检索结果-内蒙古大学图书馆

电力自动化设备 2022年第8期42卷 103-110页

作者：陈厚合齐文博姜涛李国庆东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林吉林132012

规模化海上风电经多端柔性直流输电(VSC-MTDC)接入的低惯量系统存在同步发电机(SG)占比小、惯量水平低、功率互济能力弱等问题,为此提出一种VSC-MTDC与海上风电协调配合的低惯量系统频率稳定综合控制策略。首先将含原动机-调速环节的SG... 详细信息

规模化海上风电经多端柔性直流输电(VSC-MTDC)接入的低惯量系统存在同步发电机(SG)占比小、惯量水平低、功率互济能力弱等问题,为此提出一种VSC-MTDC与海上风电协调配合的低惯量系统频率稳定综合控制策略。首先将含原动机-调速环节的SG聚合为单机系统频率响应模型,构建换流站的虚拟系统频率响应(VSFR)控制器,并借助劳斯稳定判据分析经典参数下VSFR闭环控制的稳定性。然后针对海上风电并网系统功率支援能力不足导致的VSC-MTDC电压越限问题,设计适用于多风速场景的双馈风机附加桨距角与转速控制,通过调整海上风电出力对低惯量系统进行支援,提高海上风电并网系统功率互济能力,保障VSC-MTDC安全运行。最后在海上风电经三端柔性直流输电接入的低惯量系统中对所提控制策略进行分析验证。结果表明:所提控制策略的频率响应和功率支援能力强,可提高低惯量系统的频率稳定性。

关键词：海上风电多端柔性直流输电低惯量系统虚拟系统频率响应功率支援

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MMC线性调制区扩大方法及其对桥臂功率波动影响的统一分析模型

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高电压技术 2021年第12期47卷 4451-4460页

作者：周月宾宋强张楠高盛孟经伟南方电网科学研究院直流输电技术国家重点实验室广州510663 清华大学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北京100084 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心广州510663

为了通过扩大线性调制区实现模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)运行特性和体积成本的优化,分析了3次谐波注入和全桥子模块负电平输出对MMC线性调制区的影响,建立了综合计及3次谐波注入和负电平利用因素的MMC线性调... 详细信息

为了通过扩大线性调制区实现模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)运行特性和体积成本的优化,分析了3次谐波注入和全桥子模块负电平输出对MMC线性调制区的影响,建立了综合计及3次谐波注入和负电平利用因素的MMC线性调制区统一分析模型,得到了综合计及两方面因素影响的最大调制比解析表达式。建立了桥臂功率波动随调制比变化的解析分析模型,揭示了在有功功率工况下桥臂基频功率波动随调制比的提高存在一个极低点。基于一个400 kV/1250 MW的MMC实例,对几种线性调制区扩大方式对MMC参数设计和桥臂功率波动的影响进行了对比分析,通过3次谐波注入和负电平利用的协调配合,可以使MMC调制比运行在最优点附近,大幅降低子模块电容电压波动。数字仿真结果验证了所提分析模型的正确性,并表明了3次谐波注入和负电平利用的协调优化运行方式的有效性。

关键词：模块化多电平换流器柔性直流输电 3次谐波电压注入全桥子模块负电平利用线性调制区

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柔性直流输电系统联网转孤岛运行稳控措施对比

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哈尔滨理工大学学报 2021年第2期26卷 91-99页

作者：陈启超李晖刘建琴王菲孟经纬国网经济技术研究院有限公司北京102209 清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

针对采用柔性直流输电异步联网后,交流联络线N-2故障跳开形成换流站近区局域电网孤岛运行方式下系统存在的频率稳定问题及其特性进行了分析。在给出联网转孤岛详细稳控措施的基础上,选取频率问题最突出的方式对频率暂态特性展开研究,梳... 详细信息

针对采用柔性直流输电异步联网后,交流联络线N-2故障跳开形成换流站近区局域电网孤岛运行方式下系统存在的频率稳定问题及其特性进行了分析。在给出联网转孤岛详细稳控措施的基础上,选取频率问题最突出的方式对频率暂态特性展开研究,梳理其主要的影响因素,并对切机措施与柔直功率紧急控制进行了对比分析。分析表明切机与功率紧急控制都能有效提高孤岛系统的稳定性,但在改善频率暂态特性效果方面,切机要优于功率紧急控制。最后,以渝鄂背靠背柔性直流工程为算例,搭建电磁暂态仿真模型进行了验证,并据此提出了保障联网转孤岛稳定运行的交流联络线预控范围。

关键词：柔性直流输电孤岛运行稳控措施切机功率紧急控制

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高渗透率下风电的调频技术研究综述

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中国电力 2021年第1期54卷 104-115页

作者：付红军陈惠粉赵华王凯丰鲁宗相乔颖国网河南省电力公司河南郑州450018 国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450015 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) 北京100084

近年来全球风电渗透率不断提高,风电机组逐步替代传统同步机组,是引起电力系统频率调整困难、影响电网安全的主因之一。通过升级控制设计,风电可以提供旋转惯性和频率调节能力,变害为益,改善系统频率安全。结合调频时间尺度,详述风电参... 详细信息

