基于多绕组变压器取能的直串型柔性互联装置控制策略研究

1

作者 刘桓成 谢晔源 +3 位作者 程骁 王宇 段军 杨晨 《电气应用》 2025年第1期85-93,共9页

柔性互联装置由于其控制的灵活性和功能的多样性,用于解决配电网新能源倒送、供区间负荷不均等问题。现有的柔性交流互联方案在工程应用中难以兼顾可靠性和经济性。为此,首先提出一种多绕组变压器取能的直串型柔性互联装置拓扑方案,并... 柔性互联装置由于其控制的灵活性和功能的多样性,用于解决配电网新能源倒送、供区间负荷不均等问题。现有的柔性交流互联方案在工程应用中难以兼顾可靠性和经济性。为此,首先提出一种多绕组变压器取能的直串型柔性互联装置拓扑方案,并分析了该方案实现潮流调控的基本原理;然后分别建立了直串型柔性互联装置并联侧子模块及串联侧换流链的控制理论模型,并提出了相应的并联侧子模块直流电压独立控制与串联侧换流链有功功率控制策略;最后通过某地柔性交流互联示范工程中装置满载运行的实际结果,验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 直串型柔性互联装置 并联侧子模块 串联侧换流链 控制策略

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考虑综合收益的多电压等级配电网柔性互联装置协同规划方法

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作者 贺春光 王林峰 +4 位作者 曹媛 安佳坤 雷子健 宋关羽 冀浩然 《中国电力》 北大核心 2025年第1期78-84,共7页

提出了一种考虑综合收益的多电压等级配电网柔性互联装置协同规划方法,通过优化配置智能软开关等柔性互联装置在多电压等级配电网中的安装位置和容量,改善运行时潮流分布并支撑故障时供电恢复,提升系统的经济性、可靠性综合指标。基于... 提出了一种考虑综合收益的多电压等级配电网柔性互联装置协同规划方法,通过优化配置智能软开关等柔性互联装置在多电压等级配电网中的安装位置和容量,改善运行时潮流分布并支撑故障时供电恢复,提升系统的经济性、可靠性综合指标。基于河北某实际配电网数据开展算例研究,验证所提方法的有效性,并分析该方法对高比例分布式电源接入下配电网经济性、安全性、可靠性的提升。 展开更多

关键词 配电网 规划设计 柔性互联装置 智能软开关

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非隔离型低压柔性互联装置的低频地线环流产生机理及抑制策略

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作者 袁宇波 刘瑞煌 +3 位作者 史明明 雷家兴 刘利国 张宸宇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3965-3973,I0101,共10页

柔性互联装置是实现低压配电网潮流优化和新能源高效消纳的关键装备,有必要去除隔离变压器以提高效率和功率密度。但实际运行中面临严重的地线环流问题,恶化装置电能质量和安全稳定运行能力。为此,建立了低压配电网直接接地和变流器调... 柔性互联装置是实现低压配电网潮流优化和新能源高效消纳的关键装备,有必要去除隔离变压器以提高效率和功率密度。但实际运行中面临严重的地线环流问题,恶化装置电能质量和安全稳定运行能力。为此,建立了低压配电网直接接地和变流器调制算法影响下非隔离型柔性互联装置地线环流分析数学模型,揭示了变流器共模电压注入、电网运行工况差异产生基波和三次谐波地线环流的机理。在此基础上,给出了一种闭环抑制方法,通过比例–多模谐振控制器对地线环流进行闭环控制,并通过改进的载波调制算法在逆变侧各桥臂中注入附加的共模电压信号,以维持双侧变流器的共模电压平衡,进而消除低频地线环流。控制器在环的半实物仿真结果表明,采用所提控制策略后,不同电网工况下非隔离型柔性互联装置的低频地线环流均得到充分抑制,有效提升了装置的电能质量和运行可靠性。 展开更多

