智能电网运行与控制课题组
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【已结题】一种功率综合柔性调控原理及其关键实现技术的研究

作者:;审核: ;发布:发表时间:2016-08-31本文访问量:

项目来源:国家自然科学基金-青年科学基金

项目起始时间:2006年1月~ 2008年12月

项目参与人员:李刚、吴晋波、杨浩、王学军、刘勇、徐光耀、杨怀栋、黄安、辛颂旭、刘新苗

项目计划:

通过理论分析、数字仿真和动模实验,对所提出的功率柔性调控原理和方法进行详细的研究。

通过三年的努力,项目组圆满完成了预定研究计划。主要完成的研究工作包括:阐述了功率综合柔性调控的原理和工作过程;给出了基于该原理的功率综合柔性调控装置的实现方法,并将该装置定名为柔性功率调节器(Flexible Power Conditioner,FPC);完成了FPC的建模和功率调节特性分析等工作,提出了FPC控制策略;研制了100kJ/10kW/800V的FPC动模实验样机,进行了功率调控实验,验证了FPC具有较好的储能、发电和调相等功能,建立一套基于FPC电力系统稳定控制理论与方法,开展了基于FPC的实际电力系统功率振荡抑制的研究,为从功率平衡这一基础上提高电力系统运行稳定性提供了一条新的思路。

本项目所提出的柔性功率调节器FPC获得了国家发明专利(专利号:ZL200410013461.9);基于FPC的低频振荡抑制方法被鉴定为达到国际领先水平,作为主要研究成果之一获得了2008年度湖北省科技进步一等奖(已公示);在Science in China(1篇)和中国电机工程学报(5篇)等权威刊物上发表系列论文18篇;以FPC为基础,项目组与英国Cardiff大学Prof. Nick Jenkins,Queen’s University of Belfast大学Prof. H. F. Wang和美国Miami大学Dr. Z. H. Jiang等课题组开展了广泛的交流和实质性的合作,参与了英国的SuperGen研究计划,联合承担了英国EPSRC研究课题,产生了一定的国际影响。通过本项目的开展,积极推动了基于储能的电力系统稳定控制这一新的研究方向的发展。

研究成果:
  (1) 提出了一种新型的电力系统稳定器——柔性功率调节器(FPC)。FPC将飞轮储能技术和传统的同步调相技术有机地结合在一起,同时采用交流励磁和矢量控制等先进技术进行控制,具有储能、发电、调相等多种功能。
  (2) 分析了FPC的可行性,研究了FPC的各种运行状态及相应的功率交换特性,应用总阻尼原理研究了含FPC的电力系统阻尼特性。
  (3) 研制了FPC动模实验样机,通过实验验证了FPC的各种功率调节功能。
  (4) 将FPC用于抑制湖北电网内重要联络线的功率振荡,研究了不同储能容量的FPC的抑制效果。