检索结果-内蒙古大学图书馆

电源学报 2021年第6期19卷 64-73页

作者：朱正斌徐航捷潘本仁胡斯登浙江大学电气工程学院杭州310027 宁波市江北九方和荣电气有限公司宁波315033 国网江西省电力有限公司电力科学研究院南昌330096

传统直流系统的稳定性判据建立在明确区分源荷变换器的基础上。在储能单元加入后储能变换器将在源荷的角色间来回切换,这一特点对系统的稳定性判据提出了新的挑战。首先,建立多源系统稳定性模型,分别以传统阻抗比判据中右极点存在的数... 详细信息

传统直流系统的稳定性判据建立在明确区分源荷变换器的基础上。在储能单元加入后储能变换器将在源荷的角色间来回切换,这一特点对系统的稳定性判据提出了新的挑战。首先,建立多源系统稳定性模型,分别以传统阻抗比判据中右极点存在的数目与源荷变换器不对等的地位对多源系统中潜藏的不稳定区域进行了溯源。然后,构造出能解决该问题的源荷对等型阻抗比判据,并阐述了其特点与案例。最后,参照所提出的新判据及特征值法,描绘出了直流分布式系统中传统判据判断失准的区域。通过实验和建模,从时域、奈奎斯特曲线和零极点分布3个角度验证了所提判据的优势。由此表明,所提出的判据对直流分布式系统稳定性的研究具有重要的理论与实际意义。

关键词：直流分布式系统稳定性阻抗比判据奈奎斯特储能系统

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基于阻抗比判据的永磁直驱风力发电系统并网稳定分析方法

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电力系统保护与控制 2017年第18期45卷 45-53页

作者：沈阳武葛云霞崔挺熊尚峰吴云亮李勇邓小亮国网湖南省电力公司电力科学研究院湖南长沙410007 中国南方电网电力调度控制中心广东广州510000 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 国网湖南省电力公司湖南长沙410007

考虑永磁直驱风力发电系统(Permanent Magnet Synchronous Generator,PMSG)的动态特性,提出一种基于阻抗比判据的PMSG并网稳定性分析方法,以提高PMSG并网稳定分析的准确性。首先,基于阻抗比稳定分析原理,推导含变换器系统的并网稳定判... 详细信息

考虑永磁直驱风力发电系统(Permanent Magnet Synchronous Generator,PMSG)的动态特性,提出一种基于阻抗比判据的PMSG并网稳定性分析方法,以提高PMSG并网稳定分析的准确性。首先,基于阻抗比稳定分析原理,推导含变换器系统的并网稳定判据。然后,考虑PMSG的动态特性,在建立状态空间方程的基础上推导出PMSG的小信号模型,进而推导PMSG的输出阻抗表达式,据此分析PMSG并网稳定分析方法且得出具体实现流程。最后,利用PSASP分别搭建含PMSG的简单系统和WSCC-9节点仿真系统。仿真结果验证了所提方法的有效性和准确性。

关键词：永磁直驱风力发电系统阻抗比判据小信号模型稳定性电力电子变换器

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基于阻抗比判据的永磁直驱风力发电系统并网稳定性分析

基于阻抗比判据的永磁直驱风力发电系统并网稳定性分析

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作者：葛云霞湖南大学

学位级别：硕士

随着能源互联网及环境问题的提出,近几年国内外风电装机容量的不断增长以及大容量风电场并网的不断出现。由于风电机组相比于传统的同步发电机组具有更复杂的动态特性以及风速所具有的随机性和间歇性等特点,对电网的稳定运行带来了严峻... 详细信息

