检索结果-南通市图书馆

作者：任洪强东南大学

学位级别：硕士

随着工业的不断发展,各种电力电子设备的接入对电网的电能质量产生较大影响,还有可能威胁电力系统中部分无功补偿设备的正常运行。目前,已有多种电路拓扑被应用于电力系统电能质量的综合补偿领域的研究。其中,模块化多电平换流器以其模... 详细信息

随着工业的不断发展,各种电力电子设备的接入对电网的电能质量产生较大影响,还有可能威胁电力系统中部分无功补偿设备的正常运行。目前,已有多种电路拓扑被应用于电力系统电能质量的综合补偿领域的研究。其中,模块化多电平换流器以其模块化、高度集成化和输出电平数可扩展化等优点,受到了众多科研工作者的关注。本文采用理论分析和仿真验证的方法对模块化多电平换流器(MMC)几个关键问题予以解决并对其进行了验证。另外,利用仿真实验与硬件实验相结合的方法对模块化多电平换流器应用于电力系统电能质量的综合补偿领域进行研究,相关的研究内容和成果可概括为：(1)根据MMC电路拓扑,建立等效电路模型。结合已有文献,提炼了两种适用于MMC电容电压控制的调制策略,然后搭建仿真模型进行分析与验证。(2)结合已有文献,推导了桥臂功率和环流的表达式并选择了一种采用桥臂电流控制的MMC环流抑制方案,然后搭建仿真模型进行了验证。(3)介绍了一种基于新型箝位双子模块的MMC综合冗余控制策略。该策略可以在子模块故障时,利用同桥臂冗余子模块快速替换故障子模块,使MMC快速恢复运行,并搭建仿真模型进行了验证。(4)详细阐述了MMC无功补偿的原理,建立了MMC-STATCOM在abc坐标系和dq坐标系下的数学模型,设计了MMC-STATCOM定量发无功的控制系统。(5)详细介绍了MMC-STATCOM应用于电力系统电能质量综合补偿的原理,给出了MMC-STATCOM综合补偿时的指令电流提取方法和控制器设计方法。(6)搭建了基于MMC的电能质量综合补偿仿真模型,分析了仿真所得相关数据,验证了将MMC应用于电能质量综合补偿领域的可行性和优越性。(7)搭建了实验样机的整体硬件电路和控制电路,并完成了对样机的相关实验。详细分析实验所得相关数据,验证了模块化多电平换流器应用于电力系统电能质量综合补偿领域的的可行性和有效性。

关键词：模块化多电平换流器电容电压分层控制环流抑制冗余子模块设计电能质量综合补偿

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基于补偿控制的高压配电网电能质量综合补偿方法

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自动化与仪器仪表 2022年第2期 223-227页

作者：杨朝赟夏圣峰江南黄毅标李宽宏林才华国网福建省电力有限公司福州供电公司福州350009 福州大学电气工程与自动化学院福州350108

针对传统高压配电网电能质量补偿策略无法应对复杂电能质量问题,且无法根据电能质量变化情况对补偿量分配比例进行实时调整的问题,研究提出一种电能质量综合补偿方法。通过在高压配电网低压侧增加适当容量电能补偿装置,并采用加入补偿... 详细信息

针对传统高压配电网电能质量补偿策略无法应对复杂电能质量问题,且无法根据电能质量变化情况对补偿量分配比例进行实时调整的问题,研究提出一种电能质量综合补偿方法。通过在高压配电网低压侧增加适当容量电能补偿装置,并采用加入补偿量分配环节的补偿控制策略,根据实时检测的谐波电流、不平衡电流、无功电流,对其补偿量进行按比例分配补偿,实现了高压配电网电能质量的综合补偿。最后,通过在容量为100 A的三相四线并联仿真平台上进行仿真,验证了该方法的有效性。结果表明,该高压配电网电能质量综合补偿方法可根据实际配电网络中电能质量问题,实时调整各补偿量的补偿比例并进行智能补偿。相较于传统电能质量补偿方法,本研究方法对谐波、三相不平衡、无功不足问题的补偿效果更好,可满足实际高压配电网电能质量综合补偿需求。

关键词：高压配电网电能质量综合补偿谐波补偿量分配

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储能接入电气化铁路的拓扑及控制策略研究综述

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高电压技术 2023年第10期49卷 4069-4083页

作者：闵永智成柯袁佳歆王果曲锴彭莉雯兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 武汉大学电气与自动化学院武汉430072

随着“双碳”目标的提出和我国铁路里程的高速增长,节能增效已成为铁路未来的发展趋势。作为提升系统韧性与降低系统能耗的关键手段,储能大规模接入电气化铁路势在必行。为此,针对电气化铁路储能系统开展了系统性的研究工作,旨在为电气... 详细信息

