检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统自动化 2024年第22期48卷 22-42页

作者：刘海天郭烨石剑涛周建国刘昊孙宏斌清华-伯克利深圳学院清华大学深圳国际研究生院广东省深圳市518055 电力规划设计总院北京市100120 电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市100084 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084

在新能源随机性与波动性的影响下,互联电网能量与灵活性的跨区域互济重要性凸显,有效的分布式优化算法是不可或缺的技术支撑。为了在互联电网不同运行层级的重要场景中选择适宜的算法,文中归纳了分布式优化建模和求解的一般原理,并提出... 详细信息

在新能源随机性与波动性的影响下,互联电网能量与灵活性的跨区域互济重要性凸显,有效的分布式优化算法是不可或缺的技术支撑。为了在互联电网不同运行层级的重要场景中选择适宜的算法,文中归纳了分布式优化建模和求解的一般原理,并提出将现有分布式算法分为原始可行方向、对偶可行方向、原对偶、切平面、列生成和多参数法6类。针对互联电网的多区域输电网协同调度、输配协同优化调度以及配电网分布式资源协同调度不同运行层级这3个重要场景,阐明了采用分布式优化的必要性,总结了统一的变量/约束耦合问题的典型建模及变换关系,并分析了6类算法在各场景的实施情况和应用优缺点。从物理场景、数学模型以及算法整体角度分析分布式优化在互联电网3个重要场景应用存在的问题,并给出了不同场景的算法选取建议。结合配电网运行新场景、数学建模新问题、算法设计新技术,展望了未来互联电网应用分布式优化的方向。

关键词：分布式优化互联电网多区域经济调度输配协同配电网协同

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抑制风电-柔直外送系统次同步振荡的并联VSC型次同步阻尼控制器

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电力自动化设备 2022年第8期42卷 133-139页

作者：李浩志李景一杨建军谢小荣清华大学电机系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江省深远海风电技术研究重点实验室浙江杭州311112

风电经柔性直流输电(简称“柔直”)系统接入交流电网已经成为陆上/海上风电并网的主要方式之一,但风电与柔直系统之间存在控制相互作用引发次同步振荡的风险。为抑制此类振荡,提出一种独立于柔直系统和风电机组变流器的并联电压源变流器... 详细信息

风电经柔性直流输电(简称“柔直”)系统接入交流电网已经成为陆上/海上风电并网的主要方式之一,但风电与柔直系统之间存在控制相互作用引发次同步振荡的风险。为抑制此类振荡,提出一种独立于柔直系统和风电机组变流器的并联电压源变流器(VSC)型次同步阻尼控制器。该控制器使用集电线电压作为输入信号,提取信号中的振荡模态后调制其幅值、相位,然后利用并联VSC向系统注入次同步频率的电流来抑制振荡。基于复阻抗法对控制器参数进行了优化设计。仿真结果表明,所提出的控制器能在不同工况下有效抑制振荡。

关键词：风电场柔性直流输电模块化多电平变流器阻抗分析次同步振荡抑制

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投切型温控负荷一次调频策略及电网侧聚合建模

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中国电机工程学报 2022年第S01期42卷 1-11页

作者：聂世豪李桐陈磊徐飞张静忠王运闵勇电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 国网宁夏电力有限公司宁夏回族自治区银川市750001

温控负荷是一种总体容量巨大的可调资源,参与需求侧响应可有效解决高比例新能源电力系统中一次调频资源短缺的问题。温控负荷具有数量多分布广的特点,同时投切型负荷还具有不可反复改变工作状态的特征。该文针对以上特征提出一种投切型... 详细信息

温控负荷是一种总体容量巨大的可调资源,参与需求侧响应可有效解决高比例新能源电力系统中一次调频资源短缺的问题。温控负荷具有数量多分布广的特点,同时投切型负荷还具有不可反复改变工作状态的特征。该文针对以上特征提出一种投切型温控负荷参与一次调频的分散式控制策略。该策略在保证用户舒适度的前提下有效提高了电网一次调频能力,不仅频率可以平滑恢复,负荷的调用时间与机会也尽量相同。针对电网一次调频分析的需求,提出对应的调频聚合模型,准确描述海量投切型温控负荷整体响应特性的同时减少了电网计算负担。仿真结果验证了控制策略以及聚合建模方法的有效性。

关键词：需求侧响应温控负荷聚合模型一次调频

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一种采用矩阵压缩技术的交流输电杆塔周围电场高效计算方法

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高压电器 2022年第5期58卷 41-46页

作者：杨勃侯树政徐禄文邹军邱妮邹岸新国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123 清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