随着能源互联网及环境问题的提出,近几年国内外风电装机容量的不断增长以及大容量风电场并网的不断出现。由于风电机组相比于传统的同步发电机组具有更复杂的动态特性以及风速所具有的随机性和间歇性等特点,对电网的稳定运行带来了严峻挑战。另外,随着现代电力系统中各区域大规模的风电以及其他分布式能源的接入,风电并网使电网的有功功率和无功功率的分布、系统的稳定性等都受到了较大的影响。故对风电场接入电网的稳定系进行研究显得尤为重要且具有工程实际意义。在现代风力发电技术中,变速风力发电机组以成为主流风机。其中,永磁直驱式同步风力发电机具有较高的运行效率以及较强的电容补偿和低电压穿越能力,抗电网波动性好,对电网的冲击性相对较小。论文针对永磁直驱式风力发电接入电网后的稳定性问题,利用基于阻抗比判据的小信号稳定分析方法,对于风电场接入电网的不同条件和参数情形下进行仿真研究和分析。具体的研究内容为:首先,介绍了永磁直驱式同步发电机组的结构,推导了其动态运行模型及各部分元件的数学模型,并分析了各部分的控制原理及控制模型;推导了风力机、轴系、永磁同步发电机、背靠背变流器的详细数学模型;介绍了风电机组的控制系统,包括最大功率跟踪控制、桨距角控制和机、网侧变流器控制策略。其次,通过介绍电力系统中变换器两级级联方式的阻抗比判据的数学原理,并推导出不同连接方式下的阻抗比的通用模型,并引入了适用于实际风电并网稳定性分析的阻抗比方法。另外,建立永磁直驱式同步风电机的状态方程,在小信号模型下求取其等效的输出阻抗,再结合负载侧的输入阻抗得到整个系统的阻抗比表达式,并整理出风电场并网的阻抗比判据稳定性分析方法的具体实现流程。最后,在电力系统仿真软件(PSASP)中搭建简单系统风机并网和WSCC-9节点系统仿真系统。首先利用简单系统,在电网侧不同输入阻抗下,将本文所提基于输出输入阻抗比的PMSG并网稳定分析方法与传统PV曲线法对比,验证所提方法的有效性;然后在WSCC-9节点系统中引入风电场,进行节点负荷增加、风电场出力增加和风电场不同等值方法的仿真,分析不同条件及参数下系统的稳定性。

关键词：永磁直驱式风力发电机阻抗比判据风电场稳定性

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高速工况下车载综合电力系统失稳预测

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高电压技术 2021年第1期47卷 313-321页

作者：高强廖自力马晓军魏曙光陆军装甲兵学院兵器与控制系北京100072

针对车载综合电力系统因离网运行、发动机动态响应慢以及工况复杂从而易失稳的问题,开展了系统失稳预测研究。通过建立各微源、负载变换器的小信号模型,得到各微源输出阻抗与负载输入阻抗。基于改进的阻抗比判据提出了车载综合电力系统... 详细信息

针对车载综合电力系统因离网运行、发动机动态响应慢以及工况复杂从而易失稳的问题,开展了系统失稳预测研究。通过建立各微源、负载变换器的小信号模型,得到各微源输出阻抗与负载输入阻抗。基于改进的阻抗比判据提出了车载综合电力系统小信号失稳判据。利用波特图从发动机转速、车速以及驱动电机转矩3个方面进行系统失稳预测分析。最后通过硬件在环仿真以及样车试验对理论分析结果进行了验证。研究结果表明:该样车在高速工况下,发动机转速应控制在1 900~2 000 r/min,车速不得超过100 km/h;单个驱动电机转矩对系统稳定性影响最大,超过48 N·m会直接导致系统崩溃。该小信号失稳判据能够准确预估系统失稳状态,对优化系统控制结构以及辅助系统设计具有一定指导意义。

关键词：车载综合电力系统高速工况小信号模型阻抗比判据失稳预测

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有损LC滤波器和Buck变换器级联系统有源阻尼控制方法

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宁夏电力 2024年第4期 49-55,62页

作者：黄瑞张生艳施浩楠郑如强国网宁夏电力有限公司经济技术研究院宁夏银川750004

以LC滤波器和Buck变换器带恒定负载构成的级联系统,若前级电路LC滤波器参数设计不当,系统会因前后级参数不匹配引发电压振荡。尽管现有研究针对该系统探究了其近似线性化建模、阻抗比判据及阻尼控制设计,但均忽略了滤波器自身损耗的影... 详细信息

以LC滤波器和Buck变换器带恒定负载构成的级联系统,若前级电路LC滤波器参数设计不当,系统会因前后级参数不匹配引发电压振荡。尽管现有研究针对该系统探究了其近似线性化建模、阻抗比判据及阻尼控制设计,但均忽略了滤波器自身损耗的影响。因此,提出了计及滤波器损耗参数的系统电路模型,在此基础上列写小信号方程推导出系统端口等效阻抗,以赫尔维茨劳斯判据分析了其损耗参数对系统稳定性的作用规律,逐一设计了系统有源阻尼前馈控制回路传递函数。最后,分别通过阻抗比判据等效阻抗伯德图及仿真,分析和验证了该控制方法的有效性。

