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基于控制模式切换的离网换流器无扰并网策略

电力电子技术 2019年第12期53卷 63-65,70页

作者：许加柱张伟明陈庆刘洋湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410000 国网江苏省电力有限公司江苏南京210000 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京210000

中低压直流配电网发生故障时,为保护并网换流器,常采用离网保护控制策略;当离网换流器再并网恢复时,若不采用有效的并网控制策略,易对系统产生扰动而诱发二次故障。针对该问题,提出了一种基于控制模式切换的离网换流器无扰并网策略,首... 详细信息

中低压直流配电网发生故障时,为保护并网换流器,常采用离网保护控制策略;当离网换流器再并网恢复时,若不采用有效的并网控制策略,易对系统产生扰动而诱发二次故障。针对该问题,提出了一种基于控制模式切换的离网换流器无扰并网策略,首先分析了离网换流器并网扰动的产生机理,并基于交直流配电电能质量标准定义了离网换流器无扰并网的评价指标;其次,给出了换流器的控制方程,分析了换流器采用整流和逆变两种并网方式的无扰并网策略;最后,以某一实际两端型中低压直流配电网为例,结合无扰并网指标,仿真对比了两种并网控制策略的并网性能。结果表明:整流方式的无扰并网控制策略性能更优,为离网换流器的无扰并网提供了理论支撑。

关键词：换流器整流方式并网控制策略电能质量标准离网并网方式直流配电并网策略

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风电技术及其并网策略探讨

电力设备管理 2023年第20期 57-59页

作者：孙望族大唐蒙东新能源事业部

在现代社会发展中,能源紧缺问题已经成为制约社会发展的主要问题之一,而在人们的生产生活中,对于电能的应用也表现出需求旺盛的特点,在这种情况下,行业领域发展对于风力发电的需求也变得较为强烈,而风电技术也正是在这种前提下不断发展... 详细信息

在现代社会发展中,能源紧缺问题已经成为制约社会发展的主要问题之一,而在人们的生产生活中,对于电能的应用也表现出需求旺盛的特点,在这种情况下,行业领域发展对于风力发电的需求也变得较为强烈,而风电技术也正是在这种前提下不断发展和更新的。而为了我国社会发展的稳定可持续,本文研究重点将放在风电技术及其并网策略的探讨上。

关键词：风电技术并网策略风电机组

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微电网并网策略研究与仿真

机电信息 2017年第30期 27-28页

作者：段菲内蒙古科技大学内蒙古包头014010

电力需求日益增长,化石能源逐渐枯竭,能源危机和环境污染问题愈发严重,全球电力工业面临着非常大的挑战,于是源于分布式发电的微电网应运而生。灵活的运行方式与高质量的供电服务是微电网的优点,但需要完善的控制系统支撑,因此研究微电... 详细信息

电力需求日益增长,化石能源逐渐枯竭,能源危机和环境污染问题愈发严重,全球电力工业面临着非常大的挑战,于是源于分布式发电的微电网应运而生。灵活的运行方式与高质量的供电服务是微电网的优点,但需要完善的控制系统支撑,因此研究微电网控制策略具有重要的意义。鉴于此,简要分析了微电网接入电网时需要考虑的几项重要因素,然后结合某电力科学院微网实验平台的拓扑结构分析控制方式,研究微电网并网控制策略,并通过MATLAB结合实际数据进行仿真。

关键词：微电网并网策略分布式发电控制

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船舶与岸电并网控制策略研究

船舶工程 2017年第1期39卷 86-90页

作者：侯珏交通运输部水运科学研究院北京100088

岸电与靠港船舶并网控制技术是岸电的核心技术之一,能够实现岸电向船舶的不间断和稳定供电。针对传统岸电控制策略频率稳定性差和不能接受船舶能量管理系统调度的缺点,文章提出了一种基于改进下垂控制的岸电与船舶电网并网策略,使岸电... 详细信息

