检索结果-内蒙古大学图书馆

电网技术 2021年第9期45卷 3496-3504页

作者：吴琛马宁宁刘旭斐谢小荣云南电力调度控制中心云南省昆明市650011 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(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

新型电力系统正向高比例新能源和高比例电力电子设备("双高")方向发展,电力电子设备引起的宽频电磁振荡日益显著。为了能够掌握宽频电磁振荡的动态变化行为,提出了能够适应多个电磁振荡模态的同步相量监测方法。该方法通过振... 详细信息

新型电力系统正向高比例新能源和高比例电力电子设备("双高")方向发展,电力电子设备引起的宽频电磁振荡日益显著。为了能够掌握宽频电磁振荡的动态变化行为,提出了能够适应多个电磁振荡模态的同步相量监测方法。该方法通过振荡模态监测环节从电压/电流信号中粗略筛选出振荡频率,以此频率作为中心频率自适应动态构建模态滤波器;然后对采集的电压/电流信号进行模态滤波,对滤波后的信号进行相量计算、校正和补偿,从而得到各电磁振荡模态的相量信息。最后,基于该算法设计了多模态电磁振荡监测装置,并通过理想数据和现场试验对装置的性能进行了验证。结果表明,该装置能够快速、准确地对多模态电磁振荡进行实时监测,满足同步相量测量装置标准的性能要求。

关键词：新能源发电电力电子设备多模态电磁振荡同步相量监测模态滤波

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基于SOC预测的火储联合调频控制策略

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电力建设 2023年第9期44卷 129-136页

作者：沈子伦尹忠东陈俊晔何静新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市102206

随着常规火电机组和储能系统联合参与调频在电力系统中取得规模化应用,储能系统和火电机组联合调频控制策略成为二次调频的关键问题。基于两阶段储能荷电状态(state of charge,SOC)实时预测方法,对调频系统完成跟踪自动发电控制(automat... 详细信息

随着常规火电机组和储能系统联合参与调频在电力系统中取得规模化应用,储能系统和火电机组联合调频控制策略成为二次调频的关键问题。基于两阶段储能荷电状态(state of charge,SOC)实时预测方法,对调频系统完成跟踪自动发电控制(automatic generation control,AGC)指令后的荷电状态进行主动预测;参考预测所得SOC数据和AGC指令,得到兼顾系统调频能力及储能SOC状态的联合前馈控制指令,确定火电机组和储能系统不同状态下的出力目标,实现储能和火电机组对AGC指令跟踪的互补协调运行。同时,在储能系统内部引入基于荷电状态的储能单体均衡策略,优化储能系统SOC一致性,提升储能系统整体动作深度。在MATLAB/Simulink中构建联合调频典型场景,对所提控制策略进行仿真验证。结果表明,所提控制策略在优化AGC指令跟踪效果、提升系统综合调频指标及改善储能单体SOC状态等方面具有显著优势。

关键词：二次调频电池储能系统荷电状态预测前馈控制单体均衡策略

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风浪扰动下海上风电机组塔架载荷与输出功率的协同优化控制

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电力自动化设备 2022年第9期42卷 87-93页

作者：唐世泽田德王爽陶立壮邓英吴晓璇华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

风浪扰动导致海上风电机组响应特性复杂,控制器需要综合处理多种外源扰动。此外,气动力造成风轮旋转与塔架运动的耦合作用,增加了变桨控制器设计的难度。首先,通过动力学分析建立合适的海上风电机组低阶数学模型。然后针对风浪扰动,提... 详细信息

风浪扰动导致海上风电机组响应特性复杂,控制器需要综合处理多种外源扰动。此外,气动力造成风轮旋转与塔架运动的耦合作用,增加了变桨控制器设计的难度。首先,通过动力学分析建立合适的海上风电机组低阶数学模型。然后针对风浪扰动,提出了随机干扰调节控制器(SDAC)。最后协同输出功率控制与塔架载荷控制,设计含线性二次型调节器的变桨控制器。基于GH Bladed软件的仿真结果表明,相较于传统控制器,SDAC能够优化机组输出功率波动,降低塔架载荷,实现塔架载荷与输出功率的协同优化。

关键词：风力波浪力塔架载荷变桨控制转速控制随机干扰调节控制器 Kalman滤波

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改进逆Play模型与非正弦激励下硅钢片磁滞特性模拟

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高电压技术 2022年第11期48卷 4647-4655页

作者：杜莹雪李琳华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

非正弦激励下含偏置小磁滞回环的硅钢片磁滞特性的准确快速模拟是变压器、电机等电力设备优化设计的重要环节。现有的逆Play模型在模拟硅钢片非正弦激励下的磁滞特性时需要大量不同磁密下的同心磁滞回线或一阶回转曲线实测值,并且在低... 详细信息

