大型并网光伏电站有功功率控制策略与试验分析

有功功率自动控制是光伏并网安全性评价的重要内容。文章对大型并网光伏电站有功功率控制策略进行分析,针对江苏电网新能源消纳特点设立考虑有功功率变化的自由发电模式;对有功功率控制能力试验相关标准进行研究,给出各项指标测试方法,利用江苏某光伏电站进行实测验证;通过有功设定值控制试验过程中遇到的问题分析,得到不同可用发电功率测算方式的优缺点及适用场景。     

光伏并网发电与无功补偿的一体化控制

为改善光伏并网发电系统的供电质量、提高系统利用率、降低系统损耗、减小设备投资,提出了一种将光伏并网发电与无功补偿相结合的一体化控制策略.通过对并网逆变器的控制,系统既可以向电网输送有功功率,又能对电网中的无功功率进行补偿.分析了两级式光伏并网发电与无功补偿一体化系统的拓扑结构,研究了一体化控制原理、基于扰动观测法的最大功率点跟踪控制、基于瞬时无功功率理论的并网有功电流、无功电流的检测方法及并网电流的合成等问题,最后采用Simulink对整个系统进行了仿真研究.仿真结果验证了该系统结构及控制策略的可行性,实现了光伏并网逆变器功能的复用,扩大了其应用范围.     

基于优化补偿控制的动态电压恢复器数字系统设计

针对传统的补偿控制策略存在相位失真、有功功率消耗大的问题,提出一种优化补偿控制策略.该策略通过注入动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)有功功率的大小来优化直流侧电压的调节量,并对优化补偿策略的补偿特性进行系统分析;针对逆变单元输出受到非线性和冲击性负载扰动的问题,建立了一种混合级联H桥多电平逆变拓扑,分析其结构及工作原理,完成了多电平DVR数字系统的设计,包括软硬件的设计.在Chroma6590可编程交流电源上模拟电网电压,并在该系统上进行并网补偿试验.仿真与试验结果表明,所设计的DVR系统补偿效果很好,能够实现装置输出有功功率最小并延长补偿时间,有效减少输出谐波.     

鼠笼型风力发电机有功功率输出控制策略

鼠笼异步风机因其成本低、可靠性高的特点在配电网中得到了广泛的应用,但其无序、无控的接入模式势必对电网带来灾难性的影响。基于PSCAD软件搭建了鼠笼异步风机的并网模型,建立了风速控制、异步电机转速负反馈以及风轮机桨距角追踪的有功功率输出控制策略。最后以实际的IEEE13节点配电网为仿真算例,研究该控制策略下的鼠笼风机并网以及风速波动时的有功功率输出状态,验证了控制策略的有效性。     

一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术

提出了一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术,通过对逆变器输出电压的幅值和相位进行调节,改变逆变器输出电流的有功和无功分量.在白天,光伏发电系统能同时进行有功功率输出和电网无功功率补偿;在光照强度很低或夜晚光伏电池不能发电时,仍然可以利用该系统进行无功功率补偿,提高了系统的利用率.仿真结果验证了该技术的可行性.     

电池储能跟踪发电计划及平抑风电波动的多目标优化控制

针对风电并网问题，综合考虑并网发电误差、时段功率波动和电池荷电状态，提出了一种电池储能补偿发电计划曲线误差及平抑风功率波动的多目标优化控制策略.首先，通过分析风储联合发电特性，建立包含多项考核指标的评价体系，并构建电池储能系统输出功率的多目标优化控制模型；然后，结合NSGA-Ⅱ智能优化算法及模糊综合评价方法对多目标优化控制模型进行求解和决策，实时优化电池储能系统的输出功率指令；最后，基于某风电站的实测发电数据进行对比仿真，验证所提出的多目标优化控制策略能够在有效提高跟踪发电计划曲线的能力、降低风功率频繁波动的前提下，通过优化电池储能系统有功出力及荷电状态来延长储能电池的使用寿命.     

分布式可再生能源并网逆变器控制策略研究

为满足分布式可再生能源并网要求,提出一种模拟同步发电机特性的并网逆变器控制策略.引入惯性与阻尼特性,建立了并网逆变器控制策略的数学模型.采用近似同步发电机励磁无功调节、有功频率下垂特性调节,实现并网逆变器在孤岛运行时维持电网电压、频率稳定,在并网运行时实时跟踪有功、无功指令,提高系统的稳定性.仿真结果证明了所提出控制策略的可行性.     

