风电场站配置一定容量的无功补偿装置(如静止无功发生器(static var generator,SVG))可以提高风电外送能力。同时为了满足风电场站对于惯量和电压支撑的要求,SVG可以在直流侧集成功率型储能元件同时采用构网型控制。然而由于风电场出力...风电场站配置一定容量的无功补偿装置(如静止无功发生器(static var generator,SVG))可以提高风电外送能力。同时为了满足风电场站对于惯量和电压支撑的要求,SVG可以在直流侧集成功率型储能元件同时采用构网型控制。然而由于风电场出力的影响,构网型SVG存在着暂态同步失稳的风险。针对此问题,首先通过对构网型SVG接入风电场站的并网系统进行化简等效,得到构网型SVG的功角曲线。然后,利用等面积法则揭示风电场站中构网型SVG的失稳机理,并给出相应的稳定判据。进一步,提出一种基于惯量和阻尼系数协调自适应的暂态同步稳定性提升方法。在判断SVG发生暂态同步失稳时自适应改变惯量和阻尼系数,强迫SVG回到稳定平衡点。该方法可以提高构网型SVG的暂态同步稳定性,有利于风电外送能力的提升。最后在PSCAD/EMTDC中建立电磁暂态仿真模型,验证了构网型SVG失稳机理的正确性以及暂态同步稳定性提升方法的有效性。展开更多
针对风电高电压穿越(high voltage ride through,HVRT)能力不足导致风电机组脱网的问题,详细阐述了直流故障引起并网点电压升高最终导致风电机组脱网的内在机理,分析了储能系统和静止无功补偿装置(static var generator,SVG)在HVRT期间...针对风电高电压穿越(high voltage ride through,HVRT)能力不足导致风电机组脱网的问题,详细阐述了直流故障引起并网点电压升高最终导致风电机组脱网的内在机理,分析了储能系统和静止无功补偿装置(static var generator,SVG)在HVRT期间的动态无功响应特性;通过对并网点电压进行实时监测,高电压穿越期间可将控制策略优先级分解为:风电场内部无功调节(储能系统和双馈异步风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)协同控制)、SVG无功调节。在此基础上,提出了一种储能系统、DFIG和SVG协同控制策略来提高风电场HVRT能力,同时对故障切除后存在的不利情况进行重新设置电压参考值环节,避免了不必要的无功流动。最后,基于MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型,验证了理论分析与控制策略的正确性与有效性。研究结果对充分挖掘风电场自身无功调节能力,极大程度减轻SVG无功补偿负担提供了新思路。展开更多
以静止无功发生器(static var generator,SVG)为例,针对构网型逆变器和SVG并联系统的电压稳定性问题,提出构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略。将并联系统的运行状态总结为四种工况,通过工况识别、无功补偿量计算、无功功...以静止无功发生器(static var generator,SVG)为例,针对构网型逆变器和SVG并联系统的电压稳定性问题,提出构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略。将并联系统的运行状态总结为四种工况,通过工况识别、无功补偿量计算、无功功率分配策略、工况切换,来协调不同工况下构网型逆变器与SVG注入公共耦合点的无功功率,使并联系统在各种情况下均可稳定可靠工作。在MATLAB中搭建模型并进行仿真,结果表明所提控制策略可以实现工况的快速识别与切换、无功补偿量的计算、无功功率的分配,以及对公共耦合点电压的快速支撑。展开更多
