带超级电容储能的新能源惯量阻尼模拟控制系统及方法

    公开(公告)号:CN114914953A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210502968.9

    申请日:2022-05-10

    申请人: 天津大学

    发明人: 朱介北 王云逸

    摘要: 本发明公开了一种带超级电容储能的新能源惯量阻尼模拟控制系统,包括依次连接的新能源发电装置、直流母线及逆变器,还包括与直流母线相连的超级电容储能装置。超级电容储能装置包括包括依次相连的超级电容器模组、双向DC/DC变换器和惯量阻尼模拟控制模块;惯量阻尼模拟控制模块,包括依次连接的第一加法器、第一增益器、第二加法器、第三加法器、第一积分器、第二增益器、第四加法器、PI控制器及脉宽调制器;还包括第二积分器和第三增益器。惯量阻尼模拟控制模块输出脉冲信号控制双向DC/DC变换器的功率开关器件通断。本发明利用超级电容储能装置灵活准确地模拟同步电机的惯量阻尼响应特性,实现新能源友好并网。

    一种基于柔性直流输电互联两区域电网的控制系统及方法

    公开(公告)号:CN112234643B

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202011061121.9

    申请日:2020-09-30

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: H02J3/36 H02J3/24 H02J3/48

    摘要: 本发明公开了一种基于柔性直流输电互联两区域电网的控制系统,包括依次连接的第一、二同步发电机区域电力系统,以及设有第一换流器和第二换流器的电压源型换流器高压直流输电系统;第一换流器的交流侧与第一同步发电机区域电力系统相连;第二换流器的交流侧与第二同步发电机区域电力系统相连;第一、二换流器的直流侧各自并联一电容器且通过直流母线连接;第一、二换流器均由双闭环控制器驱动控制;第一换流器控制器设有功率外环模块;第二换流器的控制器设有电压外环模块;功率外环模块包括电网频率计算模块、比较选通模块、远程控制模块、本地控制模块;电压外环模块包括直流电压‑频率下垂控制模块。本发明可以自适应地实现系统的稳定性。

    一种基于柔性直流输电互联两区域电网的控制系统及方法

    公开(公告)号:CN112234643A

    公开(公告)日:2021-01-15

    申请号:CN202011061121.9

    申请日:2020-09-30

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: H02J3/36 H02J3/24 H02J3/48

    摘要: 本发明公开了一种基于柔性直流输电互联两区域电网的控制系统,包括依次连接的第一、二同步发电机区域电力系统,以及设有第一换流器和第二换流器的电压源型换流器高压直流输电系统;第一换流器的交流侧与第一同步发电机区域电力系统相连;第二换流器的交流侧与第二同步发电机区域电力系统相连;第一、二换流器的直流侧各自并联一电容器且通过直流母线连接;第一、二换流器均由双闭环控制器驱动控制;第一换流器控制器设有功率外环模块;第二换流器的控制器设有电压外环模块;功率外环模块包括电网频率计算模块、比较选通模块、远程控制模块、本地控制模块;电压外环模块包括直流电压‑频率下垂控制模块。本发明可以自适应地实现系统的稳定性。

    一种海上漂浮式光伏电能汇集送出系统

    公开(公告)号:CN118399853A

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202410522235.0

    申请日:2024-04-28

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明涉及一种海上漂浮式光伏电能汇集送出系统,通过相互连接的浮体、光伏组件、电缆、光伏逆变器、箱式变压器和海上升压站构建了一种海上漂浮式光伏电能汇集送出系统,将光伏组件固定于浮体结构上方支架,并且通过光伏直流电缆完成串并联后接入光伏逆变器,完成逆变后通过低压交流电缆跨越浮体汇集接入到发电单元的箱式变压器进行就地升压,完成一次升压后通过耐疲劳抗扭拉的中压交流动态电缆输送至海上升压站,二次升压后通过海底电缆送出至陆地并网。本发明能够缓解因海洋风浪载荷和盐雾腐蚀等环境因素带来的电气设备可靠性和安全性低、效率和经济性差等问题,在海洋恶劣环境下实现光伏电能高效安全、经济可靠地汇集并送出。

    基于最小惯量需求系统可再生能源运行承载能力计算方法

    公开(公告)号:CN118040664A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410121324.4

    申请日:2024-01-29

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明涉及基于最小惯量需求系统可再生能源运行承载能力计算方法,将系统运行的惯量能力依次减小,并获得潮流数据文件以及系统可再生能源运行承载能力与系统惯量之间的关系;根据快速频率响应能力增加评估方法,更新系统的快速频率响应数据;根据系统惯量和系统快速频率响应需求及系统惯量和系统快速频率响应能力之间的线性关系确定系统安全稳定运行所需的惯量最小值,计算系统可再生能源运行承载能力。本发明能够在电力系统发生扰动后,精准评估系统的最小惯量需求以及在线监测系统惯量,进而确定可再生能源运行承载能力,有利于帮助调度人员判断短期内当前调度方案是否可再生能源渗透率过高,进而有效保证电力系统的安全可靠运行。

