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提高多机系统小干扰稳定性的DFIG-SMES协调控制策略

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电网技术 2022年第3期46卷 915-922页

作者：姜惠兰李希钰白玉苓智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 国网天津滨海供电公司天津市滨海新区300450

大规模风电场并网对电力系统的安全稳定运行造成了较大影响,改善含风电场电力系统的小干扰稳定性日益重要。针对多机电力系统,提出一种联合双馈风机(doubly-fed induction generator, DFIG)与超导储能(superconducting magnetic energy ... 详细信息

大规模风电场并网对电力系统的安全稳定运行造成了较大影响,改善含风电场电力系统的小干扰稳定性日益重要。针对多机电力系统,提出一种联合双馈风机(doubly-fed induction generator, DFIG)与超导储能(superconducting magnetic energy storage,SMES)协调控制改善电力系统小干扰稳定性的方法。从风电场在电网的实际接入位置出发,通过对含风电场电力系统的节点电压方程进行修正和收缩处理,推导出同步机电磁功率改变量与DFIG接入的关联关系。在此基础上,依据互补群惯量加权平均角度相对值变换法则分析了风电场并网点的功率特性对系统振荡模式的阻尼影响,给出了提高系统小干扰稳定性的DFIG-SMES功率补偿协调控制策略。仿真结果表明,在系统小扰动动态过程中通过对SMES合理调节交换功率,增强了风电场并网点对系统的正阻尼作用,达到了提升系统小干扰稳定性的效果。

关键词：多机电力系统小干扰稳定性双馈风机超导储能振荡模式阻尼

提高暂态稳定性的VSC-HVDC功率附加滑模控制方法

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电力自动化设备 2022年第2期42卷 187-193页

作者：姜惠兰李政肖瑞李希钰天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072

利用直流功率快速可控的特点提高交流系统的暂态稳定性已成为交直流系统的重要研究方向。以多机交直流系统为研究对象,提出了一种提高暂态稳定性的柔性直流输电(VSC-HVDC)有功控制方法。借助VSC-HVDC接地导纳模型和对节点导纳矩阵的收缩... 详细信息

利用直流功率快速可控的特点提高交流系统的暂态稳定性已成为交直流系统的重要研究方向。以多机交直流系统为研究对象,提出了一种提高暂态稳定性的柔性直流输电(VSC-HVDC)有功控制方法。借助VSC-HVDC接地导纳模型和对节点导纳矩阵的收缩,推导包含其整流站功率特性和拓扑信息的系统等值机械功率变化量的表达式,建立了分析整流站有功附加量与反映系统暂态稳定性的等值功角的数学模型。针对二者之间的非线性关系,采用非奇异Terminal滑模控制,以等值功角变化速度及加速度建立切换面,并依据建立的数学模型,确定出可以加快系统趋近于稳定的整流站有功附加量的控制策略。对所提控制方法的有效性进行仿真分析,结果表明,所提方法可以改善系统等值功角的变化,加快系统恢复稳定的速度。

关键词：柔性直流输电多机交直流系统暂态稳定性节点导纳矩阵滑模控制

考虑动态电压区间无功支撑的双馈风机连锁故障穿越控制策略

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高电压技术 2022年第1期48卷 147-155页

作者：姜惠兰王绍辉李希钰肖瑞天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072

造成大规模风电机组脱网的低高电压连锁故障近年频发,而现有穿越方案多立足于单一电压骤变故障进行暂态分析及策略制定。从对双馈异步风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的暂态冲击和对其无功需求两方面分析低高电压连锁... 详细信息