当前静止无功补偿器(static var generator,SVG)设备损耗参数仅标注额定功率下的稳态损耗,难以在不同运行状态下实现损耗的动态精细化管理。针对变电站无功补偿设备运行损耗过大的问题,在SVG动态运行损耗模型的基础上,提出一种考虑静止...当前静止无功补偿器(static var generator,SVG)设备损耗参数仅标注额定功率下的稳态损耗,难以在不同运行状态下实现损耗的动态精细化管理。针对变电站无功补偿设备运行损耗过大的问题,在SVG动态运行损耗模型的基础上,提出一种考虑静止无功补偿装置(static var compensator,SVC)损耗特征的协同经济运行策略,以提升变电站无功补偿设备的运行经济性。首先,对SVG动态运行损耗模型和SVC模型进行分析。然后,提出多台SVG协同经济运行的最优投运台数判据和实时功率分摊准则。最后,提出无功功率完全补偿和考虑无功补偿价值的变电站无功补偿设备协同经济运行策略。通过搭建Simulink仿真系统,验证了所提协同经济运行策略的有效性。展开更多
闽粤联网背靠背直流输电工程配置了专用于大容量高压直流工程滤波的高压直流工程滤波的高压有源滤波器(high voltage active power filter,HAPF)和静止无功发生器(static var generator,SVG),以分别满足换流站两侧的滤波需求和无功功率...闽粤联网背靠背直流输电工程配置了专用于大容量高压直流工程滤波的高压直流工程滤波的高压有源滤波器(high voltage active power filter,HAPF)和静止无功发生器(static var generator,SVG),以分别满足换流站两侧的滤波需求和无功功率支撑。根据闽粤工程的特点,提出了完整的直流系统带电试验方案和HAPF、SVG与直流协同运行试验方案,验证了设备的可用性及与直流系统的适配性。针对实际运行中SVG故障退出事件,深入分析了SVG的高压暂态响应过程中多因素引起的连锁反应过程,并根据针对性的优化控制策略,提出了SVG单体设备高压/低压/三相不平衡暂态控制带电试验方案,以及验证SVG故障下SVG与直流系统全过程整体控制策略的系统试验方案,通过现场实施,验证了优化策略的正确性和有效性。展开更多
无功补偿发生器(Static Var Generator, SVG)是目前被电力领域广泛使用的无功补偿设备,为了保证SVG无功补偿发生器的可靠运行,优良的散热系统是SV6无功补偿发生器生产设计过程中的重要因素。在当前散热控制器设计中,强迫风冷参数的计算...无功补偿发生器(Static Var Generator, SVG)是目前被电力领域广泛使用的无功补偿设备,为了保证SVG无功补偿发生器的可靠运行,优良的散热系统是SV6无功补偿发生器生产设计过程中的重要因素。在当前散热控制器设计中,强迫风冷参数的计算较为复杂,模块的温度、散热器和风机之间相互耦合影响,导致散热风扇智能控制效果差。设计一种针对SVG箱的散热自动控制器。首先,分析三相H桥级联SVG结构,得到SVG输出无功值。基于SVG输出无功值结果,计算其散热功率。基于这一散热功率的计算结果,设计了相应的控制算法。并采用变频调速的方式来传动冷却风扇,可以实现精确的风扇转速调节,并根据实际散热需求进行调整。利用可编程控制器(PLC)与变频器的组合,设计了一个无静差调速的控制策略。通过PLC控制风扇的转速和启停次数,并基于现场情况进行判断,实现自动化控制并降低能耗。实验结果表明:所提方法的温度控制效果与理想温度贴合性较高,温度波动变化小,且能耗始终低于100 kJ,响应时间始终低于1 s。说明所提方法能够为SVG箱内散热提供有效帮助。展开更多
当前,我国东部部分沿海地区已形成了规模化的新能源发电集群,海上风电场已从长距离放射形接入电网的形式,逐渐发展为登陆后近距离汇聚再接入主网的接线形式。沿用传统单风电场接入系统的无功电压灵敏度方式响应自动电压控制(automatic v...当前,我国东部部分沿海地区已形成了规模化的新能源发电集群,海上风电场已从长距离放射形接入电网的形式,逐渐发展为登陆后近距离汇聚再接入主网的接线形式。沿用传统单风电场接入系统的无功电压灵敏度方式响应自动电压控制(automatic voltage control, AVC)主站电压指令的运行过程中,易引发局部电网电压异常波动。为此提出了一种风电集群AVC子站无功电压灵敏度协同控制策略。考虑各风电场的交互关系,推导了多种风电集群并网拓扑形式下AVC子站无功电压灵敏度计算方法,并提出了解耦的AVC子站无功电压灵敏度协同控制策略;进一步,具体分析了不同子站无功源出力分配方式下的场内网损。基于MATLAB/MATPOWER平台搭建了三种典型风电集群汇聚模型并对比验证了算法的有效性。算例结果表明,相比传统无功电压灵敏度算法,所提算法能够调节风电集群无功出力以平稳有效应对AVC主站电压指令,在电压偏差指令变化、拓扑结构变化和风电出力水平不同条件下均能够较好地实现各子站并网点电压偏差控制,维持电网电压稳定运行。展开更多