在三维空间中采用模拟电荷法计算输电线在电力杆塔周围产生的电场时,输电线和杆塔由若干段有限长导体构成,在模拟电荷法的计算过程中发现,电位系数矩阵的构建会消耗大量计算时间。为加速电位系数矩阵的构建,文中将整档输电线路分成多个... 详细信息

在三维空间中采用模拟电荷法计算输电线在电力杆塔周围产生的电场时,输电线和杆塔由若干段有限长导体构成,在模拟电荷法的计算过程中发现,电位系数矩阵的构建会消耗大量计算时间。为加速电位系数矩阵的构建,文中将整档输电线路分成多个区域,每个区域包含许多导体段,区域内部导体之间的电位系数和不同区域内导体之间的电位系数采用不同的计算方法,并且利用自适应交叉近似算法填充非对角子矩阵,只需计算出原始电位系数矩阵的部分元素即可近似表示原矩阵,从而减少计算时间。文中方案可有效减少电位系数矩阵的构建时间,提高计算效率。文中通过算例验证计算方法的正确性。文中计算方法适用于多档高压交流输电线路在输电杆塔周围产生电场的三维模型计算。

关键词：自适应交叉近似模拟电荷法输电杆塔输电线路电场计算

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风电次/超同步振荡的安全域分析

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中国电机工程学报 2022年第23期42卷 8446-8453页

作者：占颖谢小荣柴炜汪林光姜齐荣电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 国网上海市电力公司电力科学研究院上海市虹口区200437

风电大规模接入电网引发了多起次/超同步振荡事件。为了分析风电并网系统在不同工况下的振荡稳定性以及安全裕度,亟需建立风电次/超同步振荡安全域。为此,该文首先基于阻抗网络模型,在功率注入空间给出风电次/超同步振荡安全域的定义;然... 详细信息

风电大规模接入电网引发了多起次/超同步振荡事件。为了分析风电并网系统在不同工况下的振荡稳定性以及安全裕度,亟需建立风电次/超同步振荡安全域。为此,该文首先基于阻抗网络模型,在功率注入空间给出风电次/超同步振荡安全域的定义;然后,提出基于聚合阻抗频率特性的次/超同步振荡模式获取方法,并通过预测-校正技术高效搜索安全域边界;最后,根据所提方法,构建了某实际风电并网系统的次/超同步振荡安全域,并通过时域仿真验证所提方法的有效性。

关键词：次/超同步振荡风电并网系统安全域预测-校正技术

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考虑频率耦合及交直流端口耦合效应的并网变流器三端口导纳模型

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中国电机工程学报 2022年第1期42卷 248-259页

作者：吴天昊谢小荣姜齐荣柴炜电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 国网上海市电力公司电力科学研究院上海市虹口区200437

三相并网变流器的阻抗/导纳建模对分析系统稳定性具有重要意义。传统研究大多只关注变流器的交流侧频率耦合效应和内环控制动态,但很少关注变流器交直流端口间的耦合效应及外环动态。该文提出一种三相变流器的三端口导纳模型,可以同时... 详细信息

三相并网变流器的阻抗/导纳建模对分析系统稳定性具有重要意义。传统研究大多只关注变流器的交流侧频率耦合效应和内环控制动态,但很少关注变流器交直流端口间的耦合效应及外环动态。该文提出一种三相变流器的三端口导纳模型,可以同时计及交流侧频率耦合和变流器交直流端口间动态耦合的影响,并使得各端口自身的小信号动态建模过程更为直观。通过所得模型展示了交直流耦合和频率耦合对系统稳定性的显著影响,并结合时域仿真验证了所提模型的准确性。

关键词：三端口网络频率耦合交直流耦合导纳模型稳定性分析电压源变流器

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风电场群无功不均衡/无功环流抑制研究

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电网技术 2023年第1期47卷 109-119页

作者：郭嘉庆乔颖鲁宗相徐曼李佳明电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京市西城区100045

针对目前大规模风电汇集系统无功-电压控制中的无功分配问题,根据无功就地平衡原则,给出了无功的均衡分配方式,并定义了风电场的无功不均衡以及无功环流,提出了无功不均衡的评价指标;然后分别探讨了现有电压指令计算方式和无功控制周期... 详细信息

针对目前大规模风电汇集系统无功-电压控制中的无功分配问题,根据无功就地平衡原则,给出了无功的均衡分配方式,并定义了风电场的无功不均衡以及无功环流,提出了无功不均衡的评价指标;然后分别探讨了现有电压指令计算方式和无功控制周期不同对无功均衡性的影响;提出了考虑无功均衡性的风电场群无功-电压协调优化模型,并给出相应求解方法;基于所提优化模型,对现有风电场无功电压控制流程进行改进完善,纳入了对无功不均衡度的约束,在无功不均衡度过大时采用恒无功控制对无功进行调整。最后基于华北地区某风电场汇集系统,验证了所提策略可以在保证汇集母线电压控制精度的前提下,减小无功不均衡,抑制无功环流。