关键词 柔性互联装置 无隔离变压器 地线环流 共模电压 三相四桥臂变流器

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配电网电磁式柔性互联装置的快速投切方法 被引量：2

4

作者 陈柏超 康翦冰 +3 位作者 孔婧怡 蔡萍 田翠华 王朋 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第17期154-161,共8页

传统的配电网电磁式柔性互联装置采用机械式有载调压开关,存在着调节速度有限、不能频繁投切、存在机械磨损且容易产生电弧等缺点。针对这一问题,对电磁式柔性互联装置的切换开关结构进行了改进,提出了对应的快速投切方法。提出的电子... 传统的配电网电磁式柔性互联装置采用机械式有载调压开关,存在着调节速度有限、不能频繁投切、存在机械磨损且容易产生电弧等缺点。针对这一问题,对电磁式柔性互联装置的切换开关结构进行了改进,提出了对应的快速投切方法。提出的电子切换开关结构由反并联晶闸管开关抽头和串联的多耦合电感两部分构成,可以跨多级调节,不仅能有效抑制抽头切换时的短路电流水平,实现可靠投切,还可以减少调节支路,缩减调节次数,缩短投切时间。最后,搭建了Matlab/Simulink仿真模型,验证了快速投切方法的可行性。 展开更多

关键词 配电网 电磁式柔性互联装置 多耦合电感 开关快速投切

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粒子群优化-人工神经网络两阶段优下的配电网柔性互联装置实时运行 被引量：2

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作者 苏畅 施刚 +2 位作者 张建文 刘海春 周剑桥 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期67-74,共8页

基于电力电子器件实现的柔性互联装置可独立、连续调节有功和无功功率,具有提供无功支撑、调节潮流分布、平衡馈线负载、降低网络损耗等多种功能,已成为配电网发展的核心装置。为使其在配电网运行中充分发挥优势,对其实时运行优化问题... 基于电力电子器件实现的柔性互联装置可独立、连续调节有功和无功功率,具有提供无功支撑、调节潮流分布、平衡馈线负载、降低网络损耗等多种功能,已成为配电网发展的核心装置。为使其在配电网运行中充分发挥优势,对其实时运行优化问题开展了研究,提出了一种粒子群优化-人工神经网络两阶段方法:一阶段采用具有全局寻优能力的粒子群优化算法求解若干典型工况,构建训练集为人工神经网络提供数据支持;二阶段采用人工神经网络,可离线进行网络训练并在接收到待求解工况时快速在线求解。以一9节点配电网络为算例,验证了柔性互联装置的调节效果,以及所提方法的准确性与快速性。 展开更多

关键词 柔性互联装置 配电网运行优化 粒子群优化 人工神经网络

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面向新能源接入的交直流柔性互联装置建模与控制

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作者 朱笔能 姚晓君 王亚祥 《新能源科技》 2023年第3期34-38,共5页

大规模的新能源发电、高效率的储能系统和高渗透率的分布式发电发展迅速,新能源采用直流并网具有更高的效率,未来基于柔性互联的交直流电网必将发挥不可或缺的作用,成为新一代电网的重要构建形态。文章分析了交直流柔性互联装置各级的... 大规模的新能源发电、高效率的储能系统和高渗透率的分布式发电发展迅速,新能源采用直流并网具有更高的效率,未来基于柔性互联的交直流电网必将发挥不可或缺的作用,成为新一代电网的重要构建形态。文章分析了交直流柔性互联装置各级的控制拓扑结构和控制策略,并对控制策略进行了仿真,验证了控制策略的可行性。 展开更多