针对H桥级联型静止无功发生器(static var generator,SVG),提出了一种模型预测控制策略。实际交流侧输出电压值与理想的输出电压间存在电压残差,电压残差的存在会使电流跟踪存在误差。为此,利用电压残差与前一时刻的电流值进行反馈校正...针对H桥级联型静止无功发生器(static var generator,SVG),提出了一种模型预测控制策略。实际交流侧输出电压值与理想的输出电压间存在电压残差,电压残差的存在会使电流跟踪存在误差。为此,利用电压残差与前一时刻的电流值进行反馈校正,构成了闭环优化。利用级联型SVG存在大量开关冗余状态的特点,实现了直流侧电容电压均衡控制,同时降低了开关器件损耗。搭建了仿真平台和试验样机,仿真和实验结果验证了所提策略的有效性。展开更多
针对静止无功发生器(Static Var Generator,简称SVG)在低压领域动态无功补偿中的应用,提出了一种适合单相桥式电压源型SVG的无功电流控制策略。介绍了基于这种控制策略的控制系统设计及电路实现方法,并通过实验验证了这种控制策略和控...针对静止无功发生器(Static Var Generator,简称SVG)在低压领域动态无功补偿中的应用,提出了一种适合单相桥式电压源型SVG的无功电流控制策略。介绍了基于这种控制策略的控制系统设计及电路实现方法,并通过实验验证了这种控制策略和控制系统以及电路设计的有效性和实用性。所设计的控制系统全部采用硬件电路来实现,电路具有简单、可靠、抗干扰能力强、实用及成本低廉的特点。展开更多
文摘风电场站配置一定容量的无功补偿装置(如静止无功发生器(static var generator,SVG))可以提高风电外送能力。同时为了满足风电场站对于惯量和电压支撑的要求,SVG可以在直流侧集成功率型储能元件同时采用构网型控制。然而由于风电场出力的影响,构网型SVG存在着暂态同步失稳的风险。针对此问题,首先通过对构网型SVG接入风电场站的并网系统进行化简等效,得到构网型SVG的功角曲线。然后,利用等面积法则揭示风电场站中构网型SVG的失稳机理,并给出相应的稳定判据。进一步,提出一种基于惯量和阻尼系数协调自适应的暂态同步稳定性提升方法。在判断SVG发生暂态同步失稳时自适应改变惯量和阻尼系数,强迫SVG回到稳定平衡点。该方法可以提高构网型SVG的暂态同步稳定性,有利于风电外送能力的提升。最后在PSCAD/EMTDC中建立电磁暂态仿真模型,验证了构网型SVG失稳机理的正确性以及暂态同步稳定性提升方法的有效性。
文摘针对风电高电压穿越(high voltage ride through,HVRT)能力不足导致风电机组脱网的问题,详细阐述了直流故障引起并网点电压升高最终导致风电机组脱网的内在机理,分析了储能系统和静止无功补偿装置(static var generator,SVG)在HVRT期间的动态无功响应特性;通过对并网点电压进行实时监测,高电压穿越期间可将控制策略优先级分解为:风电场内部无功调节(储能系统和双馈异步风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)协同控制)、SVG无功调节。在此基础上,提出了一种储能系统、DFIG和SVG协同控制策略来提高风电场HVRT能力,同时对故障切除后存在的不利情况进行重新设置电压参考值环节,避免了不必要的无功流动。最后,基于MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型,验证了理论分析与控制策略的正确性与有效性。研究结果对充分挖掘风电场自身无功调节能力,极大程度减轻SVG无功补偿负担提供了新思路。