非正弦激励下含偏置小磁滞回环的硅钢片磁滞特性的准确快速模拟是变压器、电机等电力设备优化设计的重要环节。现有的逆Play模型在模拟硅钢片非正弦激励下的磁滞特性时需要大量不同磁密下的同心磁滞回线或一阶回转曲线实测值,并且在低磁密时模拟精度较低。针对该问题,提出了一种改进的逆Play模型。首先,基于数值方法生成的非均匀间隔一阶回转曲线数据调整Play磁滞算子阈值以及磁滞算子序列,提取逆Play模型形状函数参数;而后,利用三角形激励代替非正弦输入激励,基于新的输入激励以及形状函数,建立可准确模拟磁性材料非正弦激励下磁滞特性的改进逆Play模型。该模型仅需要硅钢片高、中、低3条磁滞回线实验数据,并且将该模型对硅钢片不同谐波下的磁滞特性模拟结果、损耗计算结果与实验测量数据进行对比,发现全局误差均控制在10%以内,从而验证了所提改进逆Play模型的准确性和实用性。

关键词：逆Play模型非正弦激励非均匀一阶回转曲线形状函数磁滞模拟

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多光储虚拟同步发电机接入多机电力系统的动态交互作用机理分析

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高电压技术 2022年第9期48卷 3710-3722页

作者：黄世楼王彤金铭鑫焦典华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

随着新能源友好并网技术和储能技术的大力发展,光储虚拟同步发电机将具有广阔的发展前景。然而,多光储虚拟同步发电机与多机电力系统间动态交互作用机理尚未明确,可能引起的振荡问题将给电网稳定运行带来较大风险。首先建立多光储虚拟... 详细信息

随着新能源友好并网技术和储能技术的大力发展,光储虚拟同步发电机将具有广阔的发展前景。然而,多光储虚拟同步发电机与多机电力系统间动态交互作用机理尚未明确,可能引起的振荡问题将给电网稳定运行带来较大风险。首先建立多光储虚拟同步发电机子系统和多机电力系统子系统的状态空间模型及其传递函数模型。然后,建立两个子系统间动态交互作用模型,推导多光储虚拟同步发电机向多机电力系统提供的阻尼转矩,分析其动态交互作用的路径和机理。最后,以多光储虚拟同步发电机接入4机2区系统和10机39节点系统为算例,详细分析光储系统采用虚拟同步控制前后和虚拟同步控制参数对动态交互作用的影响规律,结合系统特征值分析和时域仿真验证分析结论的正确性。

关键词：多光储虚拟同步发电机动态交互作用多机电力系统机理分析交互路径传递函数

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电力系统稳定器影响频率振荡的机理及阻尼分析方法

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电力系统自动化 2020年第1期44卷 67-73页

作者：李青兰黄伟陈磊吴琛段荣华闵勇清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市100084 云南电力调度控制中心云南省昆明市650011

频率振荡是有功频率控制过程的小扰动稳定问题。已有研究集中于发电机调速器和原动机环节的分析。电力系统稳定器也可用于抑制频率振荡。分析了发电机励磁系统影响频率振荡的机理,当负荷具有电压调节效应时,则发电机励磁系统通过影响负... 详细信息

频率振荡是有功频率控制过程的小扰动稳定问题。已有研究集中于发电机调速器和原动机环节的分析。电力系统稳定器也可用于抑制频率振荡。分析了发电机励磁系统影响频率振荡的机理,当负荷具有电压调节效应时,则发电机励磁系统通过影响负荷电压进而影响负荷功率,从而对频率振荡产生影响。给出了频率偏差通过电力系统稳定器、励磁、网络、负荷等环节影响电磁功率的过程,利用阻尼转矩法计算电磁功率阻尼系数并分析了电力系统稳定器的影响。提出了多机系统中不同发电机电力系统稳定器对频率振荡阻尼影响大小的评估方法,选择影响大的发电机进行参数优化可更加有效地提高频率振荡阻尼。利用IEEE的4机2区系统对分析结论进行了仿真验证。

关键词：超低频频率振荡电力系统稳定器励磁系统阻尼转矩

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风电并网系统次同步振荡的频域模式分析

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电力系统自动化 2020年第18期44卷 90-97页

作者：占颖吴琛谢小荣李文云马宁宁黄伟清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084 云南电力调度控制中心云南省昆明市650011

随着风电等新能源渗透率的提高,大量电力电子设备接入电力系统,电力电子变流器与大电网间的相互作用引发了多起新型次同步振荡事故。为了深入研究风电并网系统的振荡特性,文中提出了频域模式分析法。首先,建立目标系统的阻抗网络模型,... 详细信息

随着风电等新能源渗透率的提高,大量电力电子设备接入电力系统,电力电子变流器与大电网间的相互作用引发了多起新型次同步振荡事故。为了深入研究风电并网系统的振荡特性,文中提出了频域模式分析法。首先,建立目标系统的阻抗网络模型,并形成网络的节点导纳矩阵和回路阻抗矩阵。然后,通过求解矩阵行列式零点获得系统的振荡模式。接着,定义了节点(支路)的参与因子、可观度和可控度,并基于阻抗网络模型推导出了这些指标的计算公式,进而得到振荡路径和扰动源的信息。最后,将所提方法应用到实际风电并网系统中,通过仿真验证了方法的有效性。

