1 引言
随着人类社会的高速发展,三大不可再生能源正在逐步衰竭,全世界范围能源消费不断增长。针对这种迫切问题,寻找新能源正是重中之重,目前比较常用的是风/光发电,但是现有技术对风/光发电存在有功控制不足、发电效率差、系统运行不稳定等问题。
在电力市场环境下,越来越多的能源存在极大浪费问题,全国范围内都在开展节能运动,但随着人们生活水平的提高,节能程度仍旧无法满足人们日益增长的需求。为了解决能源浪费问题,文献[1 ]设计了一种新型的太阳能光合生物连续产氢自控系统,这种方法虽然能够稳定可靠地进行连续产氢,在一定程度上提高了能源利用率,但在能源利用过程中,无法对不同类型的能源进行控制,也无法解决系统能源转换效率低下的问题,而且系统运行中产生大量无用功,造成能源浪费;文献[2 ]设计了一种光伏发电自动控制系统,该系统作为一种负反馈系统,虽然能够调节放大器的增益,控制效果颇有成效,但是难以实现最大程度的新能源转换,在新能源转换过程中,这种光电转换系统过于片面化,对于光能转换效率较高,对于风能、潮汐能的转换效率偏低;文献[3 ]从锁相环(Phase locked loop, PLL)动态影响能力实现并网VSC系统稳定性分析,该技术在PLL与VSC控制系统互相作用下,提高了动态评估能力。但该技术在面对多种数据信息时,容易出现信号干扰。文献[4 ]在考虑PLL和接入电网强度影响的情况下,实现双馈风机工作干扰性分析,但是稳定性欠佳。文献[5 ]通过直驱风机风电场与交流电网相互作用,实现同步振荡的机理与特性分析,但是其有功自动控制能力滞后。
针对上述技术上的不足,提出一种能够充分利用风能和光能的控制系统,其意义在于：① 能够大幅度提高风/光发电在电力市场环境下的能源利用率,使节能环保能力在一定程度上得以提升;② 通过所设计的控制系统能够减少不必要的无功损耗,提高发电稳定性,及时避免能量损耗等。
2 整个控制系统的结构
针对上述问题,结合计及交叉权重校正算法和时域分析设计出风/光发电有功自动控制系统结构图如图1 所示。
图1
在图1 中,功能控制中心包括三个不同的控制系统,分别为对控制中心起保护作用的保护系统、对异常信息发出警报的报警系统和对系统中参数进行调节的调节系统。保护系统所用的是直流保护系统,能够使系统更加安全、可靠、稳定运行,采用ABB公司提供的MACH2直流控制保护系统,保护能力更强,预警系统更加灵敏[3 ] 。报警系统使用的是频率报警系统和电压报警系统,这套系统能够在电压和频率过高时报警,当系统出现故障时能够快速反应从而使保护系统切断整个电源。
调节系统是由有功发电自动控制系统(Automatic generation control, AGC)[4 ] 和自动电压控制系统(Automatic voltage control, AVC)[5 ] 组成,AGC是一种负反馈系统,它能够调节放大器的增益,主要是由信号强度决定,信号强度增加,放大增益随之减少,称为正向控制;信号强度减少,放大增益也随之减少,称为反向控制。在控制过程中,控制系统的正向控制功率大,反向控制功率相对较小,这使得整体系统的控制能力比较强。AVC控制系统能够保障电能质量,提高效率,使系统运行更加稳定,减少不必要的损耗,使系统可以经济运行。
主控中心通过计及交叉权重校正算法和时域分析完成电力数据的有功校正和系统稳定分析,从而方便各个分站电能的分配,最终由整流器和逆变器进行信号转换和传输[6 ] 。
3 关键技术设计
为了解决风/光发电有功控制的问题,主要采用计及交叉权重算法完成风/光发电的有功校正,通过时域分析对系统稳定性精准把控,经过系统有功控制实现风/光发电在电力市场的应用,保证用户的安全用电[7 ] 。
3.1 基于时域分析法的系统稳定性分析
设计的新能源有功自动控制系统需要具备一定的运行稳定性,时域分析法能够对系统的稳定性进行精准分析,可以避免系统运行中出现错误[8 ] 。时域分析是输入一定的有功自动控制信号,然后计算输出,而输出量的计算必要用到微分方程和传递函数。时域分析能够准确地计算输入和输出之间的关系,简洁明了,能够直观看出系统是否稳定和系统存在的问题[9 ] 。
本研究在应用时域分析时,首先需要对有功自动控制下整个时间段产生的信号进行分解,系统运行各时间段稳定性分析如图2 所示[10 ] 。
图2
(1) $x\left( ki \right)\text{=}{{\delta }_{i}}\left( t-ki \right)\Delta t$
(2) ${{x}_{i}}\left( t \right)=\sum\limits_{k\to -\infty }^{\infty }{x\left( ki \right)}{{\delta }_{i}}\left( t-ki \right)\Delta t$
式(2)为阶梯脉冲信号,其中${{\delta }_{\Delta }}$ [11 ] ,${{x}_{i}}\left( t \right)$ $\Delta t\to \text{0}$ $ki=\tau $ ${{\delta }_{i}}\left( t-ki \right)=\delta \left( t-\tau \right)$ $\Delta t=d\tau $
