摘要：对于采用架空线的基于模块化多电平换流器的高压直流(MMC-HVDC)电网,直流侧接地短路故障发生率高,严重危害电网安全。在各类影响因素中,接地方式对故障电流演化影响明显。该文从系统的宏观能量转移与耗散的角度提出了基于暂态能量流(TEF)分析的接地参数优化方法,对接地电阻、电抗参数及接地点位置等因素对MMC-HVDC电网直流短路故障电流的演化影响进行了分析。该方法以TEF抑制率和抑制效率为优化目标,以直流电网中接地阻抗参数取值、接地点为优化变量,同时考虑了中性线电抗和故障点的影响。该文选取四端双极MMCHVDC电网中的直流单极接地故障(PTGF)算例,基于PSCAD/EMTDC搭建了仿真模型进行分析和优化。仿真结果表明该参数优化方法能有效地指导接地参数的设计,抑制直流故障电流和健全极过电压。

摘要：弱电网条件下,含锁相环及电网电压前馈的并网逆变系统与电网阻抗相互耦合会导致系统失稳。对系统阻抗进行重塑可有效解决由锁相环或电网电压前馈引起的稳定性问题,为此,提出了复合导纳校正策略。基于等效变换原则对系统导纳进行拆分,分析了锁相环与电网电压前馈对系统导纳的负面影响。从改造锁相环路出发,提出了含带通滤波器的锁相环结构,并以功率因数、系统稳定裕度为约束设计了带通滤波器的阻尼系数;针对带通滤波器的相位提升限制,提出了自适应的含比例、微分前馈的电网电压控制方法,以不同电网导纳条件下的相位裕度为目标,自适应地调整电网电压前馈项系数。最后,通过StarSim实验平台进行实验验证。研究结果表明,自适应复合导纳校正策略拓宽了系统对电网导纳的适应范围,使得系统在极弱电网下仍具有良好的稳定性。

摘要：弱电网下锁相环与电网阻抗间的耦合会造成系统不稳定.含前置低通滤波器锁相环的并网逆变器虽能改善并网系统稳定性,但存在并网电流相位滞后问题.本文通过将滤波器从锁相环支路“拆分”,提出了一种电流二阶校正的阻抗重塑法,以基波电流控制性能、相角裕度、低频幅值为约束建立了多目标约束函数,单独优化设计了二阶校正环节参数,提高了并网逆变器的弱网稳定性,实现弱电网下的单位功率因数并网.最后在StarSim实验平台验证了所提控制方法的有效性.

摘要：针对单相逆变器交流跟踪能力不足、谐振峰易导致输出振荡的问题,提出一种基于混合坐标系的双环+Posicast控制策略。首先引入一种基于指令信号的输出电压正交分量无延时构造方法,构建混合坐标系下电压、电流双闭环逆变控制系统,输出电压外环和电感电流内环分别在旋转坐标系和静止坐标系下实现。建立了静止坐标系下控制系统数学模型,在考虑正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)及数字计算等环节延时的前提下,分析了电流控制环路比例控制器参数的设计方法及约束条件,阐述了电流内环对逆变系统谐振峰的抑制作用,并引入Posicast控制,进一步消除逆变器的残留振荡。其次,以稳定裕度为指标,分别给出电压控制环路PI控制器比例和积分参数的设计方法,采用负载电流前馈解决负载扰动对逆变输出的影响。再从负载适应性和鲁棒性2个方面论证了所构建的逆变控制系统的良好性能。最后通过仿真和实验验证了所提控制策略及理论分析的正确性和有效性。

摘要：虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的频率耦合现象会降低系统的稳定裕度,引发VSG的振荡失稳。为此,建立了VSG序阻抗模型,分析了频率耦合特性对VSG稳定性的影响机制。考虑到加入频率耦合特性后VSG序阻抗与电网阻抗会相互耦合,提出了一种虚拟阻抗的简化设计方案;重新分割了网–源子系统,将虚拟阻抗折算至电网侧,同时以并网稳定性和功率输出能力为约束给出了虚拟阻抗取值范围。StarSim半实物平台的实验结果验证了简化虚拟阻抗方案和参数设计方法的可行性和正确性,说明所提方法在不同电网阻抗下均能增强VSG的稳定裕度,并确保系统有足够的功率输出能力。

