适用于全过程动态仿真的光伏电站有功控制模型……叶小晖,刘涛,宋新立,仲悟之,吴国旸,曲立楠,苏志达,黄永宁
随着光伏电站大规模接入电网,电网仿真分析对光伏电站模型准确性提出了更高的要求。光伏电站在有/无调度指令、正常/故障工况下采取不同的有功控制策略,表现出多时间尺度的动态特性。为了研究其动态特性,提出了一种适用于全过程动态仿真的光伏电站有功控制模型。该模型以光照强度/温度的持续波动、调度总站的限功率指令作为输入,通过站级AGC控制模型和逆变器控制模型实现对光伏电站有功功率特性的仿真。该模型在大型电力系统xxxx包的全过程仿真程序(PSD-FDS)中得到了实现,并利用宁夏电网实测数据对光伏电站在不同系统工况下的特性进行了模拟。仿真算例表明,该模型可为光伏电站的并网动态特性研究提供有效的仿真手段。软件包的全过程仿真程序(PSD-FDS)中得到了实现,并利用宁夏电网实测数据对光伏电站在不同系统工况下的特性进行了模拟。仿真算例表明,该模型可为光伏电站的并网动态特性研究提供有效的仿真手段。
DOI:
10.13335/j.1000-3673.pst.2015.03.001
http://www.dwjs.com.cn/CN/Y2015/V39/I3/587
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光伏逆变器控制参数的分步辨识方法……金宇清,鞠平,潘学萍,孙黎霞,张彦涛
由于光伏逆变控制器的内外环之间是级联关系,在以往一次侧制造短路以产生电压跌落,或者在控制器参考值上制造阶跃扰动的激励下,参数存在不可xx辨识的问题。提出了一种在二次侧量测信号上施加扰动的方法,称为虚拟量测激励,其突出优点是施加某个量测信号激励时可以屏蔽其他量测信号的变化,从而可以实现内外环控制器动作的解耦,进而解决参数的可辨识性问题。在此基础上,提出了一种光伏逆变器控制参数的分步辨识方法。该方法首先使用电容电压量测信号的方波和正弦激励,先后辨识得到电压外环的积分和比例系数;然后在屏蔽并网点电压和电容电压量测信号变化的条件下,利用并网点电流q轴量测信号的正弦激励确定电流内环3个控制参数的比例;再通过测量或辨识方法得到电感参数的数值后,即可获得电流内环的全部控制参数值。如果电感参数可测量,则整套方法都不需要使用优化算法。仿真算例表明了该方法的可行性。
DOI:
10.13335/j.1000-3673.pst.2015.03.002
http://www.dwjs.com.cn/CN/Y2015/V39/I3/594
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不对称电压暂降情况下光伏逆变器输出电流峰值的控制策略……谭骞,徐永海,黄浩,刘海涛,吕志鹏,艾欣
不对称电压暂降在电网实际运行中时有发生,此时电压负序分量的出现将导致光伏逆变器输出功率波动和三相电流畸变;同时电压暂降情况下电压幅值的降低使得输出电流峰值的增大,进而给光伏系统运行带来安全隐患。为此,需进行不对称电压暂降情况下光伏逆变器输出电流峰值控制策略的研究。对目前研究较为广泛的不对称电压暂降情况下光伏逆变器控制方法进行了分析,着重研究了光伏逆变器的三相输出电流,给出了三相电流峰值和可能出现的xx电流峰值的计算方法,进而提出了限制电流峰值的方法,能够保证不对称电压暂降情况下光伏逆变器输出电流不会超出xx电流限值。仿真分析验证了所提方法的有效性。
DOI:
10.13335/j.1000-3673.pst.2015.03.003
http://www.dwjs.com.cn/CN/Y2015/V39/I3/601
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适用于电力系统全过程动态仿真的风电机组典型模型……刘涛,戴汉扬,宋新立,仲悟之,侯俊贤,叶小晖,张爽
风电的随机波动性给电网的规划运行带来了不利的影响。针对目前国内在风电仿真分析时使用的模型所存在的问题,包括机电暂态特性仿真不够准确且缺乏中长期动态仿真等,建立了适用于电力系统全过程动态仿真的典型风电机组模型。该模型包括反映风电机电暂态特性的发电机和换流器控制模型、低电压穿越控制策略和保护模型,以及反映风电中长期动态特性的风速波动和有功控制模型。该模型能够对风电机组机电暂态特性,特别是低电压穿越过程的运行特性进行准确地仿真;通过设置风速波动输入,能够较准确地模拟风电机组出力的长时间变化过程及其对电网造成的影响。通过与大电网实测数据的仿真对比,验证了风电机组模型在机电暂态和中长期动态仿真中的有效性。
DOI:
10.13335/j.1000-3673.pst.2015.03.004
http://www.dwjs.com.cn/CN/Y2015/V39/I3/609
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双馈风力发电机组的电磁暂态-机电暂态混合仿真研究……顾卓远,汤涌,刘文焯,易俊,张健,戴汉扬,于强
为深入分析双馈型风力发电机组的动态响应,基于双馈风机的运行原理,建立了双馈风机的电磁暂态模型,并进行了电磁暂态-机电暂态混合仿真研究。在自主开发的大型电力系统xxxx包混合仿真平台(PSD-PSModel)中实现了双馈风机的混合仿真功能,建立了双馈风机的基本模型框架。采用单台机等值模拟风电场,并利用IEEE14节点算例进行了详细的仿真研究,分析了其控制策略和暂态过程中的动态响应。便于今后与风机制造厂家合作建立实际风机的详细电磁暂态模型,为深化研究风电机组对电网稳定的影响提了供有力的技术支持。
DOI:
10.13335/j.1000-3673.pst.2015.03.005