(3) $x\left( t \right)=\int_{-\infty }^{\infty }{x\left( \tau \right)}\delta \left( t-\tau \right)d\tau $
参考式(3),从结果可以看出只要是连续时间段接收到的信号$x\left( t \right)$ [12 ] ,这个集合经过移位加权可以组合成新能源有功自动控制时整个时间信号的冲激结果。通过冲激结果能够进一步评价新能源有功自动控制系统的稳定性情况。当输入扰动后,新能源有功自动控制系统在很短的时间内由初始偏差状态回归到输入扰动信号前的平衡状态的性能,则认为该控制系统具有较好的稳定性[13 ] 。
3.2 计及交叉权重校正算法
为了更好进行风/光发电的有功控制,采用计及交叉权重校正算法,交叉权重是通过某一不变的参考数据,对不同目标进行控制的一个权重标准。首先需要计算系统灵敏度,根据风/光发电节点的不同,得到节点功率函数[14 ] 。
(4) ${{P}_{l}}\left( {{U}_{S}},{{\theta }_{S}} \right)={{P}_{l}}\left( {{P}_{S}},{{Q}_{S}} \right)$
式中,${{P}_{l}}$ ${{P}_{S}}$ ${{Q}_{S}}$ ${{U}_{S}}$ ${{\theta }_{S}}$ [15 ] 。
为方便计及交叉权重对系统有功控制的校正,对式(4)进行泰勒变换,从而得到矩阵展开式为
(5) $\left( \begin{align} & \frac{\partial {{P}_{l}}}{\partial {{P}_{S}}} \\ & \frac{\partial {{P}_{l}}}{\partial {{Q}_{S}}} \\ \end{align} \right)=\left( \begin{matrix} {{H}'} & {{N}'} \\ {{M}'} & {{L}'} \\ \end{matrix} \right)\left( \begin{matrix} \frac{\partial {{P}_{l}}}{\partial {{\theta }_{S}}} \\ \frac{\partial {{P}_{l}}}{\partial {{U}_{S}}}{{U}_{S}} \\ \end{matrix} \right)$
通过泰勒级数对风/光发电节点功率函数展开式,不考虑节点无功功率对发电系统的影响[16 ] ,通过系统节点有功功率的交叉权重计算得出节点在发电系统中的灵敏度为
(6) $\frac{\partial {{P}_{l}}}{\partial {{P}_{S}}}={H}'\frac{\partial {{P}_{l}}}{\partial {{\theta }_{S}}}+{N}'\frac{\partial {{P}_{l}}}{\partial {{U}_{S}}}{{U}_{S}}$
在灵敏度的标准下,依照等量交叉互换确定发电系统有功功率组合,在系统节点过载和系统正常运行状态潮流的影响下[17 ] ,通过交叉权重校正得出权重计及系数为
(7) ${{W}_{cl}}=\left( \sum\limits_{k=1}^{M}{\frac{\left| {{S}_{ck}} \right|}{\left| {{S}_{cl}} \right|}} \right)\left( \sum\limits_{k=1}^{N}{\frac{1}{{{S}_{ck}}}\Delta C_{K}^{P}} \right)$
式中,$\Delta C_{K}^{P}$ k 个振幅的所占有功的比重;${{S}_{ck}}$ ${{S}_{cl}}$ M 表示系统中不稳定线路数量;N 表示系统所包含的线路总数[18 ] 。
根据式(6)、式(7)得到系统中不稳定线路权重计及系数为
(8) ${{W}_{over}}=\frac{\left| {{S}_{cl}} \right|}{\sum\limits_{k=1}^{M}{\left| {{S}_{ck}} \right|}}$
(9) ${{W}_{form}}=\sum\limits_{k=1}^{N}{\frac{1}{{{S}_{ck}}}\Delta C_{K}^{P}}$
两个系数存在一个关键数值为${{S}_{cl}}$ [19 ] ,基于此,通过系统灵敏度得到关键数值的计算公式为
(10) $\begin{matrix} {{S}_{cl}}=\frac{\partial {{P}_{l\left( ij \right)}}}{\partial {{P}_{c}}}={{{{H}'}}_{ci}}\frac{\partial {{P}_{l}}}{\partial {{\theta }_{i}}}+{{{{H}'}}_{cj}}\frac{\partial {{P}_{l}}}{\partial {{\theta }_{j}}}+ \\ {{{{N}'}}_{ci}}\frac{\partial {{P}_{l}}}{\partial {{U}_{i}}}{{U}_{i}}+{{{{N}'}}_{cj}}\frac{\partial {{P}_{l}}}{\partial {{U}_{j}}}{{U}_{j}} \\ \end{matrix}$