随着“双碳”目标的提出和我国铁路里程的高速增长,节能增效已成为铁路未来的发展趋势。作为提升系统韧性与降低系统能耗的关键手段,储能大规模接入电气化铁路势在必行。为此,针对电气化铁路储能系统开展了系统性的研究工作,旨在为电气化铁路储能系统大规模工程应用提供一定的参考。首先,分析了电气化铁路储能系统选型原则,在实际应用过程中需结合牵引负荷功率特性、安装位置等多方面因素进行综合选型。其次,对不同供电方式下电气化铁路储能系统接入方案进行对比分析,为满足铁路系统大功率需求,储能系统的接入方案设计应满足更加高效、可靠、模块化、智能化的特点。然后,对基于储能的电气化铁路供电系统电能质量问题治理方案及控制策略进行了分析,储能系统的接入可有效改善电气化铁路供电系统电能质量。最后,总结了轨道交通储能技术示范项目的建设成果并对电气化铁路储能系统未来研究的关键问题进行展望。

关键词：电气化铁路储能系统储能接入位置储能接入拓扑电能质量综合补偿储能系统控制策略

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智能配电网中DT-STATCOM的多目标分析与综合优化控制

智能配电网中DT-STATCOM的多目标分析与综合优化控制

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作者：李浪子华中科技大学

学位级别：硕士

智能配电网作为智能电网建设的重要组成部分,与用户的需求密切相关,具有分布式电源、非线性冲击性负荷以及电力电子化的特征,有利于充分利用可再生能源、显著提高电能效率,但也存在如何提高清洁能源利用率和改善电能质量的迫切问题。以... 详细信息

智能配电网作为智能电网建设的重要组成部分,与用户的需求密切相关,具有分布式电源、非线性冲击性负荷以及电力电子化的特征,有利于充分利用可再生能源、显著提高电能效率,但也存在如何提高清洁能源利用率和改善电能质量的迫切问题。以静止同步补偿器(STATCOM)为代表的补偿设备以其优良的控制性能在配电网电能质量的治理中得到了广泛的应用。然而,传统的高压侧直挂补偿设备的成本高,低压侧分布式补偿效率低且协调性差,应用效果并不理想。本文利用配电变集成化补偿技术(DT-STATCOM)在配电网电能质量集散点将配电变压器与STATCOM集成,实现配电网电能质量的有效补偿。由于配电网电能质量问题的复杂性,需要同时实现无功、谐波以及不平衡的综合优化补偿,现有的单一补偿方法无法满足智能配电网优质运行的要求。为了解决上述问题,本文以配电网电能质量综合优化补偿为目标,围绕DT-STATCOM多目标综合补偿指令值优化以及改进的电流内环控制策略展开研究。首先,由于传统的DT-STATCOM数学模型难以反映配电变压器一次侧漏感对STATCOM输出滤波器设计的影响,本文基于节点导纳矩阵研究建立了DT-STATCOM数学模型,给出了STATCOM集成抽头侧漏感定量表达式。建立了LCL型STATCOM在三相abc以及dq坐标系下的等效数学模型,对比分析发现采用三相abc坐标系下的等效模型,可省略控制系统的解耦设计以及控制变量的旋转坐标变换,简化了控制系统的设计过程。进而,研究DT-STATCOM电能质量综合评估与指令值优化问题,为电能质量综合控制策略提供最优补偿分量指令值。由于补偿设备容量有限,当所需补偿容量超过限值时,DT-STATCOM综合补偿面临各电能质量补偿分量选择性问题。本文结合电能质量综合评估,引入电价惩罚因子的概念,提出了基于电价惩罚因子的DT-STATCOM电能质量多目标最优补偿指令值优化策略,提高了在容量约束下DT-STATCOM综合补偿的效率。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,验证了DT-STATCOM各补偿分量指令值检测方法以及指令值优化策略的有效性。最后,针对传统的控制策略应用到DT-STATCOM综合补偿时控制器设计复杂、参数整定难度大、稳态性能难以保证等问题,本文在分析PI并联重复控制的基础上,提出了基于新型谐波干扰观测器的改进电流内环控制策略,通过新型滤波器的设计实现了对周期性信号的零静差跟踪控制。结合指令值优化以及指令值跟踪控制策略,构建了DT-STATCOM电能质量综合控制策略。通过仿真实验验证了指令值零静差跟踪控制以及DT-STATCOM综合补偿策略的有效性。进而搭建了物理实验平台,物理实验结果表明相比于PI并联重复控制方法,改进的谐波干扰观测器综合控制策略使电流THD由4.49%降到2.68%,指令值跟踪误差由4.33%降到1.06%。本文通过基于节点导纳矩阵的配电变压器数学建模,基于电价惩罚因子的最优补偿指令值优化,基于谐波干扰观测器的电流内环跟踪综合控制策略,改进了DT-STATCOM的稳态跟踪性能,实现了无功、谐波以及负荷不平衡的三种指标的协调最优控制。

关键词： DT-STATCOM 电能质量综合补偿电价惩罚因子重复控制干扰观测器

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