关键词 配电网 交直流柔性互联装置 拓扑结构 控制策略

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计及变压器功率损耗的多台区柔性互联协调控制研究

7

作者 林雨润 缪希仁 《电器与能效管理技术》 2024年第9期15-23,共9页

针对分布式电源大规模接入低压台区后传统低压配电网出现的电压越限、台区负载不平衡、变压器容量分配不均衡等问题,基于柔性互联装置的功率调控能力构建多台区互联架构,并提出一种计及变压器功率损耗的负荷调控策略,实现互联台区间有... 针对分布式电源大规模接入低压台区后传统低压配电网出现的电压越限、台区负载不平衡、变压器容量分配不均衡等问题,基于柔性互联装置的功率调控能力构建多台区互联架构,并提出一种计及变压器功率损耗的负荷调控策略,实现互联台区间有功互济、负荷均衡。首先,介绍加入电容电流反馈有源阻尼环节的柔性互联装置控制策略,为确保后续负荷调控策略的有效实施打下基础;其次,提出计及变压器功率损耗的负荷调控策略,以生成柔性互联装置功率指令;最后,仿真结果表明所提策略可以灵活控制各端口传输功率并保持母线电压稳定,且相比于传统负荷调控策略可以有效降低系统损耗。 展开更多

关键词 柔性台区 柔性互联装置 变压器 控制策略

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晶闸管型互联装置多时间尺度转换等效模型 被引量：2

8

作者 张春朋 姜齐荣 赵争鸣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第14期27-33,共7页

电网的柔性互联受到越来越多的关注。基于晶闸管控制曲折变压器的新型柔性互联装置可用于同步电网的互联、配电网合环运行、电磁环网的柔性解环等等。首先针对系统大时间尺度的动态过程建立了该装置主电路的戴维南等效模型,结合自校正... 电网的柔性互联受到越来越多的关注。基于晶闸管控制曲折变压器的新型柔性互联装置可用于同步电网的互联、配电网合环运行、电磁环网的柔性解环等等。首先针对系统大时间尺度的动态过程建立了该装置主电路的戴维南等效模型,结合自校正插值算法,在大步长的仿真计算时可以保证良好的准确性。进一步针对小时间尺度暂态过程,分别建立基于元件的和基于等效模型的仿真模型,证明了柔性互联装置的有效性和等效模型的正确性。对两种模型分别采用50?s和300?s的步长进行仿真,可知等效模型在两种步长下均具有良好的准确性,且其仿真时长分别仅为基于元件模型仿真时长的约14.5%和10.3%,计算开销显著减小。 展开更多

关键词 柔性互联装置 多时间尺度等效模型 大步长仿真

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柔性互联配电网运行调度研究综述 被引量：29

9

作者 蔡欢 袁旭峰 +4 位作者 熊炜 邹晓松 钟九牧 徐玉韬 谈竹奎 《智慧电力》 北大核心 2022年第6期92-99,106,共9页

新型电力系统发展阶段,多元化源网荷储设备的接入给电网运行带来了巨大挑战。各种新型电力电子柔性互联装置实现了配电网柔性互联,在配电网新形势发展下能够更好地适应各种挑战,是配电网实现智能化进展的重要结构形式。首先阐述了基于... 新型电力系统发展阶段,多元化源网荷储设备的接入给电网运行带来了巨大挑战。各种新型电力电子柔性互联装置实现了配电网柔性互联,在配电网新形势发展下能够更好地适应各种挑战,是配电网实现智能化进展的重要结构形式。首先阐述了基于柔性互联技术构成的柔性互联配电网相关概念,然后介绍了几种典型的柔性互联设备,在此基础上展示柔性互联系统的相应组网形态,并着重针对柔性互联配电网系统运行调度层面关键技术展开讨论,最后进行总结与展望。 展开更多

关键词 新型电力系统 柔性互联配电网 柔性互联装置 运行调度

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智能配电网柔性互联研究现状及发展趋势 被引量：80

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作者 祁琪 姜齐荣 许彦平 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期4664-4676,共13页

