多个并网逆变器之间的交互影响给电网的稳定运行和电能质量带来负面影响。基于状态空间平均法建立了多并网逆变器传递函数模型,基于所建立的模型和相对增益矩阵原理,提出了一种多个并网逆变器电流控制回路之间交互影响的分析方法,使其...多个并网逆变器之间的交互影响给电网的稳定运行和电能质量带来负面影响。基于状态空间平均法建立了多并网逆变器传递函数模型,基于所建立的模型和相对增益矩阵原理,提出了一种多个并网逆变器电流控制回路之间交互影响的分析方法,使其能够定量地分析多并网逆变器电流控制回路之间的交互影响和系统频率、控制参数以及电网强度之间的关系。时域仿真和基于相对增益矩阵(relative gain array,RGA)原理分析方法的一致性,验证了该分析方法的有效性。展开更多
微网灵活多样的运行方式离不开性能良好的控制方法,而微网线路阻抗参数的特殊性给微网控制系统带来了功率耦合问题,影响了微网功率的精确解耦控制。文中引进解耦理论的相对增益矩阵(relative gain array,RGA),提出基于RGA的微网稳压解...微网灵活多样的运行方式离不开性能良好的控制方法,而微网线路阻抗参数的特殊性给微网控制系统带来了功率耦合问题,影响了微网功率的精确解耦控制。文中引进解耦理论的相对增益矩阵(relative gain array,RGA),提出基于RGA的微网稳压解耦下垂控制方法,量化微网功率模型的耦合情况,进行微网功率模型中被控制量与操作变量的配对重组,并对重组前后的控制系统耦合过程进行分析;在微电源功率接口控制系统中引入虚拟电阻环,从消除耦合通道的角度对微网功率模型进行解耦;深入分析虚拟电阻和控制系统参数对控制系统稳定性以及功率接口输出阻抗的影响。通过电压差反馈环实现了稳压控制,消除了虚拟电阻带来的电压降。仿真分析验证了所提出方法的正确性和可行性。展开更多
电力电子电源场站与交流电力系统及其他电力电子电源场站间的复杂交互作用,使得基于单机和单场站思想的稳定性评估方法存在失效风险,引发了电网稳定运行的安全隐患。针对上述问题,提出一种对高比例电力电子电力系统中区域稳定性评估的...电力电子电源场站与交流电力系统及其他电力电子电源场站间的复杂交互作用,使得基于单机和单场站思想的稳定性评估方法存在失效风险,引发了电网稳定运行的安全隐患。针对上述问题,提出一种对高比例电力电子电力系统中区域稳定性评估的统一性稳定判据。首先,该文提出区域动态统一性稳定指标(unification stability index of dynamic state,USI_(1))和区域静态统一性稳定指标(unification stability index of static state,USI_(2))的定义与计算方法,并详细论述了其理论依据与物理含义;其次,提出基于相对增益矩阵(relative gain array,RGA)理论和统一性稳定指标的高比例电力电子电力系统稳定性评估方法;再次,提出由USI_(1)、USI_(2)和R_(RGA)组成的稳定性评估指标体系,构建了从场站扩展到区域、进而延伸到电力系统的稳定性评估框架;最后,实例验证了该文方法在高比例电力电子电力系统稳定性评估中的有效性。展开更多
水电站多机引水系统复杂供水方式下产生的水力耦合现象导致各机组交互作用,其对电站整体动态特性及调速系统参数整定具有重要影响。相对增益阵列(relative gain array,RGA)是多变量控制系统中各控制变量间交互影响的通用分析方法。该文...水电站多机引水系统复杂供水方式下产生的水力耦合现象导致各机组交互作用,其对电站整体动态特性及调速系统参数整定具有重要影响。相对增益阵列(relative gain array,RGA)是多变量控制系统中各控制变量间交互影响的通用分析方法。该文针对水电站多机水力耦合系统各机组调速控制回路间的交互影响,采用RGA方法对其进行了定量分析。通过建立水电站多机耦合系统整体状态方程,求解系统各调速控制回路间的频域RGA矩阵,揭示了多机耦合系统机组间交互程度在频域内的变化规律,并分析了调压室、岔管等水力系统参数对这种交互的影响。系统时域仿真结果表明了RGA分析方法的可行性及有效性,其分析结果可为水电站多机协调控制策略设计提供依据。展开更多