关键词：无功-电压控制无功不均衡无功环流优化模型改进控制流程

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基于附加频变增益控制的风电-柔性直流输电系统次同步振荡抑制方法

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电力自动化设备 2022年第8期42卷 146-152页

作者：李景一李浩志尹聪琦谢小荣杨建军王克中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江省深远海风电技术研究重点实验室浙江杭州311112 清华大学电机系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084

针对风电-柔性直流输电系统动态相互作用引发的次同步振荡(SSO)问题,提出了一种基于附加频变增益(SFDG)控制的SSO抑制策略。基于阻抗理论揭示了风电-柔性直流输电系统SSO的发生机理;采用参数灵敏度分析从多个变流控制环节中优选出施加S... 详细信息

针对风电-柔性直流输电系统动态相互作用引发的次同步振荡(SSO)问题,提出了一种基于附加频变增益(SFDG)控制的SSO抑制策略。基于阻抗理论揭示了风电-柔性直流输电系统SSO的发生机理;采用参数灵敏度分析从多个变流控制环节中优选出施加SFDG控制的最佳位置;将SFDG控制设计规范为多工况约束优化问题并求解实现其参数优化;通过对比施加SFDG控制前、后系统聚合阻抗的频率特性变化,从理论上说明SFDG控制的原理和作用。通过电磁暂态仿真验证了单一和2个SFDG控制的SSO抑制效果。

关键词：风电-柔性直流输电系统次同步振荡附加频变增益控制参数优化振荡抑制

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美国得州2021年极寒天气停电事故分析及启示

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电力系统自动化 2022年第6期46卷 1-9页

作者：钟海旺张广伦程通叶倚伶清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市100084

2021年2月8日至20日,美国得克萨斯州经历了由极寒天气诱发的停电事故,这也是美国近10年内发生的第4次因极端低温天气引起的停电事故。事故期间,负荷轮停持续时间最长达到4天,峰值达到20 GW,超450万得克萨斯州居民遭遇停电。事故造成的... 详细信息

2021年2月8日至20日,美国得克萨斯州经历了由极寒天气诱发的停电事故,这也是美国近10年内发生的第4次因极端低温天气引起的停电事故。事故期间,负荷轮停持续时间最长达到4天,峰值达到20 GW,超450万得克萨斯州居民遭遇停电。事故造成的直接和间接的经济损失高达800~1300亿美元。美国联邦能源管制委员会(FERC)、北美电力可靠性委员会(NERC)及区域电力可靠性组织于2021年11月16日公开了此次事故的调查报告,分析了此次停电事故的主要原因,并对发电企业、调度机构等多方提出了全面、详尽的建议。文中结合该事故调查报告,总结了事故的概况及发展过程,分析并梳理了事故的成因及核心建议,最后分析了事故对中国电力行业的启示。

关键词：得克萨斯州停电事故极端天气负荷轮停

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基于同步相量数据的次同步振荡参数辨识与实测验证

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中国电机工程学报 2022年第3期42卷 899-908页

作者：王杨晁苗苗谢小荣蒋小龙宋子宏四川大学电气工程学院四川省成都市610065 电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

近年来,国内外风电系统频繁发生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)事故,严重影响电力系统安全稳定运行。为了给事故分析、抑制策略制定等提供可靠的数据支撑,亟需开展面向SSO的广域监测工作。为此,提出基于同步相量数据的SSO... 详细信息

近年来,国内外风电系统频繁发生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)事故,严重影响电力系统安全稳定运行。为了给事故分析、抑制策略制定等提供可靠的数据支撑,亟需开展面向SSO的广域监测工作。为此,提出基于同步相量数据的SSO参数辨识方法。通过严密的数学推导,揭示SSO工况下同步相量数据主要由4种模态组成,从而可将SSO参数辨识问题转化为模态参数提取问题。进一步采用2种经典的模态参数提取算法:矩阵束算法(matrix pencil method, MPM)和特征值系统实现算法(eigenvalue system realization algorithm,ERA)实现了SSO频率与幅值的准确辨识,并利用截断奇异值分解和决定系数提高了辨识的可靠性。所提方法通过合成信号、电磁暂态仿真以及河北沽源实际振荡数据进行了验证,结果显示,即便在振荡初期幅值较小时,该文方法仍可有效辨识SSO参数,因此,理论成果有望在未来为SSO实时预警、全景展示提供技术支撑。

关键词：次同步振荡风电场广域测量系统次同步振荡参数辨识

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