关键词：级联系统恒功率负载阻抗比判据小信号稳定性有源阻尼控制

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基于虚拟直流发电机的直流微电网惯性提高控制研究

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电子制作 2024年第3期32卷 110-113,109页

作者：马越超包头职业技术学院电气工程系内蒙古包头014030

针对直流微网低惯性特点,本文提出了在孤岛模式下应用虚拟直流发电机的控制策略。该策略将虚拟直流发电机应用在了风机的后级升压变换器中,构成了基于虚拟直流发电机的双级控制策略。结合虚拟直流发电机的动态调节过程和直流微网的小信... 详细信息

针对直流微网低惯性特点,本文提出了在孤岛模式下应用虚拟直流发电机的控制策略。该策略将虚拟直流发电机应用在了风机的后级升压变换器中,构成了基于虚拟直流发电机的双级控制策略。结合虚拟直流发电机的动态调节过程和直流微网的小信号模型,利用阻抗比判据,判断了转动惯量对系统稳定性的影响。并采用粒子群算法获得了当前条件下的最优转动惯量。通过不同工况下的仿真结果,证明了本策略不仅可以稳定直流母线电压,还可以提高蓄电池的寿命,实现了直流微电网的稳定运行。

关键词：直流微电网虚拟直流发电机粒子群算法小信号模型阻抗比判据

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多电压等级直流配用电系统稳定性研究

多电压等级直流配用电系统稳定性研究

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作者：詹丁东南大学

学位级别：硕士

由于直流系统具有优秀的传输效率、电能质量和新能源消纳能力,已被广泛应用于数据中心、电动汽车、全电飞机等领域。近年来,直流配电技术发展迅速,系统表现出多个变换器、多条直流母线、多个电压等级的特点。大量电力电子设备的接入让... 详细信息

由于直流系统具有优秀的传输效率、电能质量和新能源消纳能力,已被广泛应用于数据中心、电动汽车、全电飞机等领域。近年来,直流配电技术发展迅速,系统表现出多个变换器、多条直流母线、多个电压等级的特点。大量电力电子设备的接入让直流配电系统成为十分复杂的互联系统,产生稳定性问题。而目前的稳定性分析方法面临以下主要问题:一是使用阻抗比时,多电压等级直流系统中的阻抗比可能存在右半平面极点;二是多电压等级直流配电系统的稳定性分析方法往往是集中式的,需要直流配电系统中所有设备的结构、控制方式及参数信息判断稳定性,模型阶数高,计算量大,且不适用于黑箱系统。针对这两个问题,论文研究内容主要包括以下几个方面: 1.对比分析多电压等级直流配电系统中,不同子系统划分方式下的阻抗比判据。推导了双电压等级直流系统稳定的充要条件,对比了中间母线变换器分别采用输出电流控制和输出电压控制时,基于中间母线变换器输入输出端口和基于电压源电流源划分子系统的阻抗比表达式。分析了阻抗比存在右半平面极点对系统稳定性分析结果的影响。证明了阻抗比不含右半平面极点的条件与子系统独立运行稳定状态的关联:对应子系统独立运行稳定是阻抗比不存在右半平面极点的充要条件。实现了不用集中系统参数信息即可判定阻抗比是否存在右半平面极点。搭建了双电压等级直流系统的仿真平台进行验证。 2.提出了适用于中间母线变换器处于输出电流控制的阻抗导纳约束。该系统的小信号模型关于中间母线变换器对称,根据恒功率负载阻抗幅值特性,通过数学推导将系统稳定条件解耦成每个变换器或设备需要满足的阻抗导纳约束。只要每个变换器、设备满足了各自的阻抗导纳约束,系统就能分散式地实现小信号稳定性,避免了集中系统参数信息。将阻抗导纳约束代入中间母线变换器处于输出电流控制的直流配电系统稳定充要条件中,证明了满足阻抗导纳约束是系统稳定的充分非必要条件,并将阻抗导纳约束推广到多电压等级的直流配电系统。最后,搭建了中间母线变换器处于输出电流控制的双电压等级直流系统实验平台和四电压等级直流系统仿真平台,对阻抗导纳约束进行验证。 3.提出了适用于中间母线变换器处于输出电压控制的阻抗导纳约束。处于输出电压控制的中间母线变换器,其二端口模型不对称且作为低压母线侧的电压源,使得整个系统的小信号模型关于中间母线变换器不对称,阻抗导纳约束需基于不对称的系统模型推导。将阻抗导纳约束代入中间母线变换器输出电压控制的直流系统稳定充要条件中,证明了满足阻抗导纳约束是系统稳定的充分非必要条件。搭建了中间母线变换器采用输出电压控制的双电压等级直流系统的仿真平台,验证阻抗导纳约束。