    一种基于模型预测的多端口自主光伏系统构网型控制方法

    公开(公告)号:CN116845886B

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311092293.6

    申请日:2023-08-29

    IPC分类号: H02J3/00 H02J3/38

    摘要: 本发明公开了一种基于模型预测的多端口自主光伏系统构网型控制方法,涉及光伏系统对电网故障时的主动支撑技术领域,包括:通过建立多端口自主光伏系统和同步发电机模型的动态模型来对系统参数进行估计和预测;将目标函数转化为无约束优化问题,利用牛顿法在每个计算时间步长内以最小的计算负担实时求解得到最优角频率;根据最优角频率的结果更新多端口自主光伏系统的输出电压和dq轴的电流,改变系统的臂调制指数,实现系统的惯量和一次调频支持。本发明提供的基于模型预测的多端口自主光伏系统构网型控制方法在运行中实现快速预测;提高了频率响应和快速性和系统稳定性;适用于多种不同短路和惯量的电网,在系统发生扰动时起到频率支撑的作用。

    一种变电站GIS设备辅助安装装置
    37.
    发明公开

    公开(公告)号:CN114649776A

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202210484577.9

    申请日:2022-05-06

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明涉及一种变电站GIS设备辅助安装装置,包括箱体结构、安装空间环境调节机构、可移动安装机构和主控制器,导电杆(6)分立为可以对接的两部分。箱体结构包括上箱体(1)和下箱体(2),两者分别与已经固定安装的GIS气室部分密封连接;可移动安装机构包括上导轨(2)、下导轨(18)、上支架(27)、下支架(19)、可伸缩密封罩(20)和GIS气室移动单元,上导轨(2)设置于箱体内部的上箱体(1)顶部,下导轨(18)设置于箱体内部的下支架(19)底部,上支架(27)和下支架(19)能够分别沿上导轨(2)和下导轨(18)移动,上支架(27)和下支架(19)分别通过可伸缩密封罩(20)与上箱体(1)和下箱体(2)密封连接。

    基于超级电容的海上风电柔直送出系统及其惯量协调方法

    公开(公告)号:CN114629136A

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202210278008.9

    申请日:2022-03-21

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明公开了一种基于超级电容的海上风电柔直送出系统,包括超级电容,依次连接的第一、二、三、四换流器;超级电容通过双向DC/DC变换器连接至第一换流器的直流侧;第三换流器的控制器包括电流内环模块A及外环模块A;外环模块A包括频率还原控制模块和派克变换模块A;频率还原控制模块,其将第四换流器的直流侧电压实际值与柔性直流输电系统的直流电压额定值的差,与陆上电网实时频率偏差与直流母线实时电压偏差的比值进行乘积处理,然后与陆上电网的额定频率相加,处理后得到直驱海上风电场电网的频率参考值,换算为相位角参考值并输出至派克变换模块A。本发明还公开了该系统的惯量协调方法。本发明降低投资成本,增加系统可靠性。

    一种实现数据中心即时消纳光伏发电的变温控制方法

    公开(公告)号:CN113515150A

    公开(公告)日:2021-10-19

    申请号:CN202110388093.X

    申请日:2021-04-12

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G05D23/19 H02J3/38 H05K7/20

    摘要: 本发明涉及一种实现数据中心即时消纳光伏发电的变温控制方法,通过读取光伏实时出力值,调整冷却设备的电功率参考值,进而通过下垂控制以及比例积分控制调控数据中心冷却设备,使其功耗即时匹配光伏发电,实现就地消纳、以冷能的形式存储在数据中心机房里,降低数据中心机房温度或当光伏发电量大幅降低时,适当的提高数据中心机房温度,合理利用存储的冷能的功能,从而提高可再生能源利用率降低市电使用量。本发明综合考虑了光伏发电随机波动特性以及数据中心冷却系统柔性负荷特性,充分发挥了需求侧负荷的可控能力,与传统恒温控制方法相比,省去了蓄电池装置,能够适用于配备可再生供电的绿色数据中心,具有良好的技术经济性。

    基于柔性直流输电系统的自适应虚拟惯量控制系统及方法

    公开(公告)号:CN113098033A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110566220.0

    申请日:2021-05-24

    申请人: 天津大学

    发明人: 朱介北 申志鹏

    IPC分类号: H02J3/24

    摘要: 本发明涉及基于柔性直流输电系统的自适应虚拟惯量控制系统及方法,包括风电场区域电力系统、电压源型换流器柔性直流输电系统和同步发电机区域电力系统,风电场区域电力系统、电压源型换流器柔性直流输电系统和同步发电机区域电力系统依次连接,通过构建自适应虚拟惯性时间常数,产生脉冲调制信号,并用于第一换流器的开通和关断,进而控制整个系统。本发明可在交流电力系统发生功率波动时,根据交流系统的频率动态特性,通过设计灵活的惯性时间常数能提供灵活的惯量响应,有效的抑制频率波动并减少系统恢复时间,从而提升电力系统的频率调节能力,增强电力系统稳定性。