文摘以静止无功发生器(static var generator,SVG)为例,针对构网型逆变器和SVG并联系统的电压稳定性问题,提出构网型逆变器与SVG并联系统无功功率协调控制策略。将并联系统的运行状态总结为四种工况,通过工况识别、无功补偿量计算、无功功率分配策略、工况切换,来协调不同工况下构网型逆变器与SVG注入公共耦合点的无功功率,使并联系统在各种情况下均可稳定可靠工作。在MATLAB中搭建模型并进行仿真,结果表明所提控制策略可以实现工况的快速识别与切换、无功补偿量的计算、无功功率的分配,以及对公共耦合点电压的快速支撑。
文摘当前静止无功补偿器(static var generator,SVG)设备损耗参数仅标注额定功率下的稳态损耗,难以在不同运行状态下实现损耗的动态精细化管理。针对变电站无功补偿设备运行损耗过大的问题,在SVG动态运行损耗模型的基础上,提出一种考虑静止无功补偿装置(static var compensator,SVC)损耗特征的协同经济运行策略,以提升变电站无功补偿设备的运行经济性。首先,对SVG动态运行损耗模型和SVC模型进行分析。然后,提出多台SVG协同经济运行的最优投运台数判据和实时功率分摊准则。最后,提出无功功率完全补偿和考虑无功补偿价值的变电站无功补偿设备协同经济运行策略。通过搭建Simulink仿真系统,验证了所提协同经济运行策略的有效性。
文摘闽粤联网背靠背直流输电工程配置了专用于大容量高压直流工程滤波的高压直流工程滤波的高压有源滤波器(high voltage active power filter,HAPF)和静止无功发生器(static var generator,SVG),以分别满足换流站两侧的滤波需求和无功功率支撑。根据闽粤工程的特点,提出了完整的直流系统带电试验方案和HAPF、SVG与直流协同运行试验方案,验证了设备的可用性及与直流系统的适配性。针对实际运行中SVG故障退出事件,深入分析了SVG的高压暂态响应过程中多因素引起的连锁反应过程,并根据针对性的优化控制策略,提出了SVG单体设备高压/低压/三相不平衡暂态控制带电试验方案,以及验证SVG故障下SVG与直流系统全过程整体控制策略的系统试验方案,通过现场实施,验证了优化策略的正确性和有效性。
文摘当前,我国东部部分沿海地区已形成了规模化的新能源发电集群,海上风电场已从长距离放射形接入电网的形式,逐渐发展为登陆后近距离汇聚再接入主网的接线形式。沿用传统单风电场接入系统的无功电压灵敏度方式响应自动电压控制(automatic voltage control, AVC)主站电压指令的运行过程中,易引发局部电网电压异常波动。为此提出了一种风电集群AVC子站无功电压灵敏度协同控制策略。考虑各风电场的交互关系,推导了多种风电集群并网拓扑形式下AVC子站无功电压灵敏度计算方法,并提出了解耦的AVC子站无功电压灵敏度协同控制策略;进一步,具体分析了不同子站无功源出力分配方式下的场内网损。基于MATLAB/MATPOWER平台搭建了三种典型风电集群汇聚模型并对比验证了算法的有效性。算例结果表明,相比传统无功电压灵敏度算法,所提算法能够调节风电集群无功出力以平稳有效应对AVC主站电压指令,在电压偏差指令变化、拓扑结构变化和风电出力水平不同条件下均能够较好地实现各子站并网点电压偏差控制,维持电网电压稳定运行。
文摘针对H桥级联型静止无功发生器(static var generator,SVG),提出了一种模型预测控制策略。实际交流侧输出电压值与理想的输出电压间存在电压残差,电压残差的存在会使电流跟踪存在误差。为此,利用电压残差与前一时刻的电流值进行反馈校正,构成了闭环优化。利用级联型SVG存在大量开关冗余状态的特点,实现了直流侧电容电压均衡控制,同时降低了开关器件损耗。搭建了仿真平台和试验样机,仿真和实验结果验证了所提策略的有效性。
文摘针对静止无功发生器(Static Var Generator,简称SVG)在低压领域动态无功补偿中的应用,提出了一种适合单相桥式电压源型SVG的无功电流控制策略。介绍了基于这种控制策略的控制系统设计及电路实现方法,并通过实验验证了这种控制策略和控制系统以及电路设计的有效性和实用性。所设计的控制系统全部采用硬件电路来实现,电路具有简单、可靠、抗干扰能力强、实用及成本低廉的特点。
