检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2020年第3期40卷 723-730页

作者：孙凯祺李可军 Sundaresh Lakshmi 刘奕路潘久平孙华东山东大学电气工程学院山东省济南市250061 田纳西大学诺克斯维尔分校电气工程与计算机科学学院田纳西州诺克斯维尔37996 ABB北美研发中心北卡罗来纳州罗利27606 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

直流互联交流电网已经成为解决大电网互联问题的一种有效手段。互联交流电网的直流联络线可以实现区域备用互补,提高电网运行经济效益,并改善电网受到扰动后的频率波动情况。该文基于直流联络线控制提出一种用于互联交流电网频率支援及... 详细信息

直流互联交流电网已经成为解决大电网互联问题的一种有效手段。互联交流电网的直流联络线可以实现区域备用互补,提高电网运行经济效益,并改善电网受到扰动后的频率波动情况。该文基于直流联络线控制提出一种用于互联交流电网频率支援及恢复策略。该策略可以实现事故时的紧急功率控制,减小交流电网事故后的频率急剧下降和波动。同时,在事故后参与到电网恢复过程,起到保障电网在安全频率范围内运行和加速电网频率恢复的作用。最后,通过仿真软件PSCAD/EMTDC进行仿真验证,结果表明所提策略充分利用了直流调频能力,提高了互联电网的经济性和稳定性。

关键词：直流互联交流电网频率稳定控制一次调频控制二次调频控制

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基于多层支持向量机的交直流电网频率稳定控制方法

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中国电机工程学报 2019年第14期39卷 4104-4117页

作者：胡益王晓茹滕予非艾鹏车玉龙西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031 国网四川省电力公司电力科学研究院四川省成都市610072

该文针对直流互联异步电网的频率稳定问题,考虑数据驱动方法在电力系统紧急控制中的时效性优势,提出一种基于多层支持向量机(support vector machines,SVM)的交直流电网频率稳定紧急控制方法。该方法利用3层SVM模型实现直流紧急功率支... 详细信息

该文针对直流互联异步电网的频率稳定问题,考虑数据驱动方法在电力系统紧急控制中的时效性优势,提出一种基于多层支持向量机(support vector machines,SVM)的交直流电网频率稳定紧急控制方法。该方法利用3层SVM模型实现直流紧急功率支援和自动切负荷控制相结合的最优频率稳定协调控制策略。其中,第1层是建立基于v-SVR的扰动后频率稳定预测模型,该模型能够基于扰动后瞬间的WAMS数据快速预测出稳态频率;第2层是建立基于C-SVC的频率稳定控制方式判断模型,该模型根据预测频率判断相应采取的合理控制方式;第3层是建立基于v-SVR的频率稳定控制策略制定模型,该模型根据所选择的控制方式制定出最优控制策略。仿真分析表明,该方法不仅大大提高了控制时效性,而且具有很好的准确性和有效性,适用于交直流电网频率稳定紧急控制的在线应用。

关键词：直流互联异步电网支持向量机频率预测直流紧急功率支援切负荷控制频率稳定控制

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英国“8·9”停电事故对频率稳定控制技术的启示

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电力系统自动化 2019年第24期43卷 1-5页

作者：方勇杰智能电网保护和运行控制国家重点实验室南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)

2019年8月9日,英国电网发生了停电事故,造成了相当大的影响。英国电网运行机构提交的技术报告指出,事故源于独立并发的多重事件,造成突发大功率缺额,超出了相关标准的设防要求。系统频率的下降最终触发低频切负荷控制正确动作,导致对部... 详细信息

2019年8月9日,英国电网发生了停电事故,造成了相当大的影响。英国电网运行机构提交的技术报告指出,事故源于独立并发的多重事件,造成突发大功率缺额,超出了相关标准的设防要求。系统频率的下降最终触发低频切负荷控制正确动作,导致对部分负荷供电中断的事故。文中叙述了事故的演化过程,梳理和总结了技术报告中给出的事故分析结论,并提出了关于频率稳定控制技术的若干建议,包括提高切负荷控制的精准性和快速性、研究阻断连锁反应的控制逻辑、重视新能源发电设备动态行为的系统级实验验证。