分布式电源的大规模接入、用电负荷的多元化增长及直流负荷比例的增加,给传统配电网的结构形态与运行方式带来了巨大影响。利用全控型电力电子器件对配电网进行柔性互联改造,有助于提高系统的可控性、可靠性与安全性,促进分布式电源消... 分布式电源的大规模接入、用电负荷的多元化增长及直流负荷比例的增加,给传统配电网的结构形态与运行方式带来了巨大影响。利用全控型电力电子器件对配电网进行柔性互联改造,有助于提高系统的可控性、可靠性与安全性,促进分布式电源消纳、满足高质量供电需求,是向未来智能配电网演变的重要手段。文章首先介绍了柔性互联配电网的关键环节——柔性互联装置(flexible interconnection device,FID)的基本结构与工作原理;然后结合国内外示范工程,对柔性互联系统3种典型形态及特点进行分析,对运行控制和规划设计方面的关键技术进行了讨论及研究现状总结,并指出现阶段亟需突破的关键问题;最后,为实现柔性互联配电网更广泛的应用,对其发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 柔性互联装置 分布式电源 配电网运行控制 电力电子 示范工程

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大功率柔性互联设备的有功互济协调控制方法 被引量：1

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作者 王洪达 杨曼 +4 位作者 周煜韬 曹常青 李霞林 李志旺 郭力 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期37-44,共8页

针对以常规母联开关互联的交流电网线路变压器容量无法合理利用的问题,提出了依靠由背靠背电压源变流器组成的新型大功率柔性互联装置实现两侧交流电网有功功率互济的协调控制方法。介绍了新型柔性互联装置的拓扑结构与基本的控制原理,... 针对以常规母联开关互联的交流电网线路变压器容量无法合理利用的问题,提出了依靠由背靠背电压源变流器组成的新型大功率柔性互联装置实现两侧交流电网有功功率互济的协调控制方法。介绍了新型柔性互联装置的拓扑结构与基本的控制原理,为实现两侧线路变压器容量合理的目标制定了一种生成有功功率参考的方法,并基于PSCAD/EMTDC搭建了一套仿真算例,对新型柔性互联装置的基本控制与所提出的有功互济的协调控制方法进行了验证。仿真结果表明,在柔性互联装置采用所提方法时能够实现两侧交流线路的有功功率互济,解决了线路变压器容量无法合理分配的问题。 展开更多

关键词 交流电网 柔性互联装置 有功互济 协调控制方法 容量分配

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基于模块化多电平换流器的直流融冰装置馈线潮流控制仿真 被引量：11

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作者 班国邦 牛唯 +2 位作者 杨文勇 李建文 李戎 《电气技术》 2021年第9期27-33,共7页

本文对基于模块化多电平换流器(MMC)的直流融冰装置进行功能拓展,利用其整流侧对称的拓扑将其延展为双端柔性互联装置,接入配电网对馈线潮流进行控制,灵活改变交流系统电压、电流使其满足上层功率指令变化,并在其中一侧交流系统发生短... 本文对基于模块化多电平换流器(MMC)的直流融冰装置进行功能拓展,利用其整流侧对称的拓扑将其延展为双端柔性互联装置,接入配电网对馈线潮流进行控制,灵活改变交流系统电压、电流使其满足上层功率指令变化,并在其中一侧交流系统发生短时电压波动时由对侧方向交流系统提供一定的无功支撑,在提高配电网供电可靠性的同时也提高了设备的利用率。首先对基于模块化多电平换流器的直流融冰装置拓扑及直流侧整流系统的控制方式进行设计并加以说明,进而在仿真平台搭建实际双端柔性互联装置模型,通过改变功率参考值及暂时电压波动得到过渡过程的电压、电流波形,验证直流融冰装置在融冰期外作为柔性互联装置实现馈线潮流控制的有效性。 展开更多

关键词 潮流控制 直流融冰 柔性互联装置 模块化多电平换流器(MMC)

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含恒功率负载的交直流混联配电系统稳定性分析 被引量：52

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作者 张学 裴玮 +3 位作者 邓卫 于汀 范士雄 黄仁乐 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第19期5572-5582,共11页