岸电与靠港船舶并网控制技术是岸电的核心技术之一,能够实现岸电向船舶的不间断和稳定供电。针对传统岸电控制策略频率稳定性差和不能接受船舶能量管理系统调度的缺点,文章提出了一种基于改进下垂控制的岸电与船舶电网并网策略,使岸电逆变器在具有下垂特性的同时,还具有类似于船舶同步柴油发电机转子的惯性。岸电通过并网预同步控制与船舶电网并网,不会产生大的电流冲击。通过改进下垂控制能够有效提升并网后电压和频率的稳定性,提高船舶电网的电能质量,且能够接受船舶能量管理系统的调度。通过仿真试验,并与传统下垂控制策略进行对比,结果验证了改进下垂控制策略的有效性。

关键词：船舶岸电船舶排放控制区并网策略

光伏发电系统的最大功率跟踪和并网控制策略研究

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光伏发电系统的最大功率跟踪和并网控制策略研究

作者：吴增强上海电机学院

学位级别：硕士

大量化石能源的开发利用，不仅对生态环境有所破坏，且化石能源的总蕴含量不断减小，使当今社会面临着能源危机和环境问题的双重压力，对新能源的研究利用，成为世界各地应对能源危机及环境问题的重要途径。在众多新能源中，太阳能具有... 详细信息

大量化石能源的开发利用，不仅对生态环境有所破坏，且化石能源的总蕴含量不断减小，使当今社会面临着能源危机和环境问题的双重压力，对新能源的研究利用，成为世界各地应对能源危机及环境问题的重要途径。在众多新能源中，太阳能具有无污染、可再生等优点，成为人们研究的重点之一。光伏最大功率跟踪和并网逆变器控制策略作为太阳能利用的关键问题，仍然存在着一些问题，针对相关问题论文的主要工作如下：首先，针对具有众多优点而被广泛用在光伏发电系统中的扰动观察法，分析该方法由于扰动步长而存在的振荡和外界环境突变时该方法可能存在误判等不足，提出一种基于面积差变步长的光伏电池最大功率跟踪方法，该方法根据面积差的不同能够实现自适应调节扰动步长，从而能够弥补扰动观察法由于扰动步长的原因而存在的振荡和环境突变时可能误判的问题。根据所建立的模型对扰动观察法和面积差变步长法进行仿真研究。仿真表明提出的改进方法在跟踪到最大功率点附近几乎不存在振荡，当外界环境巨变时，仍能准确、迅速的完成最大功率跟踪，弥补了扰动观察法的不足。其次，建立三相光伏逆变器的数学模型，分析具有良好的动态和稳态性能而被广泛应用在光伏并网系统中的双闭环PI控制策略，针对双闭环PI控制的电流内环存在稳态误差、系统容易受到电网干扰等缺陷，论文采用了PR控制，利用PR控制器在电网基波频率处幅值增益无穷大，来消除内环指令电流与反馈电流之间的稳态误差，同时增加系统抗外界干扰的能力;为进一步提高抗电网频率偏移能力，采用其改进型准PR控制，理论分析了准PR控制器相比PI控制器在稳态误差及抗电网干扰上的优越性，设计准PR控制器谐波补偿环节;然后建立整个并网仿真系统模型，对比在PI控制与准PR控制下系统的仿真结果来验证准PR控制的优越性。最后，在理论分析和仿真的基础上，在以TMS320F28035为主控芯片，功率为3KW的光伏发电系统实验平台上，设计软件流程图，调试程序，分析实验波形，结果表明论文设计方法的正确性及有效性。

关键词：光伏电池自适应变步长最大功率跟踪并网策略准比例谐振控制

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单相光伏发电系统与并网控制策略的研究

单相光伏发电系统与并网控制策略的研究

作者：宋涛松电子科技大学

学位级别：硕士

随着社会经济的发展、人口的快速增长和人民生活水平的提高,传统能源即将面临着被消耗完的威胁,再加上对环境污染的问题日益严峻,因此开发可利用的新能源势在必行。太阳能具有无污染、无噪声、可再生、分布广泛等突出优点,受到世界各国... 详细信息