通过${{W}_{over}}$ ${{W}_{form}}$ [20 ] 。在风/光发电系统中通过找到支路不稳定临界值,从而筛选出最大有功运行线路集合为
(11) ${{A}_{cl}}=\left\{ {{c}_{l}}\left| {{W}_{cl}}\ge {{W}_{set}} \right. \right\}l\in M$
式中,${{c}_{l}}$ ${{W}_{cl}}$ ${{W}_{set}}$ M 表示系统有功线路集。
计及交叉权重校正有功功率,通过计算灵敏度找到不稳定支路节点,对节点进行交叉权重计及系数计算,然后对整条电路进行筛选,根据系数和电路调整情况从而找到最大有功功率运行路径。
4 仿真和结果分析
对于分站系统传输出的信号经过转换站进行转换,通过功率控制系统流程图对整个新能源有功控制进行精准把控,减少系统运行中的误差,对系统运行状态进行计算机仿真,得到系统运行测试结果,从而验证本研究的可行性。
4.1 功率控制系统流程图
对风/光发电有功控制首先对系统环境进行评估和监测,收集周围可能存在的干扰信号,把新能源信号输入系统,然后系统经过信号转换,把电信号转换为电流,电流经过系统判定出功率范围,然后整理汇总输送到主控中心,主控中心完成数据整合与新能源功率进行对比分析[21 ] ,不属于新能源的信号直接输送到对应逆变器中进行存储,属于新能源的信号分别交给各个分站,分站自身转换系统把这些信号转换成逆变器能够接收的电信号,最后逆变器经过处理储存或者输送[22 ] 。功率控制流程如 图3 所示。
图3
4.2 数据分析与仿真
该研究通过实地检测,采用HY-10kW型号的永磁三相交流风力发电机,通过系统记录风力发电运行数据得到不同方式的风力发电测试数据如表1 所示。
搭建255~280 W的双玻多晶光伏板,在Windows系统下运行Matlab仿真软件,经过C++程序编写后,最终得出两种不同方法的有功控制仿真图[23 ] 。经过分析在无光照条件下系统并不能够完成信号转换,在7:00太阳升起时系统开始工作,采集到信号并开始能量转换,在11:00正午时间段系统运行达到最大值,能量转换达到最高,15:00开始回温,系统采集到的光能逐步减少,到19:00太阳落山陷入黑暗,系统停止运行。分站系统仿真如图4 所示。
图4
为更加清晰看出本设计系统的优越性,通过查阅资料和实地检验得到传统方法在白天发电的有功功率仿真如图5 所示。
图5
根据系统运行产生的无功和有功数据计算两种发电方式的无功损耗率,通过对比三种不同控制类型的无功损耗率,能够更加清晰地分析系统性能的优越性,无功损耗率计算公式为
(12) $\eta =\frac{P}{P+Q}\times 100%$
式中,$\eta $ P 表示系统转换时产生的无功损耗量;Q 表示系统运行中输出的有功功率。通过计算画出三种有功控制方式的对比如图6 所示。
图6
通过分析无功损耗对比图,可以看出本研究设计的新能源有功控制系统对于新能源的转换效率更高,在极端环境下的适应能力更强。通过两种方法的Matlab仿真曲线图分析,本研究所提控制系统性能更加优越,对于新能源的处理效果更加明显,由此证明了本研究的可行性。
5 结论
针对现有技术中能源控制薄弱的问题,本文进行了以下技术研究。
(1) 设计一套新能源转换系统,该系统能够适应各种环境,避免了能源的浪费,提高了能源利用率。
(2) 设计系统包括AGC系统和AVC系统,提高了能源控制能力。
(3) 利用计及交叉权重算法对风/光发电进行有功校正;利用时域分析加强系统整体的稳定性,大大提高了能源控制、分析能力。
本研究在实际运行过程中仍存在不足之处,不能承受过高电压,硬件损坏将会导致整个系统无法运行。此外在研究过程中发现,所设计控制系统并不能进行远距离传输,而且需要耗费大量时间,需要对系统进一步的优化。
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2018
... 在电力市场环境下,越来越多的能源存在极大浪费问题,全国范围内都在开展节能运动,但随着人们生活水平的提高,节能程度仍旧无法满足人们日益增长的需求.为了解决能源浪费问题,文献[1 ]设计了一种新型的太阳能光合生物连续产氢自控系统,这种方法虽然能够稳定可靠地进行连续产氢,在一定程度上提高了能源利用率,但在能源利用过程中,无法对不同类型的能源进行控制,也无法解决系统能源转换效率低下的问题,而且系统运行中产生大量无用功,造成能源浪费;文献[2 ]设计了一种光伏发电自动控制系统,该系统作为一种负反馈系统,虽然能够调节放大器的增益,控制效果颇有成效,但是难以实现最大程度的新能源转换,在新能源转换过程中,这种光电转换系统过于片面化,对于光能转换效率较高,对于风能、潮汐能的转换效率偏低;文献[3 ]从锁相环(Phase locked loop, PLL)动态影响能力实现并网VSC系统稳定性分析,该技术在PLL与VSC控制系统互相作用下,提高了动态评估能力.但该技术在面对多种数据信息时,容易出现信号干扰.文献[4 ]在考虑PLL和接入电网强度影响的情况下,实现双馈风机工作干扰性分析,但是稳定性欠佳.文献[5 ]通过直驱风机风电场与交流电网相互作用,实现同步振荡的机理与特性分析,但是其有功自动控制能力滞后. ...