交直流混联配电系统的稳定性分析方法是评价系统能否安全稳定运行的关键技术。传统稳定性分析方法通常以直流级联系统和直流微电网作为研究对象,而对于含恒功率负载的交直流混联配电系统稳定性分析和评价较少涉及。基于这一问题,提出了... 交直流混联配电系统的稳定性分析方法是评价系统能否安全稳定运行的关键技术。传统稳定性分析方法通常以直流级联系统和直流微电网作为研究对象,而对于含恒功率负载的交直流混联配电系统稳定性分析和评价较少涉及。基于这一问题,提出了适用于交直流混联配电系统的阻抗匹配稳定性分析方法,建立了柔性互联装置、光伏发电单元、恒功率负载以及?型线路的状态空间小信号模型。在多端柔性互联装置采用主从和下垂控制情况下构建了交直流混联配电系统的戴维南等效电路,利用奈奎斯特稳定判据确定了负阻抗稳定边界,并且采用Simulink仿真工具搭建了详细物理模型,通过仿真结果和奈奎斯特曲线对比分析验证了所提稳定性分析方法的可行性。 展开更多

关键词 交直流混联配电系统 恒功率负载 小信号模型 稳定性分析 柔性互联装置

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电源电压矢量快速定位的AC/DC变换器选择性控制 被引量：1

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作者 孙元岗 同向前 +1 位作者 窦文彬 黄晶晶 《电力电子技术》 北大核心 2023年第6期105-108,共4页

为了提高交直流配电网中柔性互联装置的控制精度和扰动抑制能力,避免冗余计算问题,提出了一种基于电源电压合成矢量快速定位的AC/DC变换器功率选择性控制方法。采用一种并行处理的逻辑计算方法获得电源电压矢量所在扇区,避免了传统功率... 为了提高交直流配电网中柔性互联装置的控制精度和扰动抑制能力,避免冗余计算问题,提出了一种基于电源电压合成矢量快速定位的AC/DC变换器功率选择性控制方法。采用一种并行处理的逻辑计算方法获得电源电压矢量所在扇区,避免了传统功率控制中的坐标变换和锁相环节,节省了处理器资源;在功率内环制定了开关选择优先级,在固定时间间隔内结合场景需求实现开关状态的实时选择。与传统功率控制策略的仿真和实验对比,进一步验证了所提选择性控制方法在稳态控制精度、扰动抑制以及暂态响应方面的优越性。 展开更多

关键词 变换器 柔性互联装置 功率控制 电源电压矢量

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无变压器MMC交流故障穿越策略

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作者 黄晨贵 罗一 +1 位作者 王志文 韦凤梅 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期100-108,共9页

基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性技术是实现城市分区电网互联的新技术,针对目前双联接变压器半桥子模块MMC和单联接变压器混合子模块MMC的柔性互联装置造价高和占地面积大的缺点,提出了一种基于无变压... 基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性技术是实现城市分区电网互联的新技术,针对目前双联接变压器半桥子模块MMC和单联接变压器混合子模块MMC的柔性互联装置造价高和占地面积大的缺点,提出了一种基于无变压器混合子模块MMC的供电分区柔性互联装置.分析了装置连接的分区电网间零序电流特性,设计了一种基于比例谐振控制器的零序电流抑制策略.针对电网故障时,非故障相电压抬升对装置运行特性的影响,指出了一种降低直流电压的控制方法,并给出了电网故障时直流电压参考值和装置MMC桥臂全桥子模块占比的设计方案.在基于RT-LAB的半实物实验平台上进行了实验,实验结果表明电网单相对地故障时分区电网间的零序电流为零,装置仍然可以实现75%额定功率的传送,验证了本文直流电压参考值和全桥子模块占比设计的正确性以及交流故障穿越策略的有效性. 展开更多

关键词 无变压器 供电分区柔性互联装置 零序电流抑制 交流故障穿越

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