关键词：阻抗导纳约束阻抗比判据多电压等级小信号稳定性直流配电系统

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牵引供电系统与牵引传动系统稳定性机理分析

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机车电传动 2021年第2期62卷 134-139页

作者：张华志黄军湛博吴杰宋文胜中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 西南交通大学电气工程学院四川成都610031

国内某客运专线牵引变电所频繁出现跳闸情况,给牵引供电系统和动车组正常运行带来安全隐患。为寻求故障根源,用于指导今后的高速铁路建设,本文首先利用阻抗比判据建立车网闭环系统传递函数模型,揭示阻抗参数不匹配引起低频振荡产生的原... 详细信息

国内某客运专线牵引变电所频繁出现跳闸情况,给牵引供电系统和动车组正常运行带来安全隐患。为寻求故障根源,用于指导今后的高速铁路建设,本文首先利用阻抗比判据建立车网闭环系统传递函数模型,揭示阻抗参数不匹配引起低频振荡产生的原理,并对动车组网压-功率限制保护引起低频振荡进行分析。然后基于MATLAB/Simulink软件搭建车网系统仿真模型并进行联合仿真,再现现场故障现象。本文通过理论分析并仿真验证了低频振荡产生的2种原因,可为实际现场振荡抑制提供指导,进而保障车网系统的稳定安全运行。

关键词：车网系统稳定性分析高速列车动车组低频振荡阻抗比判据网压功率限制保护

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车载综合电力系统关键参数对系统稳定性的影响

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兵工学报 2020年第9期41卷 1727-1735页

作者：高强廖自力袁东刘春光陆军装甲兵学院兵器与控制系北京100072

针对车载综合电力系统体积容量受限、变流器多、工况复杂等导致的易失稳问题,开展了系统稳定性研究。通过建立各微源、负载变换器的小信号模型,得到各微源输出阻抗与负载输入阻抗。基于改进的阻抗比判据并结合系统幅值和相位裕量需求,... 详细信息

针对车载综合电力系统体积容量受限、变流器多、工况复杂等导致的易失稳问题,开展了系统稳定性研究。通过建立各微源、负载变换器的小信号模型,得到各微源输出阻抗与负载输入阻抗。基于改进的阻抗比判据并结合系统幅值和相位裕量需求,给出车载综合电力系统小信号稳定判据。利用波特图直观地考察车辆在静音行驶模式下超级电容、DC/DC滤波电感、直流侧电容、驱动电机转速与转矩等关键参数对系统的影响规律。仿真实验结果验证了该稳定判据的正确性和理论分析的合理性,同时为有效评估系统的稳定性、优化系统设计提出了合理化意见。

关键词：车载综合电力系统小信号模型阻抗比判据系统稳定性

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混合性负载下动车组辅助逆变器控制方式优化

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电工电气 2022年第11期 28-32,55页

作者：张雄飞中交机电工程局有限公司湖北武汉430061

由于变频空调的非线性,导致实际运行的辅助变流器在空调启动、变频的瞬间经常出现闭锁。基于阻抗比判据给出辅助逆变系统的稳定条件,通过合理分配辅助逆变器输出端的线性负载和非线性负载所占比重,达到减小辅助逆变器输出电压畸变率的... 详细信息

由于变频空调的非线性,导致实际运行的辅助变流器在空调启动、变频的瞬间经常出现闭锁。基于阻抗比判据给出辅助逆变系统的稳定条件,通过合理分配辅助逆变器输出端的线性负载和非线性负载所占比重,达到减小辅助逆变器输出电压畸变率的目的。将改进的复合控制模型引入到传统的逆变器双闭环控制中,通过信号延迟对消(delay signal cancellation,DSC)变换算法分别跟踪补偿谐波电压的正负序分量。基于MATLAB及dSPACE半实物仿真平台搭建CRH2动车组辅助供电系统的仿真模型,仿真验证了在改进的复合控制下,大功率空调在短时间内启动、变频、关停所产生的冲击性对辅助逆变器的输出电压影响较小,表明改进的复合控制方式适用于各个类型的负载。

关键词：阻抗比判据非线性负载复合控制正负序分量 dSPACE半实物仿真

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