弱连接条件下并网VSC系统稳定性分析研究综述
2
2018
... 在电力市场环境下,越来越多的能源存在极大浪费问题,全国范围内都在开展节能运动,但随着人们生活水平的提高,节能程度仍旧无法满足人们日益增长的需求.为了解决能源浪费问题,文献[1 ]设计了一种新型的太阳能光合生物连续产氢自控系统,这种方法虽然能够稳定可靠地进行连续产氢,在一定程度上提高了能源利用率,但在能源利用过程中,无法对不同类型的能源进行控制,也无法解决系统能源转换效率低下的问题,而且系统运行中产生大量无用功,造成能源浪费;文献[2 ]设计了一种光伏发电自动控制系统,该系统作为一种负反馈系统,虽然能够调节放大器的增益,控制效果颇有成效,但是难以实现最大程度的新能源转换,在新能源转换过程中,这种光电转换系统过于片面化,对于光能转换效率较高,对于风能、潮汐能的转换效率偏低;文献[3 ]从锁相环(Phase locked loop, PLL)动态影响能力实现并网VSC系统稳定性分析,该技术在PLL与VSC控制系统互相作用下,提高了动态评估能力.但该技术在面对多种数据信息时,容易出现信号干扰.文献[4 ]在考虑PLL和接入电网强度影响的情况下,实现双馈风机工作干扰性分析,但是稳定性欠佳.文献[5 ]通过直驱风机风电场与交流电网相互作用,实现同步振荡的机理与特性分析,但是其有功自动控制能力滞后. ...
... 在图1 中,功能控制中心包括三个不同的控制系统,分别为对控制中心起保护作用的保护系统、对异常信息发出警报的报警系统和对系统中参数进行调节的调节系统.保护系统所用的是直流保护系统,能够使系统更加安全、可靠、稳定运行,采用ABB公司提供的MACH2直流控制保护系统,保护能力更强,预警系统更加灵敏[3 ] .报警系统使用的是频率报警系统和电压报警系统,这套系统能够在电压和频率过高时报警,当系统出现故障时能够快速反应从而使保护系统切断整个电源. ...
A review of research on stability analysis of grid-connected VSC systems under weak connection conditions
2
2018
... 在电力市场环境下,越来越多的能源存在极大浪费问题,全国范围内都在开展节能运动,但随着人们生活水平的提高,节能程度仍旧无法满足人们日益增长的需求.为了解决能源浪费问题,文献[1 ]设计了一种新型的太阳能光合生物连续产氢自控系统,这种方法虽然能够稳定可靠地进行连续产氢,在一定程度上提高了能源利用率,但在能源利用过程中,无法对不同类型的能源进行控制,也无法解决系统能源转换效率低下的问题,而且系统运行中产生大量无用功,造成能源浪费;文献[2 ]设计了一种光伏发电自动控制系统,该系统作为一种负反馈系统,虽然能够调节放大器的增益,控制效果颇有成效,但是难以实现最大程度的新能源转换,在新能源转换过程中,这种光电转换系统过于片面化,对于光能转换效率较高,对于风能、潮汐能的转换效率偏低;文献[3 ]从锁相环(Phase locked loop, PLL)动态影响能力实现并网VSC系统稳定性分析,该技术在PLL与VSC控制系统互相作用下,提高了动态评估能力.但该技术在面对多种数据信息时,容易出现信号干扰.文献[4 ]在考虑PLL和接入电网强度影响的情况下,实现双馈风机工作干扰性分析,但是稳定性欠佳.文献[5 ]通过直驱风机风电场与交流电网相互作用,实现同步振荡的机理与特性分析,但是其有功自动控制能力滞后. ...
... 在图1 中,功能控制中心包括三个不同的控制系统,分别为对控制中心起保护作用的保护系统、对异常信息发出警报的报警系统和对系统中参数进行调节的调节系统.保护系统所用的是直流保护系统,能够使系统更加安全、可靠、稳定运行,采用ABB公司提供的MACH2直流控制保护系统,保护能力更强,预警系统更加灵敏[3 ] .报警系统使用的是频率报警系统和电压报警系统,这套系统能够在电压和频率过高时报警,当系统出现故障时能够快速反应从而使保护系统切断整个电源. ...
考虑PLL和接入电网强度影响的双馈风机小干扰稳定性分析与控制
2
2017
... 在电力市场环境下,越来越多的能源存在极大浪费问题,全国范围内都在开展节能运动,但随着人们生活水平的提高,节能程度仍旧无法满足人们日益增长的需求.为了解决能源浪费问题,文献[1 ]设计了一种新型的太阳能光合生物连续产氢自控系统,这种方法虽然能够稳定可靠地进行连续产氢,在一定程度上提高了能源利用率,但在能源利用过程中,无法对不同类型的能源进行控制,也无法解决系统能源转换效率低下的问题,而且系统运行中产生大量无用功,造成能源浪费;文献[2 ]设计了一种光伏发电自动控制系统,该系统作为一种负反馈系统,虽然能够调节放大器的增益,控制效果颇有成效,但是难以实现最大程度的新能源转换,在新能源转换过程中,这种光电转换系统过于片面化,对于光能转换效率较高,对于风能、潮汐能的转换效率偏低;文献[3 ]从锁相环(Phase locked loop, PLL)动态影响能力实现并网VSC系统稳定性分析,该技术在PLL与VSC控制系统互相作用下,提高了动态评估能力.但该技术在面对多种数据信息时,容易出现信号干扰.文献[4 ]在考虑PLL和接入电网强度影响的情况下,实现双馈风机工作干扰性分析,但是稳定性欠佳.文献[5 ]通过直驱风机风电场与交流电网相互作用,实现同步振荡的机理与特性分析,但是其有功自动控制能力滞后. ...
