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一种降低有功功率载荷波动对系统稳定影响的控制方法

  • 发布时间: 2025-05-06
预算 双方协商
基本信息
成果方:华北电力大学(保定)
合作方式:技术转让
成果类型:发明专利,
行业领域
新能源与高效节能
成果描述

本发明涉及可再生能源发电和并网稳定性方面,公开了一种能够有效降低有功功率载荷波动对系统稳定影响的控制方法,该方法主要从阻抗角度对并网逆变器进行分析及控制策略改进。所提出的联调控制策略,与原方案相比通过改变并网逆变器输出阻抗的幅频特性、相频特性,从而提高逆变器并网稳定性。该联调控制不需要改变原系统的结构或者控制方案,只需在外部接入新的控制环节,对于系统升级十分方便。同时,该方法主要针对功率对并网系统稳定影响分析,根据阻抗稳定判据,在不影响原系统其他特性上,降低功率扰动对逆变器并网造成的影响,可提高间歇性风能并网效率,本发明能有效提高功率波动下逆变器并网稳定特性。

应用范围
传统能源的枯竭引得全球能源危机,而风、光等新型能源,因其可持续、绿色清洁的天然优势引起了国内外的深度研究。目前,新能源已在电网中占有一席之地,国内建立了大量的光伏、风力电站,甚至海上风电;国外,2017年丹麦风力发电占全国总发电量的43.4%,英德两国海上风电装机容量在全球处于领先地位。风光等分布式能源因其波动随机性,若是直接接入电网会给电力系统稳定和电能质量带来危害,而功率变换器技术能让不同的电力设施与电力系统实现高效、灵活的互联,因此,并网逆变器在新能源稳定安全并网中有着重要作用,是分布式发电系统与电网系统的重要接口。风能间歇性的自然属性决定了风电功率随机波动性,当风机容量达到一定规模时,该波动性则会对系统稳定性造成影响。系统阻抗特性脆弱会使系统抗扰性降低,无法抵抗扰动更易造成系统失稳。面对这种情况,大多学者从两个角度提高系统阻抗特性:一是,通过调优系统参数或有源阻尼来改变原先阻抗自身幅频或相频特性;二是,通过并联或串联虚拟阻抗,以此改变逆变器阻抗,局部调整引起系统不稳定的阻抗特征。


前景分析

与现有技术相比,本发明的有益效果是:该发明采用的方法主要从阻抗角度对并网逆变器进行分析及控制策略改进。所提出的联调控制策略,与原方案相比通过改变并网逆变器输出阻抗的幅频特性、相频特性,从而提高逆变器并网稳定性。该联调控制不需要改变原系统的结构或者控制方案,只需在外部接入新的控制环节,对于系统升级十分方便。同时,该方法主要针对功率对并网系统稳定影响分析,根据阻抗稳定判据,在不影响原系统其他特性上,降低功率扰动对逆变器并网造成的影响,可提高间歇性风能并网效率,本发明能有效提高功率波动下逆变器并网稳定特性。本文选择了小信号建模方式,将系统变换到d‑q坐标系下,在稳态点处进行线性化得到并网逆变器小信号模型。其既克服了平均模型无法分析时周期系统的不足,又能够避免HSS模型不能够分析某一工作点处系统特性的缺点,小信号建模是针对分析功率对逆变器阻抗影响的较优方法。

联系方式

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    田艳军

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    13230265573

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    河北省保定市永华北大街619号

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