关键词：停电频率稳定控制频率稳定分析低频切负荷连锁跳闸

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高风电渗透下电网调峰运行时的频率稳定控制策略研究

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热力发电 2022年第10期51卷 103-113页

作者：郭良杰王德林谢棚牛景瑶喻心孙超西南交通大学电气工程学院四川成都611756

随着可再生能源接入电网的规模不断扩大,传统火电机组逐渐被可再生能源所代替,导致电力系统在新能源高渗透率的情况下抵抗负荷扰动的频率性能较差。针对大规模风电并网下电力系统调峰运行过程中的频率稳定问题展开研究,分析得出系统在... 详细信息

随着可再生能源接入电网的规模不断扩大,传统火电机组逐渐被可再生能源所代替,导致电力系统在新能源高渗透率的情况下抵抗负荷扰动的频率性能较差。针对大规模风电并网下电力系统调峰运行过程中的频率稳定问题展开研究,分析得出系统在启停调峰和深度调峰方式下的频率调节能力较弱。首先,对传统AGC系统频率模型进行改进,提出了计及可再生能源渗透率、调速器死区和发电速率约束的频率响应模型;其次,基于频率响应模型,研究了在不同风电渗透率下系统调峰运行时的频率调节性能;最后,基于2种典型的火电机组调峰方式,在考虑风电功率波动的2区域电力系统中进行仿真验证。仿真结果表明,电力系统在深度调峰时抵抗负荷扰动的能力相对启停调峰时更强。在此基础上,结合改进的风机综合惯性控制策略,有效提高了电网调峰运行时的频率调节性能,解决了电力系统调峰运行时的频率稳定问题。

关键词：深度调峰启停调峰火电机组风电渗透率频率稳定控制

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多逆变器并联IPT系统环流消除及其频率稳定控制研究

多逆变器并联IPT系统环流消除及其频率稳定控制研究

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作者：陆立文西南交通大学

学位级别：硕士

感应电能传输(Inductive Power Transfer,IPT)系统由于受到开关器件的耐压过流值的限制,单个逆变器构成的IPT系统难以实现大功率能量传输。为了增加逆变电源的容量,目前有效的方法之一是采用逆变器并联技术。采用逆变器并联技术时,由于... 详细信息