关键词：模式分析参与因子模式可观性模式可控性风电并网系统次同步振荡

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MMC的电容电压纹波效应及其对换流器优化设计的影响分析

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电网技术 2021年第11期45卷 4478-4489页

作者：宋强孟经伟周月宾许树楷杨柳王凯伦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(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 直流输电技术国家重点实验室(南方电网科学研究院) 广东省广州市510663

模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)子模块上存在电容电压波动,是影响MMC分析和设计的重要因素。现有研究通常只关注电容电压纹波给器件电压应力和桥臂内部环流带来的影响,很少关注其对MMC交、直流端口输出特性的影响... 详细信息

模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)子模块上存在电容电压波动,是影响MMC分析和设计的重要因素。现有研究通常只关注电容电压纹波给器件电压应力和桥臂内部环流带来的影响,很少关注其对MMC交、直流端口输出特性的影响。揭示了电容电压纹波对交流输出电压和电容电压直流分量的影响机理,提出了基于标幺值的纹波效应偏差解析计算模型,可以根据运行工况准确求解出交流参考电压和子模块电容电压直流分量。在交流输出侧,计及纹波效应偏差影响可以扩大MMC线性调制区,提高MMC交流侧额定电压,降低桥臂额定电流。对于子模块电容电压,纹波效应给电容电压直流分量带来的偏差起到了降低电容电压峰值的作用,可以降低所需电容值。计及纹波效应偏差影响的参数优化可以使MMC的成本、体积和损耗都得到相应的下降,尤其是可以使电容用量得到大幅下降,使MMC的体积和成本得到显著优化。数字仿真结果验证了所提出的纹波效应理论及优化设计方法。

关键词：模块化多电平换流器电容电压波动纹波效应

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用于任意工况变流器阻抗模型黑箱辨识的神经网络设计

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电力工程技术 2025年第1期44卷 2-8页

作者：陈兵赵崇滨姜齐荣王旭王方明国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 江苏省电力试验研究院有限公司江苏南京211103 新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京100084 国家电网有限公司华北分部北京100053

阻抗分析法因能够在设备控制结构或参数未知的条件下分析系统稳定性而受到工程的青睐。以电力电子变流器为代表的交流并网设备阻抗特性易受交流稳态工作点的影响,因此基于黑箱辨识快速导出变流器任意工况的阻抗模型可以极大地提升稳定... 详细信息

阻抗分析法因能够在设备控制结构或参数未知的条件下分析系统稳定性而受到工程的青睐。以电力电子变流器为代表的交流并网设备阻抗特性易受交流稳态工作点的影响,因此基于黑箱辨识快速导出变流器任意工况的阻抗模型可以极大地提升稳定性分析效率。基于神经网络的辨识方法可以弥补基于最小二乘法的辨识方法的局限性,文中进一步改进神经网络的设计以显著提升其可解释性。在数据收集阶段,使用扫频方法获取闭环阻抗模型在足够多工况下的频率响应。在模型训练阶段,计及变流器阻抗模型的隐藏特征,设计与扰动频率数量相同的神经网络,并采用集成贝叶斯正则化的Levenberg-Marquardt算法提升由小型数据集得到的训练网络的泛化能力。在模型验证阶段,将设定工况输入网络,实现稳定工况极高精度辨识和不稳定工况离线预测。文中方法为新型电力系统稳定性分析的工程应用提供了实用选择。

关键词：电力电子变流器阻抗模型黑箱辨识神经网络稳定性分析电能质量

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开关变换器传导干扰抑制策略综述

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电工技术学报 2022年第6期37卷 1455-1472页

作者：何杰刘钰山毕大强李晓北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 电力系统国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084

开关变换器广泛应用于可再生能源并网、电机驱动系统、消费电子供电等领域,其电磁干扰问题日益突出,因此该问题的解决非常重要。该文总结开关变换器传导干扰抑制策略及其最新进展,重点说明这些策略的基本原理、研究现状和作用特点。总... 详细信息

开关变换器广泛应用于可再生能源并网、电机驱动系统、消费电子供电等领域,其电磁干扰问题日益突出,因此该问题的解决非常重要。该文总结开关变换器传导干扰抑制策略及其最新进展,重点说明这些策略的基本原理、研究现状和作用特点。总结的策略主要包括滤波、电桥平衡、反相补偿、改进脉宽调制、改进功率器件/模块封装、优化电路板设计、改善开关过程等,这些策略可分为阻断传导干扰的耦合路径和削减干扰源的传导发射两大类。最后对开关变换器传导干扰抑制技术的关键问题和发展前景进行了讨论和总结。

关键词：开关变换器传导电磁干扰电磁干扰抑制电磁兼容

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