随着社会经济的发展、人口的快速增长和人民生活水平的提高,传统能源即将面临着被消耗完的威胁,再加上对环境污染的问题日益严峻,因此开发可利用的新能源势在必行。太阳能具有无污染、无噪声、可再生、分布广泛等突出优点,受到世界各国的普遍关注。太阳能利用中的一个重要方面就是光伏并网发电,近几年来已经得到了迅猛的发展。并网控制策略做为光伏发电系统中最为关键的技术,决定了光伏并网发电的成败和质量,近来也是研究的重点。为此,本论文以最为灵活的单相光伏发电系统为研究对象,对单相光伏发电系统的主要理论和关键技术问题进行了研究,从单相光伏发电系统的结构、工作原理、主要元器件的参数设计以及并网的控制策略等方面作了详细的分析和研究,并在此基础上设计了一个单相光伏发电系统。主要内容有: 1.介绍了光伏并网逆变器的分类和拓扑结构,提出了单相光伏发电系统的总体设计方案,详细阐述了无变压器隔离的单相两级式光伏并网逆变系统的拓扑结构和工作原理。 2.针对并网逆变器的控制目标的特点,详细分析了目前常用的并网电流控制策略的优缺点,并在此基础上提出了改进型的双环控制策略,用matlab仿真软件进行了相关数学建模和仿真,验证了控制策略的可行性。 3.针对3kW单相光伏并网发电系统的主要技术参数,采用TMS320LF2407A作为系统主控制器的设计方案。对Boost主电路和逆变主电路中的关键元器件的参数的选取做了详细的分析,并根据整个系统正常工作的需要,详细分析了控制电路、驱动电路和信号调理电路的设计。 4.最后搭建了3kW单相光伏发电系统的软硬件实验平台,得到了带阻性负载和并网发电的实验结果,对本文设计的控制策略进行了实验验证。

关键词：单相光伏并网策略双环控制

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风电并网逆变器控制策略研究

风电并网逆变器控制策略研究

作者：丁琦辽宁工业大学

学位级别：硕士

随着实体经济的飞速发展,对电力的需求日益增大,能源问题和环境问题成为了社会的焦点,促进了人们对可再生能源发电领域的研究和开发。风能因其资源储量大、地域分散的特点,成为新能源领域备受关注的发电方式,但是其成本问题制约着风电... 详细信息

随着实体经济的飞速发展,对电力的需求日益增大,能源问题和环境问题成为了社会的焦点,促进了人们对可再生能源发电领域的研究和开发。风能因其资源储量大、地域分散的特点,成为新能源领域备受关注的发电方式,但是其成本问题制约着风电技术的发展,因此研究价格低廉、性能稳定高效的风电产品成为风电技术研究的重点。优良的并网控制策略可以有效提高发电并网系统的稳定性和效率,降低系统成本,对风力发电的推广和普及起着至关重要的作用。针对上述问题,论文首先对风力发电系统的结构进行了比较分析,确定了前端采用无源整流,中间为半桥隔离型NPC DC-DC,后级为两电平的三相逆变风电并网结构。然后,阐述了DC-DC变换器的软开关及工作原理,并对采用PMSG发电的变桨距风机MPPT策略作了比较分析,对比分析了几种无传感器的网压预估方法和并网控制策略,重点研究了基于DOB网压预估的改进无差拍并网控制策略,详细介绍了SVPWM调制工作原理和SRF-PLL的设计及参数整定过程。通过采用扰动观测器对电网电压进行观测,省去了传统并网控制策略中所需的电压传感器,节约了系统成本;结合改进的无差拍电流并网控制策略对P、Q输出进行调节,实现了在电网不平衡状态等不确定情况下,风力发电系统的持续稳定输出,解决了传统风电并网系统鲁棒性差、并网电流谐波含量高等问题,有效防止了电网电压瞬变时逆变器过流现象的产生,系统具有快速动态响应跟踪特性、较高的精度和较低的成本。最后利用MATLAB软件及其Simulink工具箱进行了建模仿真,结果表明基于DOB的网压预估方法能够准确估测网压,与使用电压传感器相比效果近乎相同,且SRF-PLL能够利用估测网压实现精准锁相。SVPWM调制方式频率固定,能够以最优矢量合成控制信号,提高了直流侧输入电压的利用率。改进无差拍的并网控制与传统的PI和DPC控制相比,并网信号精度、鲁棒性更高,响应速度更快,风电MPPT的OTC控制方法切实有效,验证了所选并网控制策略的可行性。