感应电能传输(Inductive Power Transfer,IPT)系统由于受到开关器件的耐压过流值的限制,单个逆变器构成的IPT系统难以实现大功率能量传输。为了增加逆变电源的容量,目前有效的方法之一是采用逆变器并联技术。采用逆变器并联技术时,由于电路参数(电容电感),开关器件以及直流电源电压的容差,导致并联单元之间存在环流,各个并联模块之间的电应力和热应力都不平衡,降低了元件的使用寿命和系统的可靠性。当逆变电源容量提高时,需要保证能量有效传输到负载端。然而实际中系统受到电路参数变化的影响,谐振频率易发生漂移,能量传输的路径并不是最优。因此,研究并联单元之间的环流消除方法、系统功率调节策略以及频率稳定控制算法是十分有必要的,论文主要工作有:1)提出一种交变信号直流化的方法。首先理论推导了交变信号变换为直流信号的过程,其次用模拟电路表示数学推导过程中的各个部分,接着详细介绍等幅移相电路、低通滤波电路、幅值检测电路以及变换电路的整体工作流程,最终将高频的交变信号变换为直流信号,控制器通过AD采样的方式获取变换后的直流信号,间接表示信号的矢量信息。该方法降低了控制器的计算负担且不易受到外界的干扰,为后续逆变器并联IPT系统中的环流消除控制器,提供电流幅值和相位信息提取的方法。2)基于LCL-S补偿多逆变器并联IPT系统的功率提升技术。采用一种基于交变信号直流化的环流消除方法,用以解决高频逆变器并联时产生的环流问题。首先分析了LCL-S型两逆变器并联IPT系统的拓扑结构以及环流产生的原因;其次将初级线圈电流和各个支路电流代入到第2章分析的交变信号直流化方法中,计算出各个支路电流的虚实部分量。接着给出电流矢量调节策略,使得初级线圈电流恒定,各个并联单元电流实部分量相等,虚部分量相等且等于零;最后以两个逆变器并联的IPT系统进行实验验证,结果表明高频逆变器之间的环流得以有效消除,证明了本方法的有效性。3)基于串并联谐振腔多逆变器并联1PT系统的功率提升技术。首先分析了加入串并联谐振补偿拓扑抑制多逆变器并联IPT系统中直流环流和谐波环流的原理;其次在多逆变器并联的IPT系统中加入串并联谐振补偿拓扑后,分析了基波环流产生的原因,并数学推导了基波环流的表达式;同样采用一种基于第2章分析的交变信号直流化环流消除方法,解决了逆变器并联IPT系统的基波环流问题;最后以两个逆变器并联的IPT系统进行实验验证。实验结果表明,使用该串并联谐振补偿拓扑和基波环流消除方法能够有效消除基波、谐波以及直流环流,同时保证了恒定的负载电压。4)次级串联补偿的频率稳定性控制技术。由于IPT系统运行工况的改变或者外界环境变化等因素,线圈漏感,静态补偿电容值和电路阻抗发生变化,且变化量难以在系统运行过程中实时测量,再加上负载随机性的特点,易导致IPT系统谐振频率漂移,进而影响IPT系统的传输功率和效率。为解决IPT系统谐振频率漂移问题,在系统固定工作频率下,次级回路加入动态调谐装置;针对LCL-S补偿的拓扑,初级采用恒流控制,次级线圈感应电压一定,控制器根据最大次级回路电流原则改变动态调谐装置的等效输出补偿电容值,最终使得整个IPT系统处于谐振状态。针对串并联谐振腔补偿的拓扑,采用恒定次级输出电压的控制策略,控制器根据最小初级回路电流原则改变动态调谐装置的等效输出补偿电容值,最终使得整个IPT系统处于谐振状态。实验结果表明,所提出的方法有效实现了系统频率的稳定控制,提高了系统的传输效率和功率,最终实现了第3章和第4章所述的大功率并联逆变电源能量的有效传输。

关键词：感应电能传输交变信号直流化高频逆变器并联技术环流消除频率稳定控制最大和最小电流跟踪

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高渗透率新能源参与电网调峰运行时的频率稳定控制策略研究

高渗透率新能源参与电网调峰运行时的频率稳定控制策略研究

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作者：郭良杰西南交通大学

学位级别：硕士

随着可再生能源接入电网的规模不断扩大,传统火电机组逐渐被可再生能源所代替,导致电力系统在新能源高渗透率的情况下抵抗负荷扰动的频率性能较差。目前我国积极推动能源转型,新能源正在向主体能源进行过渡,为提升新能源并网消纳容量,... 详细信息

随着可再生能源接入电网的规模不断扩大,传统火电机组逐渐被可再生能源所代替,导致电力系统在新能源高渗透率的情况下抵抗负荷扰动的频率性能较差。目前我国积极推动能源转型,新能源正在向主体能源进行过渡,为提升新能源并网消纳容量,火电机组有必要进入调峰运行状态。而常规火电机组进行灵活性改造后,机组的频率调节性能随着负荷工况点的降低而逐步下降,进而影响到系统的频率调节能力。因此,为了维持电网的稳定运行,有必要研究新能源高渗透率的电力系统调峰运行过程中的频率稳定问题,分析系统在启停调峰和深度调峰运行方式下的频率响应性能并制定相应的控制策略。本文首先分析了AGC系统的基本原理及其控制策略,在AGC系统模型中考虑了调速器死区限制和机组爬坡率约束,利用状态空间方程在理论上分析火电机组在启停调峰和深度调峰运行方式下对系统模型和频率调节特性方面造成的影响和差异。其次,通过仿真得出了随着风电渗透率的增加,系统在启停调峰和深度调峰运行方式下的频率调节性能均逐渐变差。此外,在相同的风电渗透率下,电网在深度调峰时抵抗负荷扰动的能力相对启停调峰时更强,有利于电力系统维持频率稳定。为充分发挥电网调峰运行时新能源的调频潜力,可针对新能源机组中的风电机组展开研究。首先,在风电机组层面,本文建立了D-PMSG的数学模型,分析D-PMSG的运行特性和基本控制原理。其次,阐述了D-PMSG参与电网调频的常见惯性控制策略,并针对传统综合惯性控制与风机MPPT控制相互影响的问题,引入改进的综合惯性控制策略,在传统的惯性控制基础上添加转速补偿模块,有助于减小系统调峰运行时的频率波动。本文通过分析单台火电机组进行灵活性改造后对频差信号的响应能力,得出火电机组抵抗负荷扰动的能力随着机组运行工况点的下降而降低,不利于电力系统的频率稳定。此外,在调频控制器的参数优化方面,本文提出了一种改进的GWO算法,保证不同负荷工况下的控制效果达到最优。同时,结合改进的风机综合惯性控制策略,可以有效改善电网调峰时的频率调节效果,解决电网在调峰运行时的频率稳定问题。