http://www.dwjs.com.cn/CN/Y2015/V39/I3/615
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风电场同调动态等值研究……潘学萍,张弛,鞠平,吴峰,金宇清,张源
以往在对双馈风电机组进行同调判别时,常将发电机端口的有功功率及无功功率受扰轨线作为观测量。但由于有功功率及无功功率不是系统的状态量,将其作为同调判别的观测量可能带来一定误差。基于同步发电机及异步电动机的同调判别方法,指出应选择主导模式中参与因子较大的状态量作为观测量。即基于特征根技术,提出双馈风电机组的同调判别应以转子电流为观测量。同时,还提出综合风电机组初始运行点及动态特性的两步分群方法,即先根据风电机组的初始风速进行首次分群,然后基于风电机组的动态特性再次分群。该方法不仅能够较准确地估算等值机的等效风速,还可以使等值系统的动态特性与原系统尽可能一致。xx通过仿真算例验证了所提方法的可行性。
DOI:
10.13335/j.1000-3673.pst.2015.03.006
http://www.dwjs.com.cn/CN/Y2015/V39/I3/621
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考虑Crowbar动作特性的DFIG风电场动态等值研究……高远,金宇清,鞠平,周勤勇
加装Crowbar电路是双馈感应风力发电机实现低电压穿越的常用措施。为考虑低电压穿越对风电场动态等值的影响,首先分析了Crowbar的动作特性,对比了两种常用投切策略对电网稳定性的影响,以及同种投切策略下Crowbar不同退出时间对风电场出口处动态特性的影响。然后研究了风电机组不同运行状态对Crowbar启动时间的影响。仿真结果表明,凡是Crowbar发生动作的机组,在机电暂态仿真步长下其Crowbar启动时间几乎是一致的。在此基础上,提出了基于Crowbar动作区域曲线判断Crowbar动作情况,并以Crowbar是否动作作为分群准则的风电场分群等值方法。xx在DigSILENT平台上搭建算例,验证了等值方案的有效性。
DOI:
10.13335/j.1000-3673.pst.2015.03.007
http://www.dwjs.com.cn/CN/Y2015/V39/I3/628
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双馈风电机组网侧控制器参数辨识的频域方法……潘学萍,温荣超,鞠平,金宇清,张彦涛
提出了基于频域方法解耦辨识双馈风电机组网侧控制器参数的新方法。首先根据双馈风电机组网侧控制器模型以及发电机端口到网侧控制器的电压方程,推导出网侧控制器的解耦模型,该模型可实现d轴和q轴参数的解耦辨识。然后根据解耦模型传递函数的幅值灵敏度及相位灵敏度,分析了网侧控制器参数的可辨识性及辨识的难易度。通过在输入参考信号上叠加伪随机信号,根据输入信号的自功率谱及输入、输出信号的互功率谱,获得传递函数的频率序列。xx应用Levenberg-Marquardt优化算法对网侧控制器各参数进行了辨识。50次辨识值的方差表明了参数辨识结果的稳定性,辨识结果表明了所提方法的可行性。
DOI:
10.13335/j.1000-3673.pst.2015.03.008
http://www.dwjs.com.cn/CN/Y2015/V39/I3/634
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大型风电场经VSC-HVDC交直流并联系统并网的运行控制策略……吕敬,施刚,蔡旭,饶宏,黎小林
基于电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)的直流系统存在与交流线路并联运行的情况。交直流系统之间相互切换的运行工况复杂,且切换过程存在切换依据难以确定、切换冲击大以及通信延时等问题。为解决该问题,在分析VSC-HVDC工作原理、数学模型及其控制策略的基础上,提出了一种大型风电场经VSC-HVDC交直流并联系统并网的运行控制策略,该策略在不改变换流站控制方式的情况下,可实现交直流并联系统运行方式的无缝切换。基于MATLAB/Simulink仿真软件,建立了系统xxxx,对交直流并联系统稳态运行及动态切换过程进行了仿真分析。仿真结果表明,所提出的控制策略能够较好地实现交直流并联系统有功功率的xx分配和运行方式的无缝切换,算法简单,可靠性高。
DOI:
10.13335/j.1000-3673.pst.2015.03.009
http://www.dwjs.com.cn/CN/Y2015/V39/I3/639
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基于异地输送的可再生能源消纳成本仿真分析……薛松,王跃锦
通过跨区输送实现可再生能源的异地消纳是促进我国可再生能源规模化利用的重要途径,亟需从经济视角开展风电异地输送消纳的成本模拟仿真研究。构建了三阶段模型,在两区域电力系统下进行输电线路投资、发电投资和电力市场模拟分析,研究可再生能源及跨区输电投资的跨区合作对降低成本的贡献。仿真结果表明,两区域在跨区可再生能源开发与输电线路投资2个方面同时合作能够显著降低可再生能源消纳成本。
DOI:
10.13335/j.1000-3673.pst.2015.03.010
http://www.dwjs.com.cn/CN/Y2015/V39/I3/647
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