关键词：并网策略三电平软开关扰动观测改进无差拍同步参考坐标系锁相环

基于改进型准Z源逆变器的光伏并网控制策略研究

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基于改进型准Z源逆变器的光伏并网控制策略研究

作者：陈聘福州大学

学位级别：硕士

近年来,能源危机和环保问题促使新能源发电产业迅猛发展。其中,分布式光伏发电系统具有就近利用、清洁高效等优点,有着良好的发展前景。并网逆变器作为分布式光伏发电系统的核心部件,对系统的可靠性、能量转换效率有着重要影响。本文采... 详细信息

近年来,能源危机和环保问题促使新能源发电产业迅猛发展。其中,分布式光伏发电系统具有就近利用、清洁高效等优点,有着良好的发展前景。并网逆变器作为分布式光伏发电系统的核心部件,对系统的可靠性、能量转换效率有着重要影响。本文采用一种改进型准Z源逆变器作为分布式光伏发电系统的并网逆变器,以提高整个光伏发电系统的可靠性和并网电能质量。首先,介绍了分布式光伏发电的发展现状,对Z源及准Z源逆变器从拓扑结构、调制策略、并网控制策略三个方面进行了阐述和归纳总结。在分析开关电感准Z源逆变器工作原理的基础上,利用状态空间平均法建立了其数学模型,并根据求得的传递函数对系统特性进行了研究。其次,分析了开关电感准Z源逆变器常用的三种调制策略,针对三种传统调制策略存在直通占空比与调制因子耦合的问题,采用一种新型PWM调制策略对其进行调制,实现了直通占空比与调制因子的解耦,并对四种调制策略的性能进行了对比分析和仿真验证。然后,设计了整个光伏并网系统的控制策略,包括最大功率点跟踪、直流侧电压控制、交流侧电流控制三个部分。采用一种改进型MPPT方法实现光伏阵列最大功率点跟踪;改进了一种直流链电压直接控制方法,通过测量阻抗源网络中两电容电压之和来获取直流链峰值电压反馈值,实现直流链电压的稳定控制;采用传统的电流内环解耦法对并网电流进行控制,保证了输出电能质量,实现了有功功率和无功功率的独立调节。最后,设计了整个光伏并网系统的主要参数,并在Matlab/Simulink中搭建了完整的系统仿真模型,对并网控制策略的有效性进行了仿真验证和分析,三个控制部分保证了逆变器高效、高质量并网。

关键词：光伏发电开关电感准Z源调制策略最大功率点跟踪并网策略

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适应于新能源接入的新型备自投方案

电网技术 2022年第11期46卷 4296-4304页

作者：郑涛王洪炳于晓军刘校销胡胜宽新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网宁夏电力公司宁夏回族自治区银川市750001 鲁汶大学电力工程系比利时鲁汶3001

备自投(busbar automatic transfer switch,BATS)是保证电力系统供电可靠性的重要措施之一,然而在“双高”系统下,新能源的“低穿”特征导致母线存在残压,传统备自投难以满足母线无压动作条件。因此,现有方案通常采取先切除新能源电源,... 详细信息

备自投(busbar automatic transfer switch,BATS)是保证电力系统供电可靠性的重要措施之一,然而在“双高”系统下,新能源的“低穿”特征导致母线存在残压,传统备自投难以满足母线无压动作条件。因此,现有方案通常采取先切除新能源电源,再启动备自投方式。为实现不切除新能源进行备自投,以进线备自投为例,在主供线路断路器分闸后,详细分析了新能源并网点电压及频率变化规律及其影响因素,在此基础上,针对“源大于荷”场景,提出了基于耗能电阻的新型备自投方案。通过在并网点根据功率不平衡度投入耗能电阻,实现了在不切除新能源的情况下的备自投。最后通过大量算例仿真验证了新型备自投方案的有效性和可行性。

关键词：备自投新能源并网策略交流耗能装置供电可靠性

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