近年来全球风电渗透率不断提高,风电机组逐步替代传统同步机组,是引起电力系统频率调整困难、影响电网安全的主因之一。通过升级控制设计,风电可以提供旋转惯性和频率调节能力,变害为益,改善系统频率安全。结合调频时间尺度,详述风电参与调频的各控制方法原理和特性,并分析不同方法的利弊和适应环节。分析高渗透率风电并网对电力系统频率稳定的影响,结合近年来多起风电参与的电力系统频率安全事故,指出不少国家和地区都调高了风电调频技术标准。最后,提出应该在技术经济评价、市场与准入等问题开展深入研究,以促进风电成为未来电力系统调频的重要组成部分。

关键词：风力发电频率调整控制策略储能技术协调控制

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考虑虚拟电厂的电力系统灵活性提升方案研究

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电力需求侧管理 2022年第4期24卷 14-20页

作者：韩亮张维静胡娱欧张晶郭鸿业陈启鑫国家电网公司华北分部北京100053 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) 北京100084

双碳目标下能源低碳转型将推动风电、光伏等新能源逐步成为我国供电主体,但是间歇性出力的新能源需要足够的系统调节能力来支撑其稳定供电,这给新型电力系统的灵活性带来了极大挑战。基于京津唐新型电力系统运行需求,首先提出了火电机... 详细信息

双碳目标下能源低碳转型将推动风电、光伏等新能源逐步成为我国供电主体,但是间歇性出力的新能源需要足够的系统调节能力来支撑其稳定供电,这给新型电力系统的灵活性带来了极大挑战。基于京津唐新型电力系统运行需求,首先提出了火电机组灵活性改造、基于虚拟电厂的需求侧响应以及基于柔性负荷的需求侧响应等灵活性提升策略,其次构建了考虑灵活性资源约束、多日协调运行的全时序系统运行模型,最后通过京津唐规划系统进行了实证模拟,实现兼顾运行经济、环保性、效率多维效益的灵活性提升方案筛选,为未来新型电力系统规划建设提供了参考。

关键词：新型电力系统灵活性改造储能虚拟电厂需求响应

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基于Voronoi网格研究ZnO压敏电阻微观参数对其电气性能的影响

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广东电力 2023年第1期36卷 102-113页

作者：程宽赵洪峰新疆大学电气工程学院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风光储分室新疆乌鲁木齐830046

ZnO压敏电阻是由大量ZnO晶粒和晶界组成的多晶半导体器件,其内部ZnO晶粒微观结构的几何形状和拓扑结构以及晶界的性能和电气特性分布对ZnO压敏电阻的宏观电气特性的影响非常明显。因此,基于Voronoi网格建立ZnO压敏电阻的微观结构模型和... 详细信息

ZnO压敏电阻是由大量ZnO晶粒和晶界组成的多晶半导体器件,其内部ZnO晶粒微观结构的几何形状和拓扑结构以及晶界的性能和电气特性分布对ZnO压敏电阻的宏观电气特性的影响非常明显。因此,基于Voronoi网格建立ZnO压敏电阻的微观结构模型和晶界电路模型,研究微观参数的变化对其宏观电气性能的影响。仿真结果表明:通过减小平均晶粒尺寸、提高表面态密度或者降低施主浓度等措施,能够明显提高ZnO压敏电阻的电压梯度,电压梯度的提高有助于降低其残压比;降低晶粒电阻率,可减小ZnO压敏电阻的残压比,同时对其他电气参数无明显影响。因此,研发高梯度、低残压的ZnO压敏电阻,应采取以减小平均晶粒尺寸、降低晶粒电阻率作为主研究路线,以提高表面态密度、降低施主浓度等作为辅助措施的研发策略。

关键词： Voronoi网格电压梯度晶粒电阻率残压比表面态密度

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混合式直流断路器的发展现状及展望

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高电压技术 2020年第8期46卷 2617-2626页

作者：余占清曾嵘屈鲁严鑫甘之正张翔宇黄瑜珑电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京100084 清华大学能源互联网创新研究院北京100084 清华四川能源互联网研究院直流研究中心成都610042

混合式直流断路器是直流电网中实现直流电流开断和故障隔离最为理想的选择之一,该文总结了混合式直流断路器的发展现状。首先,根据直流断路器的拓扑结构梳理其技术路线,并进行对比分析。然后,针对混合式直流断路器的关键技术,围绕换流... 详细信息

