在实现“双碳”目标的背景下,城市轨道交通需要实现节能低碳运行。现有牵引供电系统(traction power supply system,TPSS)采用下垂控制策略存在再生制动能量利用率低、缺乏对系统潮流主动有效控制及优化手段等问题。该文分析双向变流器...在实现“双碳”目标的背景下,城市轨道交通需要实现节能低碳运行。现有牵引供电系统(traction power supply system,TPSS)采用下垂控制策略存在再生制动能量利用率低、缺乏对系统潮流主动有效控制及优化手段等问题。该文分析双向变流器的下垂参数对系统用电量的影响,进而提出一种实现牵引负荷功率最优分配的协同控制方法,该方法对双向变流器的下垂参数实时优化和调整,促进机车再生制动能量的流动,有效提高再生制动能量利用率,显著提升系统协同控制性能。经仿真计算,采用该方法可年节约0.17亿k W·h电量,有效助力城市轨道交通牵引供电系统安全、经济运行。展开更多
为解决基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)在陆上交流电网故障时出现的盈余功率问题,首先计算验证了能量预警值的合理性,并设计了自适应动作能量值,...为解决基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)在陆上交流电网故障时出现的盈余功率问题,首先计算验证了能量预警值的合理性,并设计了自适应动作能量值,解决距离和控制转换时延造成子模块过电压的问题;然后分析网侧变流器(grid-side converter,GSC)在低压穿越期间的动态输出特性,提出了基于直流电压变化率反馈的海上换流站精准降压控制用以进行风机减载;最终通过整定协同控制的逻辑与控制参数,提出了一种基于风机精准减载与子模块电容能量协同控制的低电压故障穿越策略,解决故障期间系统能量裕度利用率低与耗能装置投资大的问题。在MATLAB/Simulink中搭建系统仿真模型验证方法有效性,并与现有方法比较。仿真结果表明,所提方法可显著减少甚至避免耗能装置的投入,且具有自适应性,可在不同故障工况下尽可能利用MMC-HVDC系统的能量裕度,尤其在故障程度较轻的工况下,能在故障消除时保留部分能量裕度,有效应对电压二次跌落,提高系统低压穿越能力。展开更多
文摘虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)控制缓解了新型电力系统低惯量弱阻尼特性,但也引入了功角振荡,导致功角稳定性问题。已有研究从控制参数自适应以及控制环重构角度改进VSG控制,但存在设计困难、物理意义不明确等问题。因此,该文首先基于等面积定则(equal area criterion,EAC),利用虚拟阻抗,提出“功角能量”快速衰减的改进控制思路,从图形解法解释了底层物理意义,并设计算法求解控制各阶段虚拟阻抗大小。在此基础上,分析改进控制思路可能存在的问题。其次,从补偿“阻尼功”缺失和提高控制适用性角度,构建基于虚拟阻抗频率自适应的控制策略,以实现不同工况下功角振荡的优化抑制。最后,通过电磁暂态仿真验证前述分析的正确性,并展示所提控制策略对功角振荡抑制以及功角稳定性提高的有效性。
文摘在实现“双碳”目标的背景下,城市轨道交通需要实现节能低碳运行。现有牵引供电系统(traction power supply system,TPSS)采用下垂控制策略存在再生制动能量利用率低、缺乏对系统潮流主动有效控制及优化手段等问题。该文分析双向变流器的下垂参数对系统用电量的影响,进而提出一种实现牵引负荷功率最优分配的协同控制方法,该方法对双向变流器的下垂参数实时优化和调整,促进机车再生制动能量的流动,有效提高再生制动能量利用率,显著提升系统协同控制性能。经仿真计算,采用该方法可年节约0.17亿k W·h电量,有效助力城市轨道交通牵引供电系统安全、经济运行。
文摘为解决基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)在陆上交流电网故障时出现的盈余功率问题,首先计算验证了能量预警值的合理性,并设计了自适应动作能量值,解决距离和控制转换时延造成子模块过电压的问题;然后分析网侧变流器(grid-side converter,GSC)在低压穿越期间的动态输出特性,提出了基于直流电压变化率反馈的海上换流站精准降压控制用以进行风机减载;最终通过整定协同控制的逻辑与控制参数,提出了一种基于风机精准减载与子模块电容能量协同控制的低电压故障穿越策略,解决故障期间系统能量裕度利用率低与耗能装置投资大的问题。在MATLAB/Simulink中搭建系统仿真模型验证方法有效性,并与现有方法比较。仿真结果表明,所提方法可显著减少甚至避免耗能装置的投入,且具有自适应性,可在不同故障工况下尽可能利用MMC-HVDC系统的能量裕度,尤其在故障程度较轻的工况下,能在故障消除时保留部分能量裕度,有效应对电压二次跌落,提高系统低压穿越能力。