关键词：深度调峰启停调峰火电机组风电调频频率稳定控制 GWO优化算法

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计及HVDC智能紧急功率支援的频率稳定控制

计及HVDC智能紧急功率支援的频率稳定控制

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作者：庄钧植东北电力大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国对环境问题的关切和新能源技术的进步,可再生能源在电网的渗透率逐年递增。但可再生能源的出力不确定性使电网的频率安全稳定面临着严重威胁。随着交直流混联系统的高速发展,紧急直流功率支援(Emergency DC Power Suppor... 详细信息

近年来,随着我国对环境问题的关切和新能源技术的进步,可再生能源在电网的渗透率逐年递增。但可再生能源的出力不确定性使电网的频率安全稳定面临着严重威胁。随着交直流混联系统的高速发展,紧急直流功率支援(Emergency DC Power Support,EPS)技术因其低成本、快响应、高灵活等特性使其在交直流混联系统的频率稳定中扮演着愈发重要的角色。但EPS在当今工程应用中仍存在以下几点弊端:一、EPS的安全约束条件较为苛刻,预案式决策由于缺乏动态控制能力与灵活性,极易导致触发直流闭锁或线路过载等安全约束从而加剧系统的不稳定;二、现有的EPS常作为一种数据驱动的控制手段,其对系统数据的准确性和实时性存在着极高的需求,导致其在高维数据收集与处理方面存在着极大的压力;三、目前很多交直流混联系统同时配有两条或多条高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)线路,在扰动发生各HVDC系统的EPS协同配合困难。面对这些难题,本文提出了一种计及HVDC智能紧急功率支援的频率稳定控制,利用深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)实现了EPS更加快速、准确、安全、稳定地恢复系统频率。论文的主要研究内容如下: (1)构建了基于DRL的EPS频率稳定控制模型,依据DRL基本原理将EPS的控制策略生成转化为可观测的马尔可夫决策过程模型,并构建了马尔科夫过程与EPS的元素对应关系,从控制效果、安全约束等方面设计了针对EPS的奖励函数。为解决传统EPS有限观测与全局安全之间的矛盾,设计了一种考虑物理机理融合的DRL与EPS降维策略,大大减少了DRL控制下EPS决策的数据压力,并为之后多直流下的多DRL迭代训练法提供了理论基础。针对市面上严重缺少DRL与专业电力系统仿真软件联合运行平台的问题,本文利用Python编程语言与DIg SILENT/Power Factory电力系统仿真软件构建了配备DRL控制的电力系统仿真平台的基本模块,实现了DRL控制下的EPS仿真平台基本模型构建。 (2)分析了DRL的行动-评判算法以及近似策略优化算法(Proximal Policy Optimization,PPO),阐述了PPO作为控制EPS进行频率稳定控制在网络更新上的优势。针对所构建的配备DRL控制的电力系统仿真平台,设计了PPO控制下联合仿真平台的实现流程,实现了基于PPO的EPS频率稳定控制决策。通过对IEEE-39节点系统和中国西北地区实际电力系统的仿真分析,验证了所提出的HVDC智能紧急功率支援的频率稳定控制方法的有效性与优势。 (3)针对多直流馈入/馈出系统中,多个HVDC进行EPS协同控制存在协同整定困难、通信压力大的问题,本文研究了基于分布式DRL的多直流协同控制频率稳定方法。对于DRL控制多直流存在的之间“控制难协同,协同难训练”的问题,设计了针对多EPS协同训练的多DRL迭代训练方法,实现了多DRL下的多EPS协同频率稳定控制决策。通过对IEEE-39节点系统的仿真分析,验证了所提出的多DRL下的多直流EPS协同控制方法的有效性。