... 调节系统是由有功发电自动控制系统(Automatic generation control, AGC)[4 ] 和自动电压控制系统(Automatic voltage control, AVC)[5 ] 组成,AGC是一种负反馈系统,它能够调节放大器的增益,主要是由信号强度决定,信号强度增加,放大增益随之减少,称为正向控制;信号强度减少,放大增益也随之减少,称为反向控制.在控制过程中,控制系统的正向控制功率大,反向控制功率相对较小,这使得整体系统的控制能力比较强.AVC控制系统能够保障电能质量,提高效率,使系统运行更加稳定,减少不必要的损耗,使系统可以经济运行. ...
Small disturbance stability analysis and control of DFIG considering the influence of PLL and grid access strength
2
2017
... 在电力市场环境下,越来越多的能源存在极大浪费问题,全国范围内都在开展节能运动,但随着人们生活水平的提高,节能程度仍旧无法满足人们日益增长的需求.为了解决能源浪费问题,文献[1 ]设计了一种新型的太阳能光合生物连续产氢自控系统,这种方法虽然能够稳定可靠地进行连续产氢,在一定程度上提高了能源利用率,但在能源利用过程中,无法对不同类型的能源进行控制,也无法解决系统能源转换效率低下的问题,而且系统运行中产生大量无用功,造成能源浪费;文献[2 ]设计了一种光伏发电自动控制系统,该系统作为一种负反馈系统,虽然能够调节放大器的增益,控制效果颇有成效,但是难以实现最大程度的新能源转换,在新能源转换过程中,这种光电转换系统过于片面化,对于光能转换效率较高,对于风能、潮汐能的转换效率偏低;文献[3 ]从锁相环(Phase locked loop, PLL)动态影响能力实现并网VSC系统稳定性分析,该技术在PLL与VSC控制系统互相作用下,提高了动态评估能力.但该技术在面对多种数据信息时,容易出现信号干扰.文献[4 ]在考虑PLL和接入电网强度影响的情况下,实现双馈风机工作干扰性分析,但是稳定性欠佳.文献[5 ]通过直驱风机风电场与交流电网相互作用,实现同步振荡的机理与特性分析,但是其有功自动控制能力滞后. ...
... 调节系统是由有功发电自动控制系统(Automatic generation control, AGC)[4 ] 和自动电压控制系统(Automatic voltage control, AVC)[5 ] 组成,AGC是一种负反馈系统,它能够调节放大器的增益,主要是由信号强度决定,信号强度增加,放大增益随之减少,称为正向控制;信号强度减少,放大增益也随之减少,称为反向控制.在控制过程中,控制系统的正向控制功率大,反向控制功率相对较小,这使得整体系统的控制能力比较强.AVC控制系统能够保障电能质量,提高效率,使系统运行更加稳定,减少不必要的损耗,使系统可以经济运行. ...
直驱风机风电场与交流电网相互作用引发次同步振荡的机理与特性分析
2
2016
... 在电力市场环境下,越来越多的能源存在极大浪费问题,全国范围内都在开展节能运动,但随着人们生活水平的提高,节能程度仍旧无法满足人们日益增长的需求.为了解决能源浪费问题,文献[1 ]设计了一种新型的太阳能光合生物连续产氢自控系统,这种方法虽然能够稳定可靠地进行连续产氢,在一定程度上提高了能源利用率,但在能源利用过程中,无法对不同类型的能源进行控制,也无法解决系统能源转换效率低下的问题,而且系统运行中产生大量无用功,造成能源浪费;文献[2 ]设计了一种光伏发电自动控制系统,该系统作为一种负反馈系统,虽然能够调节放大器的增益,控制效果颇有成效,但是难以实现最大程度的新能源转换,在新能源转换过程中,这种光电转换系统过于片面化,对于光能转换效率较高,对于风能、潮汐能的转换效率偏低;文献[3 ]从锁相环(Phase locked loop, PLL)动态影响能力实现并网VSC系统稳定性分析,该技术在PLL与VSC控制系统互相作用下,提高了动态评估能力.但该技术在面对多种数据信息时,容易出现信号干扰.文献[4 ]在考虑PLL和接入电网强度影响的情况下,实现双馈风机工作干扰性分析,但是稳定性欠佳.文献[5 ]通过直驱风机风电场与交流电网相互作用,实现同步振荡的机理与特性分析,但是其有功自动控制能力滞后. ...
... 调节系统是由有功发电自动控制系统(Automatic generation control, AGC)[4 ] 和自动电压控制系统(Automatic voltage control, AVC)[5 ] 组成,AGC是一种负反馈系统,它能够调节放大器的增益,主要是由信号强度决定,信号强度增加,放大增益随之减少,称为正向控制;信号强度减少,放大增益也随之减少,称为反向控制.在控制过程中,控制系统的正向控制功率大,反向控制功率相对较小,这使得整体系统的控制能力比较强.AVC控制系统能够保障电能质量,提高效率,使系统运行更加稳定,减少不必要的损耗,使系统可以经济运行. ...
