基于三端口柔性多状态开关的电源快速切换技术研究

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  本文以背靠背结构的三端口柔性多状态开关为研究对象,首先分析了三端口柔性多状态开关与三个交流系统之间的稳定工作原理;提出并分析了在正常并网和故障离网两种运行状态下的三端口柔性多状态开关在同步旋转dq坐标系下的动态数学模型,得到了端口间功率交换原理;在此基础上,选择针对不同的运行状态下的三端口柔性多状态开关协调控制策略,实现不同的控制目标。
  然后设计了考虑失电区域负荷失电量、馈线负载均衡因子和网络损耗的负荷转供优化模型和潮流互济优化模型,利用GAMS软件编程分别求解上述模型获得三端口中正常并网侧最优功率补给值和三端口最优功率分配值,以最优功率补给值和最优功率分配值作为功率控制的有功功率参考值,分别实现了故障恢复控制的优化和三端口最优潮流控制的优化,通过算例结果和仿真实验结果进行验证优化的有效性。
  最后比较分析了采用硬切换方式和控制器状态跟踪控制方式实现三端口柔性多状态开关正常并网运行状态和故障离网运行状态之间的快速平滑切换,在Matlab/Simulink环境下搭建三端口柔性多状态开关由正常并网向故障离网切换和由故障离网向正常并网切换的仿真平台,验证了控制器状态跟踪控制策略的有效性和优越性。
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