混合式直流断路器是直流电网中实现直流电流开断和故障隔离最为理想的选择之一,该文总结了混合式直流断路器的发展现状。首先,根据直流断路器的拓扑结构梳理其技术路线,并进行对比分析。然后,针对混合式直流断路器的关键技术,围绕换流方式、电力电子开关、快速机械开关、控制保护和供能、能量吸收等方面进行综述。针对大容量直流开断这一世界性难题,国内外学者已开展广泛研究,提出了创新型拓扑结构,突破了高可控高可靠的故障换流、毫秒级超快速高效斥力机构、高裕度高稳定性电力电子开关、低残压快响应的耗能装置等关键技术。接着,对混合式直流断路器的应用场景进行分析,介绍了混合式直流断路器的典型应用。中国实现了世界上首套混合式高压直流断路器和首套三端口直流断路器的工程应用,并开展了世界上电压等级最高、开断能力最强的混合式直流断路器工程应用。最后,对混合式直流断路器的发展趋势进行展望与总结,为未来混合式直流断路器的技术发展、应用拓展提供参考。

关键词：直流电网直流断路器混合式直流断路器换流快速机械开关电力电子开关

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考虑风电与高载能负荷调度不确定性的鲁棒机组组合

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电力系统自动化 2019年第22期43卷 13-20页

作者：晋宏杨孙宏斌牛涛郭庆来王彬清华大学电机工程与应用电子技术系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

为缓解弃风问题,甘肃等电网开展了高载能负荷与风电的协调调度。然而,以电弧炉为代表的冶炼类高载能负荷在运行时存在有功功率波动,会对电网的自动发电控制(AGC)系统产生影响。为研究高载能负荷功率波动对负荷与风电协调调度的影响,文... 详细信息

为缓解弃风问题,甘肃等电网开展了高载能负荷与风电的协调调度。然而,以电弧炉为代表的冶炼类高载能负荷在运行时存在有功功率波动,会对电网的自动发电控制(AGC)系统产生影响。为研究高载能负荷功率波动对负荷与风电协调调度的影响,文中提出一种考虑高载能负荷功率波动以及风电不确定性的鲁棒机组组合方法。该方法充分考虑高载能负荷有功功率波动与设备运行状态的关系,对负荷有功功率的不确定性进行建模。接着,考虑高载能负荷与风电协调调度时,负荷不确定性与风电不确定性对电力系统共同作用的特点,构建最小化弃风与切负荷风险的鲁棒机组组合模型,使电网对高载能负荷进行调控时,可充分考虑高载能负荷不确定性的影响。最后,在IEEE RTS-79系统中对所提方法进行了验证,并分析了高载能负荷不确定性对协调调度的影响。

关键词：风电不确定性高载能负荷不确定性机组组合鲁棒优化

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综合能源系统中热力子系统的稳态特性分析

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发电技术 2020年第3期41卷 237-244页

作者：屈鲁欧阳斌袁志昌张树卿曾嵘电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

综合能源系统(integrated energy system,IES)涵盖能源形式多样,涉及运行模式复杂,包含控制设备和耦合环节丰富,给其稳态建模和稳态潮流计算带来了挑战。为了获取综合能源系统中热力子系统的稳态特性,给出了典型综合能源系统的拓扑架构... 详细信息

综合能源系统(integrated energy system,IES)涵盖能源形式多样,涉及运行模式复杂,包含控制设备和耦合环节丰富,给其稳态建模和稳态潮流计算带来了挑战。为了获取综合能源系统中热力子系统的稳态特性,给出了典型综合能源系统的拓扑架构;分别建立了电力子系统、热力子系统、冷力子系统和分布式能源站的稳态模型,进而建立了混合潮流模型,并利用Newton-Raphson算法进行了混合潮流求解;分析了热力子系统的关键技术参数(包括源节点的供水温度、负荷节点的出水温度、热网管道的长度和直径、热负荷功率)变化对综合能源系统稳态潮流的影响。分析结果可支撑综合能源系统的规划、设计及优化运行。

关键词：综合能源系统(IES) 热力子系统稳态建模稳态潮流

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注入无功功率的链式电池储能系统荷电状态均衡控制策略

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电力系统自动化 2020年第8期44卷 83-91页

作者：陈舒钰刘文华赵香花马慧远于希娟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 国网北京市电力公司北京市100031

针对链式电池储能系统相内电池组荷电状态(SOC)不均衡问题,分析了单位功率因数下均衡控制策略在SOC极度不均衡时导致过调制的边界条件,并提出了一种注入无功功率的新型相内SOC均衡控制策略。通过在各H桥调制信号中叠加有功和无功电压分... 详细信息

针对链式电池储能系统相内电池组荷电状态(SOC)不均衡问题,分析了单位功率因数下均衡控制策略在SOC极度不均衡时导致过调制的边界条件,并提出了一种注入无功功率的新型相内SOC均衡控制策略。通过在各H桥调制信号中叠加有功和无功电压分量,重新分配有功和无功功率,保证SOC处于极端状态的电池组主要进行有功功率交换,其余电池组主要进行无功功率交换,实现极端模块调制比有效降低,非极端模块调制比略有增长,避免过调制。与单位功率因数均衡控制策略相比,该策略通过控制功率因数角充分协调各模块调制比,可以在各电池组SOC差异更大的情况下实现均衡控制,扩大适用范围。仿真结果验证了所提策略的正确性和有效性。

关键词：链式变换器电池储能系统荷电状态均衡控制过调制注入无功功率

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