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面向有源配电网故障主动调控的并网型变流器多功能复用方法

批准号:
52077072
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
涂春鸣
依托单位:
学科分类:
电力电子学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
涂春鸣

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
有源配电网故障暂态电气量演化规律复杂、分析困难、治理难度大,是新形势下我国配电网发展亟需解决的重要问题。目前广泛应用于有源配电网的各类并网型变流器具备快速、灵活的调控能力,充分利用并网型变流器参与配电网故障过程的主动调控,将为抑制有源配电网故障开辟一条新的途径。基于此,本项目提出并网型变流器“一机多用”思想,将首先研究有源配电网故障全过程中多功能复用的并网型变流器的调控需求;其次,研究多功能复用的并网型变流器的拓扑与运行机理;最后,研究多功能复用的并网型变流器的多模式控制方法。本项目成果将为突破面向有源配电网故障主动调控的并网型变流器多功能复用方法难题提供理论支撑,为有源配电网故障的全过程主动调控开辟行之有效的新途径,为电力电子装备的多元化应用探索新的道路。
英文摘要
The evolution law of active distribution network fault transient electrical quantity is complicated, difficult to analysis and governance, which are important issues that needs to be solved urgently in the development of China's distribution network under the new situation. At present, various types of grid-connected converters are widely used in active distribution networks which have fast and flexible regulation capabilities. Fully utilizing grid-connected converters to participate in the active control of active distribution network faults processes will helps open up a new way for suppressing active distribution network failures. Based on this, this project proposes the idea of "one machine with multiple uses" for grid-connected converters. Firstly, the regulation needs of multi-functional multiplexing grid-connected converters during the entire process of active distribution network faults is learned; Secondly, the topology of muti-functional mutiplexing grid-connected converters and it's operation mechanism is researched; Finally, the multi-mode control method of multi-functional multiplexing grid-connected converters is studied. The results of this project will provide theoretical support for the breakthrough of the multi-functional multiplexing methods for grid-connected converters towards active control of active distribution network faults. It will help us find a new and effective method for the active control of the entire process of distribution network failure and explore a new path for the diversified applications of power electronic equipment.
为解决含有源配电网中变流器故障动态全过程主动调控方法设计复杂、多功能复用系统的拓扑及调控机理复杂、多功能复用系统的多模式柔性切换与多约束策略复杂等问题,本项目开展了面向有源配电网故障主动调控的并网型变流器(Multi-Function Grid connected Inverter,MF-GCI)多功能复用方法研究,揭示了故障全过程下MF-GCI暂态电气量的演化特征,研究了面向故障主动支撑的MF-GCI调控机制,提出了面向故障主动支撑的MF-GCI装置拓扑,设计了大功率两电平逆变器实验样机和多功能MF-GCI的实验样机。项目研究主要成果包括:.(1) 研究了配电网故障全过程MF-GCI各暂态电气量演化暂态特征,剖析了故障工况下MF-GCI控制系统的动态响应与稳定性变化。结合模型线性化方法与相平面方法,探讨了MF-GCI控制参数对暂态电气量调控机制与影响,刻画了其在故障状态下的暂态稳定性调控区间。.(2) 研究了配电网故障全过程下并联型MF-GCI控制机制,提出暂态功角稳定控制和故障限流控制策略,解决了近端强冲击和远端弱冲击故障下MF-GCI暂态失稳和输出过电流问题,确保故障期间MF-GCI能稳定运行,同时为系统提供电压支撑,提升了系统稳定性与抗干扰能力。.(3) 研究了MF-GCI在复杂电网条件下的运行特性,剖析了其在不同负荷扰动下的暂态响应机制,分析了在重合闸机制下MF-GCI冲击电流产生机理,设计了一种兼具接地故障调控与无功补偿功能的多功能变流器拓扑,提出了面向单相接地故障全补偿的能量自平衡优化运行等策略,解决了MF-GCI模式切换时输出电压、电流超调问题。.(4) 设计并研制了面向配电网异常工况主动支撑的MF-GCI和大功率两电平逆变器样机,验证了所提拓扑、控制策略的正确性,形成了故障主动支撑的MF-GCI装置工程化设计、运行和保护方案。.本项目的研究解决了MF-GCI“一机多用”的技术难题,为面向有源配电网故障主动调控的并网型变流器多功能复用提供了多种设计、运行和保护方案,具有广阔的推广应用前景。
基于混合器件的高性能电力电子变压器拓扑构建与优化运行方法研究
  • 批准号:
    52130704
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    300万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    涂春鸣
  • 依托单位:
直流配电网多端口电力电子变压器拓扑与控制关键问题研究
  • 批准号:
    51577055
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    涂春鸣
  • 依托单位:
新型电能质量调节与故障限流复合系统关键技术研究
  • 批准号:
    51377051
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    83.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    涂春鸣
  • 依托单位:
微网中多个电能质量调节装置和微源间电能质量的交互影响与对策研究
  • 批准号:
    50907019
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    涂春鸣
  • 依托单位:
国内基金
海外基金