永磁直驱风电机组变流器低电压穿越控制策略

针对永磁直驱风力发电机组低电压穿越问题,对传统的变流器控制策略进行改进.机侧变流器控制在传统策略的基础上加装功率控制器,在电压跌落期间,通过功率控制器减小发电机有功电流输出,从而限制发电机输出有功功率,减轻变流器直流侧压力.网侧变流器控制在传统控制策略的基础上增加了对电网无功补偿的控制,在电压跌落期间,根据国家标准对电网注入动态无功电流.仿真结果表明,在不借助传统控制策略在低电压穿越过程使用硬件辅助电路的情况下,能够直接通过改进型变流器控制策略,实现风力发电机组低电压穿越.     

户用光伏逆变器的无功补偿控制策略

针对大量分布于电网末梢的传统户用式光伏逆变器大多不带动态无功补偿的功能,对实现以单位功率因数发电和对负载的动态无功补偿的双重功能户用光伏逆变器的控制策略进行了研究。利用二阶广义积分器来重构两相正交向量后,通过瞬时无功功率理论检测负载电流得到所需的无功电流分量。由功率控制环节得到并网的有功电流分量,将负载上的无功电流分量和功率控制环节得到的有功电流分量进行合成得到电流内环的参考电流。电流内环使用PI和重复控制并联的策略,这样可以在保证稳态性能的同时利用PI控制增强系统动态性能。仿真结果表明,系统具有双重功能,即在实现户用光伏逆变器以单位功率因数并网发电的同时,能够对负载的动态进行无功补偿。     

基于功率平衡的单相串联型有源电力滤波器

提出一种基于功率平衡原理的串联型有源电力滤波器(APF).在分析串联型有源电力滤波器功率平衡特点的基础上,导出基于功率平衡的串联型APF的控制策略和控制方程.所推荐的控制方式不需要进行复杂的基波检测和计算,只需要检测APF直流侧电容电压和电源输出电流,仅用简单的模拟电路就可以实现,可以同时补偿谐波和无功电流.仿真结果表明基于功率平衡原理的串联型APF对电压型谐波源具有较好的补偿效果,证明了理论分析的正确性.     

航天器能量/姿控一体化控制器设计及功率规划

研究航天器的能量/姿控一体化控制系统(IPACS)的设计问题。针对带有4个飞轮(3正交、1斜装)的航天器的IPACS,设计了一个滑动模态姿态控制器。设计了飞轮组的控制律,保证了在储能时,飞轮的转速变化不会对航天器的姿态造成扰动,而且不影响正常的姿态控制,同时实现了姿态控制与能量存储。针对太阳帆板的功率变化特性以及飞轮电机的输入功率限制,提出了一种新的储能功率的规划方案,使飞轮在每个轨道周期内储存和释放的能量达到平衡,同时尽量利用了太阳帆板提供的功率,从而可以有效地减少太阳帆板的面积,减轻太阳帆板的质量。为了验证所设计的IPACS的有效性,给出了一个仿真实例。     

基于遗传算法的SON功率控制

针对自组织网络(self-organizing network,SON)基站自动配置、自优化、自修复等优点,在深入研究遗传算法的基础上,提出了一种基于遗传算法的SON功率控制。通过划分频带和设置门限值来做到小区的功率控制,并提出了小区中心用户和边缘用户不同的SINR(signal to interference plus noise ratio)计算公式。为了更好地解决最佳门限值的设定,还提出了控制门限值的函数。通过建立遗传算法流程,对门限值函数和目标SINR值进行了寻优。仿真结果表明,该算法能够很灵敏地做到最佳门限值的搜寻,同时搜寻结果也符合相关理论的验证。     

DSP在有源电力滤波器控制系统中的应用

研究有源电力滤波器以补偿电力电子装置所引起的无功和谐波污染已成为电力电子应用技术中的一个重大研究课题 .以实现负载谐波电流抑制和无功功率补偿为系统总体控制目标 ,在有源电力滤波器中建立以DSP芯片TMS32 0F2 4 0为核心的高速数字信号处理控制平台 ,设计并联型有源电力滤波器的系统控制电路 ,给出系统控制结构软件框图     

