1. 研究目的与意义
近年来,并网新能源装机容量逐年大幅增长,由于新能源发电自身固有的波动性和不确定性,为了确保电网的安全稳定运行,电网企业出台了严格的并网标准,在这些标准中,低电压穿越(LVRT)能力最为研究者所重视。快速而准确地检测出电网电压的跌落故障,是新能源发电系统进行相应控制从而实现LVRT的前提条件;故障检测时间的长短,直接关系到LVRT是否能够成功。动态电压恢复器(DVR)是解决电压波动问题的最为经济有效的电力装置,要实现正确的电压补偿,DVR必须对电压进行快速准确的检测。而且电压暂降是严重的电能质量问题,快速、准确检测电压暂降特征量,也可以使得补偿电压暂降所带来的经济效益最大化。本课题要求学生在对现有电压骤降检测原理基本了解的基础上,进行建模,对不同电压检测策略进行比较分析。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:
1、电压骤降检测策略的重要性和现实意义;
2、电压骤降检测策略的国内外现状:电压骤降检测的发展情况,部分电压骤降检测存在的问题,以及其不足之处;
3. 国内外研究现状(文献综述)
张庆超(2006)了解到电压暂降是严重的电能质量问题,快速、准确的检测电压暂降特征量,可以使补偿电压暂降带来的经济效益最大化。因此他对αβ变换方法中的相位延迟算法进行仔细研究,之后提出了一种改进的电压暂降检测方法。该方法利用求导来代替αβ变换方法中的相位延迟算法,克服了αβ变换方法中相位延迟算法所导致的短时扰动现象,相比于之前的αβ变换方法提高了检测精度,明显加快了检测速度,提高了算法的实时性,使得电压暂降的检测的快速而准确。并且仿真结果也证实了该方法的有效性,可以应用于DVR补偿装置。
对于动态电压恢复器(DVR),周晖(2006)先介绍了它的原理、结构,然后分析了多种常用信息检测方法的原理和优缺点,包括快速准确识别扰动的各种坐标变换法,及用于相位获取的软件锁相法。接着对常见的补偿策略进行了归纳和比较,详细介绍了目前广泛应用的最小能量补偿及其改进算法,最后对动态电压恢复器理论和实验研究进行了探讨。最后得出结论:对于检测算法及锁相环设计,通过引入小波和滤波器等理论,可以改进实时性,可靠性和鲁棒性等方面。对DVR控制器进行结构改进、参数优化,分析其对电网电压的影响时,要兼顾电压补偿快速性、准确性、经济性和稳定性。
杨淑英(2008)承接之前的研究,针对动态电压恢复器(DVR)中电压暂降的检测问题,在已有dq变换检测算法的基础上提出基于dq变换的综合求导检测算法。在她的研究下使得该算法不仅适用于单相系统电压暂降的检测,也可用于三相电压暂降的识别;而之前的研究仅仅是克服了短时扰动现象,提高检测速度。并且该方法能够同时消除由单相系统构造虚拟三相系统时产生的时延和分离dq坐标系下的直流分量时产生的时延,考虑了发生电压暂降过程中可能伴随的谐波的影响。仿真分析结果表明该算法检测精度较高,实时性好,适合DVR检测的需要,也使得电压暂降检测更加准确,快速。
4. 研究方案
通过借鉴电压骤降检测的理论成果和实践经验,选择合适检测方法,进行详细分析,在基于EMTDC-PSCAD平台上进行简单建模,分析检测策略的效果,验证其可行性。
本文主要框架:
第一章:绪论(包括研究背景、研究的目的和意义,国内外研究现状)
5. 工作计划
论文具体写作步骤:
1)查阅与电压骤降检测策略的资料;进行文献的阅读及整理,写出文献综述;
2)根据文献理论回顾,进行理论分析,初步建立分析框架;
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