【摘 要】
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随着分布式电源的大规模接入,配电网的功率流向日趋复杂,电压越限问题日益突出,供电可靠性及电能质量水平有所降低。柔性多状态开关作为一种新型柔性配电设备具有广阔的应用
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随着分布式电源的大规模接入,配电网的功率流向日趋复杂,电压越限问题日益突出,供电可靠性及电能质量水平有所降低。柔性多状态开关作为一种新型柔性配电设备具有广阔的应用前景,其相比传统配电网中的联络开关具备更加灵活的潮流调控能力。为提高系统运行的稳定性和可靠性,本文重点研究了柔性多状态开关的直流电压控制及平滑切换策略。首先,分析了柔性多状态开关的基本工作原理,介绍了柔性多状态开关的配电网接入拓扑与端口变流器主电路拓扑结构,并在建立了柔性多状态开关数学模型的基础上,研究了内环电流控制以及外环恒有功与无功控制、恒直流电压与无功控制、恒交流电压与频率控制等柔性多状态开关的基本控制。其次,为减小系统干扰对柔性多状态开关直流母线电压的影响,采用将干扰观测值前馈的干扰抑制方案,提出了基于改进型线性扩张状态观测器的直流电压干扰抑制策略,仿真结果表明所提策略能够有效抑制系统干扰引起的直流电压波动;而为维持馈线故障情况下柔性多状态开关直流母线电压的稳定,以主从控制为基础并结合配电网信息,提出一种适用于柔性多状态开关的直流电压协调策略和控制端口选择方法。最后,为在进行多端口协调控制时实现柔性多状态开关工作模式的平稳过渡,分析了模式切换时产生冲击和振荡的原因,通过稳态电流补偿减小切换前后控制器状态差,提出了适用于柔性多状态开关的平滑切换策略,同时在锁相环上增加离网锁定和并网预同步环节设计了并离网相位平滑控制结构。仿真结果表明,所提策略能够实现多种条件下柔性多状态开关的平滑切换。
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