关键词：深度强化学习紧急直流功率支援频率稳定控制数据降维多直流功率支援协同

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基于调制转移的大功率半导体激光器频率稳定控制

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光电技术应用 2023年第4期38卷 41-45,69页

作者：刘兆江西乾照光电有限公司南昌

为了提高大功率半导体激光器输出频率稳定控制的效果,提出基于调制转移的大功率半导体激光器频率稳定控制方法。首先分析大功率半导体激光器工作原理,利用光电调制器对激光器泵浦光相位进行调制,获取大功率半导体激光器光波附加相位和... 详细信息

为了提高大功率半导体激光器输出频率稳定控制的效果,提出基于调制转移的大功率半导体激光器频率稳定控制方法。首先分析大功率半导体激光器工作原理,利用光电调制器对激光器泵浦光相位进行调制,获取大功率半导体激光器光波附加相位和泵浦光电场矢量;然后以附加相位和泵浦光电场矢量为基础,使用调制转移技术建立调制转移光谱锁频环路模型,计算大功率半导体激光器探测光和边带拍频信号;最后建立调制转移光谱锁频环路模型表达式,通过求解该表达式,得到大功率半导体激光器的锁频数值,实现激光器输出频率的有效控制。实验表明,文中方法计算大功率半导体激光器拍频信号较为准确,降低其输出拍频信号区间,响应时间最大为0.07 s,响应较为迅速,控制精度较高,具备较好的频率稳定控制能力,控制效果好。

关键词：调制转移大功率半导体激光器频率稳定控制光电调制器环路模型

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海上风电经柔直接入受端系统频率稳定控制研究

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电力系统装备 2023年第1期 26-28页

作者：马海军苏交控如东海上风力发电有限公司江苏南通226400

受鼓励新能源开发与利用的政策推动,我国风电产业得到长足发展,海上风电技术和装机容量同步提升,不仅实现了风能的高效利用,也在一定程度上提高了我国电力生产能力,但是风电接入问题也随之而来,风电并入总电网会对系统等效惯量造成一定... 详细信息

受鼓励新能源开发与利用的政策推动,我国风电产业得到长足发展,海上风电技术和装机容量同步提升,不仅实现了风能的高效利用,也在一定程度上提高了我国电力生产能力,但是风电接入问题也随之而来,风电并入总电网会对系统等效惯量造成一定的负面影响。文章围绕海上风电经柔直接入受端系统频率稳定控制展开论述,从多角度探索行之有效的策略方法,希望能够为海上风电的开发利用提供一些帮助,促进能源结构升级。

关键词：海上风电经柔直接入受端系统频率稳定控制

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孤岛微电网系统电压和频率稳定控制研究综述

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电子世界 2019年第22期 11-13,17页

作者：许德明李泽郝万君苏州科技大学电子与信息工程学院苏州科技大学苏州智慧城市研究院江苏省建筑智慧节能重点实验室

近来,微电网吸引人们越来越多的关注.微电网使用分布式电源供电,对环境的污染小,是未来智能电网的发展趋势.然而,孤岛微电网中存在着电压和频率的波动问题亟需解决.为提升供电可靠性和电能质量,多智能体系统协同控制理论被逐渐应用于微... 详细信息

近来,微电网吸引人们越来越多的关注.微电网使用分布式电源供电,对环境的污染小,是未来智能电网的发展趋势.然而,孤岛微电网中存在着电压和频率的波动问题亟需解决.为提升供电可靠性和电能质量,多智能体系统协同控制理论被逐渐应用于微电网的电压和频率稳定控制中.简要介绍了孤岛微电网的初级控制和次级控制,综述了多智能体系统在孤岛微电网电压和频率稳定控制中的研究现状,并对多智能体系统在未来微电网中的应用前景进行展望.

关键词：孤岛微电网频率稳定控制供电可靠性多智能体系统未来智能电网电能质量分布式电源波动问题

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