Analysis on the mechanism and characteristics of subsynchronous oscillation caused by the interaction of direct-drive fan wind farm and AC power grid
2
2016
... 在电力市场环境下,越来越多的能源存在极大浪费问题,全国范围内都在开展节能运动,但随着人们生活水平的提高,节能程度仍旧无法满足人们日益增长的需求.为了解决能源浪费问题,文献[1 ]设计了一种新型的太阳能光合生物连续产氢自控系统,这种方法虽然能够稳定可靠地进行连续产氢,在一定程度上提高了能源利用率,但在能源利用过程中,无法对不同类型的能源进行控制,也无法解决系统能源转换效率低下的问题,而且系统运行中产生大量无用功,造成能源浪费;文献[2 ]设计了一种光伏发电自动控制系统,该系统作为一种负反馈系统,虽然能够调节放大器的增益,控制效果颇有成效,但是难以实现最大程度的新能源转换,在新能源转换过程中,这种光电转换系统过于片面化,对于光能转换效率较高,对于风能、潮汐能的转换效率偏低;文献[3 ]从锁相环(Phase locked loop, PLL)动态影响能力实现并网VSC系统稳定性分析,该技术在PLL与VSC控制系统互相作用下,提高了动态评估能力.但该技术在面对多种数据信息时,容易出现信号干扰.文献[4 ]在考虑PLL和接入电网强度影响的情况下,实现双馈风机工作干扰性分析,但是稳定性欠佳.文献[5 ]通过直驱风机风电场与交流电网相互作用,实现同步振荡的机理与特性分析,但是其有功自动控制能力滞后. ...
... 调节系统是由有功发电自动控制系统(Automatic generation control, AGC)[4 ] 和自动电压控制系统(Automatic voltage control, AVC)[5 ] 组成,AGC是一种负反馈系统,它能够调节放大器的增益,主要是由信号强度决定,信号强度增加,放大增益随之减少,称为正向控制;信号强度减少,放大增益也随之减少,称为反向控制.在控制过程中,控制系统的正向控制功率大,反向控制功率相对较小,这使得整体系统的控制能力比较强.AVC控制系统能够保障电能质量,提高效率,使系统运行更加稳定,减少不必要的损耗,使系统可以经济运行. ...
2016年中国风电开发主要数据汇总
1
2017
... 主控中心通过计及交叉权重校正算法和时域分析完成电力数据的有功校正和系统稳定分析,从而方便各个分站电能的分配,最终由整流器和逆变器进行信号转换和传输[6 ] . ...
Summary of main data of China’s wind power development in 2016
1
2017
... 主控中心通过计及交叉权重校正算法和时域分析完成电力数据的有功校正和系统稳定分析,从而方便各个分站电能的分配,最终由整流器和逆变器进行信号转换和传输[6 ] . ...
双馈风电场有功频率分层控制
1
2017
... 为了解决风/光发电有功控制的问题,主要采用计及交叉权重算法完成风/光发电的有功校正,通过时域分析对系统稳定性精准把控,经过系统有功控制实现风/光发电在电力市场的应用,保证用户的安全用电[7 ] . ...
Hierarchical control of active frequency for doubly-fed wind farms
1
2017
... 为了解决风/光发电有功控制的问题,主要采用计及交叉权重算法完成风/光发电的有功校正,通过时域分析对系统稳定性精准把控,经过系统有功控制实现风/光发电在电力市场的应用,保证用户的安全用电[7 ] . ...
超大型全回转起重船作业过程水动力时域仿真
1
2016
... 设计的新能源有功自动控制系统需要具备一定的运行稳定性,时域分析法能够对系统的稳定性进行精准分析,可以避免系统运行中出现错误[8 ] .时域分析是输入一定的有功自动控制信号,然后计算输出,而输出量的计算必要用到微分方程和传递函数.时域分析能够准确地计算输入和输出之间的关系,简洁明了,能够直观看出系统是否稳定和系统存在的问题[9 ] . ...
Hydrodynamic time domain simulation of the operation process of a super large azimuth crane
1
2016
... 设计的新能源有功自动控制系统需要具备一定的运行稳定性,时域分析法能够对系统的稳定性进行精准分析,可以避免系统运行中出现错误[8 ] .时域分析是输入一定的有功自动控制信号,然后计算输出,而输出量的计算必要用到微分方程和传递函数.时域分析能够准确地计算输入和输出之间的关系,简洁明了,能够直观看出系统是否稳定和系统存在的问题[9 ] . ...
深水半潜式平台系泊系统时域研究
1
2016
... 设计的新能源有功自动控制系统需要具备一定的运行稳定性,时域分析法能够对系统的稳定性进行精准分析,可以避免系统运行中出现错误[8 ] .时域分析是输入一定的有功自动控制信号,然后计算输出,而输出量的计算必要用到微分方程和传递函数.时域分析能够准确地计算输入和输出之间的关系,简洁明了,能够直观看出系统是否稳定和系统存在的问题[9 ] . ...
Time domain research on mooring system of deep water semi-submersible platform
1
2016
... 设计的新能源有功自动控制系统需要具备一定的运行稳定性,时域分析法能够对系统的稳定性进行精准分析,可以避免系统运行中出现错误[8 ] .时域分析是输入一定的有功自动控制信号,然后计算输出,而输出量的计算必要用到微分方程和传递函数.时域分析能够准确地计算输入和输出之间的关系,简洁明了,能够直观看出系统是否稳定和系统存在的问题[9 ] . ...