采用CMOS E类放大器实现功率控制的方法

针对手持式无线通信产品对低成本、高效率收发机的需求,提出了一种将并联放大结构和放大器电源漏端调制相结合的功率控制方法。结合射频E类功率放大器的结构特点,采用CMOS工艺,达到了在大的输出功率范围内保持持续稳定高效率的目的。在设计中采用1/4波长传输线实现了大范围的功率联合与控制,而小范围的输出功率调节则通过改变E类功放的漏端电源电压完成。仿真结果表明:理想情况下当输出功率在140~700 mW范围内变化时,联合放大器的功率增加效率均可保持在41%以上,最高可以达到47.9%。     

基于功率注入法的UPFC潮流控制研究

目前对灵活交流输电系统技术 (FACTS)在稳态方面的作用缺乏深入的研究。采用基于功率注入法的统一潮流控制器 (U PFC)稳态模型 ,通过合理简化后 ,形象地分析了 U PFC在电力系统中的潮流控制特性 ,显示了功率注入法在 UPFC建模中的优越性。通过该模型 ,UPFC的潮流控制问题可以使用优化来解决 ,并可充分考虑系统中以及U PFC本身存在的约束条件。最后 ,用 IEEE的两个标准系统来研究 U PFC在提高线路传输功率中的作用。仿真结果表明 :UPFC对于区域性的运行目标具有强大的控制能力 ,特别适合长距离的互联传输系统。该结论可以为 U PFC的选址提供一定的参考     

Boost型APFC电路的控制实现方案

为了提高较大功率交流-直流电力变换电路的功率因数、减少谐波总畸变率,通过功率因数校正原理及方法的分析,利用双闭环控制原理设计了一种有源功率因数校正方案。实验结果表明前级APFC环节输出电压纹波大大降低,输入电流交越失真大为改善,功率因数达到0 99以上。     

一种基于发射功率控制的无线自组织网MAC协议

在无线自组织网数据链路层中,采用传统的功率控制机制会引起不同发射功率节点间的分组冲突。为了减少这种冲突和提高网络性能,提出了一种基于发射功率控制的无线自组织网MAC协议。通过引入交互发射功率等级信息和目的节点发送两次CTS帧的方法来缓解隐藏终端问题。网络仿真表明,在静止网络中CTPL协议与802.11 DCF协议相比可有效提高网络吞吐率,并减少部分能量消耗。通过仿真分析可知,该协议在无线自组织网络静止场景中可提高吞吐率,降低传输时延以及延长网络使用寿命。     

LTE SON下一种自适应业务环境的功率控制选择算法

针对目前移动台(mobile station,MS)不能够自动选择软件、自动配置无线参数,并且MS不能够根据具体的业务环境选择合适的功率控制算法,设计了一种LTE自组织网络(self-organized network,SON)下自配置算法的信令流程,并建立了相应的选择函数,可以实现功率控制算法的选择.仿真分析表明,M...     

直流侧串联型有源电力滤波器的单周控制方法

单周控制(one cycle control,OCC)因其控制结构简单,控制精度高,响应速度快等优点,已被广泛用于有源电力滤波器(active power filter,APF)的控制。目前单周控制技术主要集中在并联型APF的控制中,而对单周控制应用于串联型APF仍需要进一步研究。文中将单周控制理论应于直流侧串联型APF,通过对其主电路工作原理的分析,导出了用于DC(direct current)侧串联型APF的单周控制数学关系,并建立了控制方程。仿真结果验证该理论的正确性与可靠性。     

结合独立发电商和环境保护的电源规划模型

给出了电力市场环境下的电源规划模型,充分考虑了两者对电源规划工作的影响.为了从根本上克服“组合爆炸”问题,结合电源规划具体工程实际,提出了一种实用且快速的电源规划算法,以电源投资费用等年值最小为目标函数,结合了相关技术约束(水火电平衡、电力平衡、电源投产/电厂开工时间)条件.通过对一个实际系统的测试,表明提出的模型和算法是可行、有效的.