STATCOM以快速无功控制稳定电压,但缺乏协调配合会产生交互影响。采用模态分析与相对增益矩阵(relative gain array,RGA)结合的方法进行交互影响分析,借助精确反馈线性化改进内层电流控制。建立多STATCOM系统的状态空间表达式,通过模态...STATCOM以快速无功控制稳定电压,但缺乏协调配合会产生交互影响。采用模态分析与相对增益矩阵(relative gain array,RGA)结合的方法进行交互影响分析,借助精确反馈线性化改进内层电流控制。建立多STATCOM系统的状态空间表达式,通过模态分析确定系统出现负阻尼振荡模式的控制器参数;结合状态空间表达式系数矩阵,求解相对增益矩阵,研究输入信号及电气距离与交互影响的关联机理;结果表明STATCOM控制器比例增益设置会引入新的局部振荡模式,引起低频功率振荡;而参考电压与电气耦合程度是负交互影响产生的重要因素。针对传统内环电流控制,利用非线性控制理论对其改进,设计输入状态反馈线性化控制器;借助线性二次型控制理论确定状态反馈矩阵,推导最优控制律,实现受控状态对期望状态的最优逼近;仿真结果表明非线性控制器能有效改善参考信号阶跃引起的功率波动,显著提高系统阻尼。展开更多
文摘多个并网逆变器之间的交互影响给电网的稳定运行和电能质量带来负面影响。基于状态空间平均法建立了多并网逆变器传递函数模型,基于所建立的模型和相对增益矩阵原理,提出了一种多个并网逆变器电流控制回路之间交互影响的分析方法,使其能够定量地分析多并网逆变器电流控制回路之间的交互影响和系统频率、控制参数以及电网强度之间的关系。时域仿真和基于相对增益矩阵(relative gain array,RGA)原理分析方法的一致性,验证了该分析方法的有效性。
文摘微网灵活多样的运行方式离不开性能良好的控制方法,而微网线路阻抗参数的特殊性给微网控制系统带来了功率耦合问题,影响了微网功率的精确解耦控制。文中引进解耦理论的相对增益矩阵(relative gain array,RGA),提出基于RGA的微网稳压解耦下垂控制方法,量化微网功率模型的耦合情况,进行微网功率模型中被控制量与操作变量的配对重组,并对重组前后的控制系统耦合过程进行分析;在微电源功率接口控制系统中引入虚拟电阻环,从消除耦合通道的角度对微网功率模型进行解耦;深入分析虚拟电阻和控制系统参数对控制系统稳定性以及功率接口输出阻抗的影响。通过电压差反馈环实现了稳压控制,消除了虚拟电阻带来的电压降。仿真分析验证了所提出方法的正确性和可行性。
文摘电力电子电源场站与交流电力系统及其他电力电子电源场站间的复杂交互作用,使得基于单机和单场站思想的稳定性评估方法存在失效风险,引发了电网稳定运行的安全隐患。针对上述问题,提出一种对高比例电力电子电力系统中区域稳定性评估的统一性稳定判据。首先,该文提出区域动态统一性稳定指标(unification stability index of dynamic state,USI_(1))和区域静态统一性稳定指标(unification stability index of static state,USI_(2))的定义与计算方法,并详细论述了其理论依据与物理含义;其次,提出基于相对增益矩阵(relative gain array,RGA)理论和统一性稳定指标的高比例电力电子电力系统稳定性评估方法;再次,提出由USI_(1)、USI_(2)和R_(RGA)组成的稳定性评估指标体系,构建了从场站扩展到区域、进而延伸到电力系统的稳定性评估框架;最后,实例验证了该文方法在高比例电力电子电力系统稳定性评估中的有效性。
文摘水电站多机引水系统复杂供水方式下产生的水力耦合现象导致各机组交互作用,其对电站整体动态特性及调速系统参数整定具有重要影响。相对增益阵列(relative gain array,RGA)是多变量控制系统中各控制变量间交互影响的通用分析方法。该文针对水电站多机水力耦合系统各机组调速控制回路间的交互影响,采用RGA方法对其进行了定量分析。通过建立水电站多机耦合系统整体状态方程,求解系统各调速控制回路间的频域RGA矩阵,揭示了多机耦合系统机组间交互程度在频域内的变化规律,并分析了调压室、岔管等水力系统参数对这种交互的影响。系统时域仿真结果表明了RGA分析方法的可行性及有效性,其分析结果可为水电站多机协调控制策略设计提供依据。
文摘STATCOM以快速无功控制稳定电压,但缺乏协调配合会产生交互影响。采用模态分析与相对增益矩阵(relative gain array,RGA)结合的方法进行交互影响分析,借助精确反馈线性化改进内层电流控制。建立多STATCOM系统的状态空间表达式,通过模态分析确定系统出现负阻尼振荡模式的控制器参数;结合状态空间表达式系数矩阵,求解相对增益矩阵,研究输入信号及电气距离与交互影响的关联机理;结果表明STATCOM控制器比例增益设置会引入新的局部振荡模式,引起低频功率振荡;而参考电压与电气耦合程度是负交互影响产生的重要因素。针对传统内环电流控制,利用非线性控制理论对其改进,设计输入状态反馈线性化控制器;借助线性二次型控制理论确定状态反馈矩阵,推导最优控制律,实现受控状态对期望状态的最优逼近;仿真结果表明非线性控制器能有效改善参考信号阶跃引起的功率波动,显著提高系统阻尼。
