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
煤矿供电系统具有非线性、波动性强的特征,易引发无功功率过剩、谐波污染及电压跌落等电能质量问题,导致设备欠压停机、电缆老化加速及监控信号干扰加剧。针对该问题,将静止无功发生器(static var generator, SVG)应用于综掘工作面供电...煤矿供电系统具有非线性、波动性强的特征,易引发无功功率过剩、谐波污染及电压跌落等电能质量问题,导致设备欠压停机、电缆老化加速及监控信号干扰加剧。针对该问题,将静止无功发生器(static var generator, SVG)应用于综掘工作面供电系统。分析了综掘工作面电能质量,明确SVG接入1 140 V低压母线侧的方案;进行了基于SVG的综掘工作面供电系统设计,最后完成试验验证。试验结果表明,SVG可使综掘工作面稳态功率因数保持在0.95以上,电流总谐波畸变率降至5%以下,电压跌落范围控制为±5%,为提高井下供电安全性与掘进效率提供了技术支撑。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
为了提高级联H桥静止无功发生器(SVG)的动态性能和跟踪精度,提出了一种改进的无差拍控制方法。首先建立了级联H桥在dq坐标系下的数学模型和离散状态方程,然后在传统的无差拍控制算法的基础上分别设计了新的状态观测器对电流和电压进行...为了提高级联H桥静止无功发生器(SVG)的动态性能和跟踪精度,提出了一种改进的无差拍控制方法。首先建立了级联H桥在dq坐标系下的数学模型和离散状态方程,然后在传统的无差拍控制算法的基础上分别设计了新的状态观测器对电流和电压进行观测。在常规离散状态观测器的基础上,预先计算设置的中间变量,提前预测下一拍指令电流,从而减小控制延时。并采用了改进的重复预测算法预估输出电压以提高电压跟踪精度。最后,搭建了级联H桥SVG的MATLAB仿真模型和10 k V等级的系统试验样机,并与常规状态观测器算法进行了对比仿真实验。结果表明:与常规状态观测器相比,采用所提出的改进无差拍控制算法得到的电网电流总谐波失真(THD)数值从3.21%减小到1.18%;该算法在有效提高系统的跟踪精度和动态响应速度的同时,深度消除了采样延时所带来的跟踪滞后问题,有效提高系统的无功补偿性能。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。
文摘为了提高级联H桥静止无功发生器(SVG)的动态性能和跟踪精度,提出了一种改进的无差拍控制方法。首先建立了级联H桥在dq坐标系下的数学模型和离散状态方程,然后在传统的无差拍控制算法的基础上分别设计了新的状态观测器对电流和电压进行观测。在常规离散状态观测器的基础上,预先计算设置的中间变量,提前预测下一拍指令电流,从而减小控制延时。并采用了改进的重复预测算法预估输出电压以提高电压跟踪精度。最后,搭建了级联H桥SVG的MATLAB仿真模型和10 k V等级的系统试验样机,并与常规状态观测器算法进行了对比仿真实验。结果表明:与常规状态观测器相比,采用所提出的改进无差拍控制算法得到的电网电流总谐波失真(THD)数值从3.21%减小到1.18%;该算法在有效提高系统的跟踪精度和动态响应速度的同时,深度消除了采样延时所带来的跟踪滞后问题,有效提高系统的无功补偿性能。