调峰约束下考虑发电优先级的风电有功控制策略
1
2017
... 本研究在应用时域分析时,首先需要对有功自动控制下整个时间段产生的信号进行分解,系统运行各时间段稳定性分析如图2 所示[10 ] . ...
Wind power active power control strategy considering power generation priority under peak shaving constraints
1
2017
... 本研究在应用时域分析时,首先需要对有功自动控制下整个时间段产生的信号进行分解,系统运行各时间段稳定性分析如图2 所示[10 ] . ...
Small-signal dynamic DQ model of modular multilevel converter for system studies
1
2016
... 式(2)为阶梯脉冲信号,其中${{\delta }_{\Delta }}$ [11 ] ,${{x}_{i}}\left( t \right)$ $\Delta t\to \text{0}$ $ki=\tau $ ${{\delta }_{i}}\left( t-ki \right)=\delta \left( t-\tau \right)$ $\Delta t=d\tau $
Analysis and performance enhancement of vector-controlled VSC in HVDC links connected to very weak grids
1
2017
... 参考式(3),从结果可以看出只要是连续时间段接收到的信号$x\left( t \right)$ [12 ] ,这个集合经过移位加权可以组合成新能源有功自动控制时整个时间信号的冲激结果.通过冲激结果能够进一步评价新能源有功自动控制系统的稳定性情况.当输入扰动后,新能源有功自动控制系统在很短的时间内由初始偏差状态回归到输入扰动信号前的平衡状态的性能,则认为该控制系统具有较好的稳定性[13 ] . ...
大规模风电场有功功率控制策略
1
2017
... 参考式(3),从结果可以看出只要是连续时间段接收到的信号$x\left( t \right)$ [12 ] ,这个集合经过移位加权可以组合成新能源有功自动控制时整个时间信号的冲激结果.通过冲激结果能够进一步评价新能源有功自动控制系统的稳定性情况.当输入扰动后,新能源有功自动控制系统在很短的时间内由初始偏差状态回归到输入扰动信号前的平衡状态的性能,则认为该控制系统具有较好的稳定性[13 ] . ...
Active power control strategy for large-scale wind farms
1
2017
... 参考式(3),从结果可以看出只要是连续时间段接收到的信号$x\left( t \right)$ [12 ] ,这个集合经过移位加权可以组合成新能源有功自动控制时整个时间信号的冲激结果.通过冲激结果能够进一步评价新能源有功自动控制系统的稳定性情况.当输入扰动后,新能源有功自动控制系统在很短的时间内由初始偏差状态回归到输入扰动信号前的平衡状态的性能,则认为该控制系统具有较好的稳定性[13 ] . ...
双馈风电机组减载运行的协调控制研究
1
2015
... 为了更好进行风/光发电的有功控制,采用计及交叉权重校正算法,交叉权重是通过某一不变的参考数据,对不同目标进行控制的一个权重标准.首先需要计算系统灵敏度,根据风/光发电节点的不同,得到节点功率函数[14 ] . ...
Research on coordinated control of load shedding operation of doubly-fed wind turbines
1
2015
... 为了更好进行风/光发电的有功控制,采用计及交叉权重校正算法,交叉权重是通过某一不变的参考数据,对不同目标进行控制的一个权重标准.首先需要计算系统灵敏度,根据风/光发电节点的不同,得到节点功率函数[14 ] . ...
1
2019
... 式中,${{P}_{l}}$ ${{P}_{S}}$ ${{Q}_{S}}$ ${{U}_{S}}$ ${{\theta }_{S}}$ [15 ] . ...
1
2019
... 式中,${{P}_{l}}$ ${{P}_{S}}$ ${{Q}_{S}}$ ${{U}_{S}}$ ${{\theta }_{S}}$ [15 ] . ...
含高比例户用光伏的低压配电网电压控制研究综述
1
2018
... 通过泰勒级数对风/光发电节点功率函数展开式,不考虑节点无功功率对发电系统的影响[16 ] ,通过系统节点有功功率的交叉权重计算得出节点在发电系统中的灵敏度为 ...
Review of research on voltage control of low-voltage distribution network with high proportion of household photovoltaics
1
2018
... 通过泰勒级数对风/光发电节点功率函数展开式,不考虑节点无功功率对发电系统的影响[16 ] ,通过系统节点有功功率的交叉权重计算得出节点在发电系统中的灵敏度为 ...
大规模光伏发电并网系统电压稳定分岔研究
1
2016
... 在灵敏度的标准下,依照等量交叉互换确定发电系统有功功率组合,在系统节点过载和系统正常运行状态潮流的影响下[17 ] ,通过交叉权重校正得出权重计及系数为 ...
Research on voltage stability bifurcation of large-scale photovoltaic power generation grid-connected system
1
2016
... 在灵敏度的标准下,依照等量交叉互换确定发电系统有功功率组合,在系统节点过载和系统正常运行状态潮流的影响下[17 ] ,通过交叉权重校正得出权重计及系数为 ...
含分布式光伏电源的配电网电压越限解决方案
1
2015
... 式中,$\Delta C_{K}^{P}$ k 个振幅的所占有功的比重;${{S}_{ck}}$ ${{S}_{cl}}$ M 表示系统中不稳定线路数量;N 表示系统所包含的线路总数[18 ] . ...
