智慧型電網潮流多解性對接口變換器的影響及研究

《智慧型電網潮流多解性對接口變換器的影響及研究》是依託華南理工大學，由丘東元擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：智慧型電網潮流多解性對接口變換器的影響及研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：丘東元
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

智慧型電網的主要目標之一是實現大規模可再生能源發電系統和儲能系統可靠地接入電網，電網潮流呈現出時變和多解的特點，對接口變換器的運行產生了極大的影響，據國外統計，接口變換器的故障率增加了3倍以上。為此，開展智慧型電網潮流多解性對接口變換器影響的研究成為目前一個十分有意義的課題。本項目擬研究電網時變潮流對接口變換器的影響，同時研究接口變換器非線性特性對電網潮流時變性造成的影響，從而提出滿足電網時變潮流和可再生能源時變潮流雙向動態約束要求的接口變換器控制策略和參數設計方法，保證接口變換器安全工作。項目的創新之處在於：一是與現有獨立運行變換器的研究不同，通過時變、多解潮流將接口變換器與電網、可再生能源結合為一個整體進行研究和分析，真實地反映了接口變換器的運行狀況；二是提出了一個雙向動態約束變換器的概念，豐富了變換器的研究範圍，所提出的控制策略和參數設計方法可以進一步提高接口變換器的運行穩定性。

結題摘要

接口變換器不僅是連線智慧型電網與負載之間的必需環節，而且是實現可再生能源發電系統併網的關鍵部件，因此，開展電網時變潮流和可再生能源時變潮流對接口變換器的影響具有十分重要的意義。本項目在掌握可再生能源併網帶來電網潮流變化規律以及接口變換器對電網的諧波衝擊影響的基礎上，以三相電壓型PWM整流器和光伏併網逆變器為例，分別研究了單一型接口變換器和級聯型接口變換器的非線性動力學行為，通過建立變換器的整體數學模型，得到不同類型接口變換器穩定運行工作條件；根據電力電子變換器的能控性理論，提出了適用於接口變換器的最少模態控制法、改進小波調製法和電能質量控制策略，進一步提高了接口變換器的輸出性能；針對接口變換器輸入電壓範圍寬、輸出負載變化範圍大的實際需求，利用本項目提出的一般性變換器拓撲設計方法，發明了高性能阻抗源逆變器、無橋高增益PFC變換器、單開關高增益變換器等一系列接口變換器。因此，本項目的研究成果對保證接口變換器的穩定運行、推動接口變換器的理論研究、促進智慧型電網的發展和可再生能源的套用具有重要的科學和實際意義。 本項目已發表SCI收錄論文6篇、EI收錄論文18篇、核心期刊論文2篇，授權發明專利13項，培養碩士5名，協助指導博士2名，出站博士後2名，超過了項目的預定成果目標。