摘要：针对弱电网下光伏并网逆变器可能发生的失稳现象,提出一种光伏并网逆变器的数字H_(∞)鲁棒控制器设计方法。首先建立传统控制策略下光伏并网逆变器的控制模型,并分析其在弱电网条件下的稳定性。为了提高LCL型光伏并网逆变器对电网阻抗变化的鲁棒性,考虑数字控制延时的影响,通过建立离散域下光伏并网逆变器的标准H_(∞)控制模型,并设计加权函数,求得光伏并网逆变器的数字H_(∞)控制器。与传统的双闭环控制策略相比,理论分析与仿真和实验结果均表明,所设计的数字H_(∞)控制器可显著增强弱电网条件下光伏并网逆变器的稳定性。

摘要：在基于电流源型变换器的永磁同步风力发电系统(CSC-PMSG-WGS)控制中,比例积分(PI)控制依然是广泛采用的基本控制方法。传统PI参数设计方法由于采用诸多近似计算而使得设计结果不准确,或是由于采用智能优化算法进行参数自动寻优导致PI参数的设计方法不通用。为了综合考虑系统中控制器PI参数设计的准确性和简便性,提出一种基于解析计算的设计方法。该方法首先在分析考虑工程实际情况的控制系统传递函数基础上,推导出控制器PI参数解析计算表达式;然后按照系统性能要求及系统参数确定计算式中的关键待定参数进而得到PI参数的值;最后,针对10k W CSC-PMSG-WGS系统实例,分析采用该方法的PI参数详细设计过程。仿真和实验结果证明了采用所提控制器参数设计方法能够有效减少控制器参数设计工作量,并且取得良好的动态和稳态控制性能。

摘要：模块化多电平换流器(MMC)为实现大规模电动汽车与智能电网集成提供了一种可行的解决方案。但由于电动汽车储能系统的特殊性,如果MMC主电路交直流电压等级、桥臂级联数等主要参数设计不当,则可能出现绝缘安全、桥臂电流越限等一系列问题,从而影响系统的安全、高效率运行。为此,基于MMC的电动汽车集成系统(MMC-EVIS)多目标功率管理策略,建立了MMC-EVIS系统调制度、桥臂电流峰值和电动汽车充/放电峰值功率系数等设计指标,提出了MMC-EVIS参数优化配置区间。以某一中等规模小区充电站为场景,优化设计了功率为480k W的MMC系统,在Matlab/Simulink环境下进行仿真分析,验证了集成系统参数优化设计的合理性与必要性,为MMC-EVIS设计及运行提供了一定的参考。

摘要：针对共交直流母线的三电平逆变器直接并联系统的零序环流问题,建立了零序环流的等效模型,根据零序环流产生机理与特性进行了分类,并给出相应的抑制措施。针对零序环流的低频分量,提出了基于一阶全通滤波器的比例复数积分(Proportional Complex Integral,PCI)控制器对零序电压分量调节的方法,并根据控制系统稳定性要求对控制器参数进行了设计。最后,利用仿真与实验平台验证了文中所提控制方法对零序环流抑制的有效性。

摘要：针对工业用户,以工业用光伏微网系统为研究对象提出了运行策略优化和经济性分析方法。所考虑的经济性指标包括单位电能成本、污染物减排收益和投资回收期;运行策略的优化考虑了不同的并网策略、是否配置储能单元、当地太阳辐射强度等环境因素和系统建设、运行中的各种具体成本,以进一步提高系统的经济性及其带来的污染物减排收益。算例以安装在广东的一个500kW工业用光伏微网系统连续3个月的运行数据为基础进行仿真分析,结果表明经过优化的储能系统的加入有效地提高了系统的经济性和环境效益,同时系统参与大电网削峰填谷的能力也得到了增强。此外,本文也研究了不同参数的敏感性分析和不同安装地点对系统经济性的影响。研究结果对于设计类似的工业用光伏微网系统提供了一定的借鉴并为光伏微网系统的决策者提供决策基础。