The solution of voltage over-limit of distribution network with distributed photovoltaic power supply
1
2015
... 式中,$\Delta C_{K}^{P}$ k 个振幅的所占有功的比重;${{S}_{ck}}$ ${{S}_{cl}}$ M 表示系统中不稳定线路数量;N 表示系统所包含的线路总数[18 ] . ...
分布式光伏就地自适应电压控制策略研究
1
2015
... 两个系数存在一个关键数值为${{S}_{cl}}$ [19 ] ,基于此,通过系统灵敏度得到关键数值的计算公式为 ...
Research on distributed photovoltaic on-site adaptive voltage control strategy
1
2015
... 两个系数存在一个关键数值为${{S}_{cl}}$ [19 ] ,基于此,通过系统灵敏度得到关键数值的计算公式为 ...
考虑逆变器无功充裕性的含高比例户用光伏低压配电网电压控制策略
1
2017
... 通过${{W}_{over}}$ ${{W}_{form}}$ [20 ] .在风/光发电系统中通过找到支路不稳定临界值,从而筛选出最大有功运行线路集合为 ...
Voltage control strategy for low-voltage distribution network with high proportion of household photovoltaics considering reactive power sufficiency of inverters
1
2017
... 通过${{W}_{over}}$ ${{W}_{form}}$ [20 ] .在风/光发电系统中通过找到支路不稳定临界值,从而筛选出最大有功运行线路集合为 ...
并网型光伏电站无功电压控制
1
2015
... 对风/光发电有功控制首先对系统环境进行评估和监测,收集周围可能存在的干扰信号,把新能源信号输入系统,然后系统经过信号转换,把电信号转换为电流,电流经过系统判定出功率范围,然后整理汇总输送到主控中心,主控中心完成数据整合与新能源功率进行对比分析[21 ] ,不属于新能源的信号直接输送到对应逆变器中进行存储,属于新能源的信号分别交给各个分站,分站自身转换系统把这些信号转换成逆变器能够接收的电信号,最后逆变器经过处理储存或者输送[22 ] .功率控制流程如 图3 所示. ...
Reactive power and voltage control of grid-connected photovoltaic power station
1
2015
... 对风/光发电有功控制首先对系统环境进行评估和监测,收集周围可能存在的干扰信号,把新能源信号输入系统,然后系统经过信号转换,把电信号转换为电流,电流经过系统判定出功率范围,然后整理汇总输送到主控中心,主控中心完成数据整合与新能源功率进行对比分析[21 ] ,不属于新能源的信号直接输送到对应逆变器中进行存储,属于新能源的信号分别交给各个分站,分站自身转换系统把这些信号转换成逆变器能够接收的电信号,最后逆变器经过处理储存或者输送[22 ] .功率控制流程如 图3 所示. ...
1
2017
... 对风/光发电有功控制首先对系统环境进行评估和监测,收集周围可能存在的干扰信号,把新能源信号输入系统,然后系统经过信号转换,把电信号转换为电流,电流经过系统判定出功率范围,然后整理汇总输送到主控中心,主控中心完成数据整合与新能源功率进行对比分析[21 ] ,不属于新能源的信号直接输送到对应逆变器中进行存储,属于新能源的信号分别交给各个分站,分站自身转换系统把这些信号转换成逆变器能够接收的电信号,最后逆变器经过处理储存或者输送[22 ] .功率控制流程如 图3 所示. ...
1
2017
... 对风/光发电有功控制首先对系统环境进行评估和监测,收集周围可能存在的干扰信号,把新能源信号输入系统,然后系统经过信号转换,把电信号转换为电流,电流经过系统判定出功率范围,然后整理汇总输送到主控中心,主控中心完成数据整合与新能源功率进行对比分析[21 ] ,不属于新能源的信号直接输送到对应逆变器中进行存储,属于新能源的信号分别交给各个分站,分站自身转换系统把这些信号转换成逆变器能够接收的电信号,最后逆变器经过处理储存或者输送[22 ] .功率控制流程如 图3 所示. ...
分布式光伏电源并网影响与应对措施
1
2015
... 搭建255~280 W的双玻多晶光伏板,在Windows系统下运行Matlab仿真软件,经过C++程序编写后,最终得出两种不同方法的有功控制仿真图[23 ] .经过分析在无光照条件下系统并不能够完成信号转换,在7:00太阳升起时系统开始工作,采集到信号并开始能量转换,在11:00正午时间段系统运行达到最大值,能量转换达到最高,15:00开始回温,系统采集到的光能逐步减少,到19:00太阳落山陷入黑暗,系统停止运行.分站系统仿真如图4 所示. ...
Influence and countermeasures of distributed photovoltaic power grid-connected
1
2015
... 搭建255~280 W的双玻多晶光伏板,在Windows系统下运行Matlab仿真软件,经过C++程序编写后,最终得出两种不同方法的有功控制仿真图[23 ] .经过分析在无光照条件下系统并不能够完成信号转换,在7:00太阳升起时系统开始工作,采集到信号并开始能量转换,在11:00正午时间段系统运行达到最大值,能量转换达到最高,15:00开始回温,系统采集到的光能逐步减少,到19:00太阳落山陷入黑暗,系统停止运行.分站系统仿真如图4 所示. ...
