了不利影响;采用非交叉反馈虚拟阻抗与IIR滤波器相结合的方法在有效抑制低频振荡的基础上可提高系统截止频率,改善动态性能。利用仿真和实验验证了所提方法在基本不影响原有动、稳态性能的同时能够快速有效抑制低频振荡,同时通过实验验证了多变流器运行工况下该方法对低频振荡抑制的可靠性。

关键词：并网变流器低频振荡小信号阻抗模型抑制方法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

逆变站动态特性对直流传输容量的影响分析

电气传动自动化 2022年第4期44卷 37-42页

作者：文彬彬长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410000

在柔性直流输电VSC-HVDC系统中,直流电压的稳定和直流传输容量对系统而言尤为重要。本文通过对VSC-HVDC受端系统进行小信号阻抗建模,研究了逆变站响应时间常数对直流系统小干扰稳定性的影响,得到了响应时间常数与直流传输容量之间的关... 详细信息

在柔性直流输电VSC-HVDC系统中,直流电压的稳定和直流传输容量对系统而言尤为重要。本文通过对VSC-HVDC受端系统进行小信号阻抗建模,研究了逆变站响应时间常数对直流系统小干扰稳定性的影响,得到了响应时间常数与直流传输容量之间的关系。采用PSCAD/EMTDC软件搭建柔性直流输电系统仿真模型,仿真结果表明,VSC-HVDC系统中逆变站的响应时间常数与直流传输容量呈正相关,传输容量越大负荷恢复越快。

关键词：柔性直流输电小信号阻抗模型响应时间小干扰稳定性

V2G车网互联的双向AC/DC变换器直流阻抗模型及特性分析

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电器与能效管理技术 2024年第4期 74-81,89页

作者：张颖伏睿唐林权荣高升申亚波国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830011 国网新疆电力有限公司经济技术研究院新疆乌鲁木齐830011

双向AC/DC变换器的控制及直流输出阻抗是电动汽车充电桩并网运行及稳定性分析的关键。首先,提出含直流下垂环节的虚拟同步电机(VSM)控制策略,并利用上层功率指令实现双向AC/DC变换器直流电压的无差调节。然后,建立VSM功率控制环小信号模... 详细信息

双向AC/DC变换器的控制及直流输出阻抗是电动汽车充电桩并网运行及稳定性分析的关键。首先,提出含直流下垂环节的虚拟同步电机(VSM)控制策略,并利用上层功率指令实现双向AC/DC变换器直流电压的无差调节。然后,建立VSM功率控制环小信号模型,分析有功功率传输、有功功率指令与直流电压间的交互作用及影响。接着,建立双向AC/DC变换器在直流下垂VSM控制策略下的直流输出阻抗模型,详细分析阻尼系数、惯性系数、直流侧电容、传输功率、直流下垂系数等关键参数对直流输出阻抗的影响。最后,通过仿真及阻抗测量验证了所提直流下垂VSM控制策略的有效性和阻抗模型的正确性。

关键词：双向AC/DC变换器直流下垂VSM控制小信号阻抗模型阻抗测量