造成大规模风电机组脱网的低高电压连锁故障近年频发,而现有穿越方案多立足于单一电压骤变故障进行暂态分析及策略制定。从对双馈异步风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的暂态冲击和对其无功需求两方面分析低高电压连锁故障的特点,并以最大限度发掘故障期间DFIG的无功支撑能力为出发点,确定其在故障各阶段的无功电流极限和背靠背变流器的无功调节优先级,进而给出无功分配方案以满足电网故障带来的无功需求。在此基础上,提出了兼顾DFIG故障穿越指标和故障各阶段电网无功需求的协调控制策略,即在利用DFIG转子电压补偿项抑制转子过电流的前提下,采用考虑动态电压区间的无功支撑方式,以及协调调用DFIG定子侧和网侧变流器的无功出力,实现对系统电压恢复作用,同时有效改善了高电压阶段电压及转子电流的越限程度,降低了DFIG发生脱网的风险。仿真结果表明所提控制策略有利于DFIG连锁故障期间穿越性能和无功支撑效果。

关键词：风力发电双馈风力发电机低高电压连锁故障无功支持协调控制变流器

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考虑备切机组涉频特性的高频切机优化方法

电力系统及其自动化学报 2023年第1期35卷 103-110页

作者：姜惠兰李希钰肖瑞天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072

高频切机是防止区域型送端电网因过剩功率引发频率失稳事故的主要手段。首先分析了高频切机动作切除机组对系统频率响应的影响方式,构建了考虑不同频率响应阶段下系统频率特性差异评价高频切机方案实施效果的目标函数。在此基础上,建立... 详细信息

高频切机是防止区域型送端电网因过剩功率引发频率失稳事故的主要手段。首先分析了高频切机动作切除机组对系统频率响应的影响方式,构建了考虑不同频率响应阶段下系统频率特性差异评价高频切机方案实施效果的目标函数。在此基础上,建立了切机量最小和评价指标最优的高频切机方案多目标优化的数学模型,提出了一种考虑备切机组涉频特性差异的高频切机方案递进修正优化方法。采取将备切机组等容量替换为新能源机组整定初始切机量,将不受备切机组涉频特性差异和切除顺序的影响。在寻优的迭代过程中,依据切机后的过剩功率水平对各轮次切机量进行修正。仿真对比分析验证了所整定的高频切机方案具有权衡总切机量最小与实施效果最优的优势。

关键词：新能源高频切机涉频特性频率响应多目标优化

协调相邻风电场之间低电压穿越的综合保护方案

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电网技术 2013年第7期37卷 1983-1989页

作者：张曼姜惠兰智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072

多个风电场相邻时,若某一风电场近端发生严重故障,其撬棒投入实现低电压穿越的同时,将对相邻风电场造成影响。根据故障时双馈风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的无功功率特性,分析了撬棒投入对相邻风电场的影响以及造... 详细信息

多个风电场相邻时,若某一风电场近端发生严重故障,其撬棒投入实现低电压穿越的同时,将对相邻风电场造成影响。根据故障时双馈风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的无功功率特性,分析了撬棒投入对相邻风电场的影响以及造成相邻风电场撬棒连锁动作的原因,提出了一种基于DFIG转子串联电阻和静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的综合保护方案及相应的控制策略,以协调多风电场之间的低电压穿越,防止撬棒的连锁动作使电网电压和无功功率进一步恶化。仿真结果表明,所提保护方案能够抑制相邻风电场DFIG的转子电流,防止撬棒连锁动作,并能最大限度补偿无功缺额,提高出口电压。

关键词：撬棒双馈风力发电机低电压穿越相邻风电场转子串联电阻静止同步补偿器综合保护方案

基于撬棒并联动态电阻的自适应双馈风力发电机低电压穿越

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电工技术学报 2014年第2期29卷 271-278页

作者：张曼姜惠兰智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津300072

当电网故障引起电压跌落时,为防止大装机容量风电场的风机脱网,双馈风力发电机(DFIG)多采用Crowbar电路来实现低电压穿越(LVRT)。传统Crowbar电路采用固定阻值的电阻,很难兼顾对转子电流和直流母线电压的抑制以及对Crowbar的投入工作时... 详细信息

当电网故障引起电压跌落时,为防止大装机容量风电场的风机脱网,双馈风力发电机(DFIG)多采用Crowbar电路来实现低电压穿越(LVRT)。传统Crowbar电路采用固定阻值的电阻,很难兼顾对转子电流和直流母线电压的抑制以及对Crowbar的投入工作时间的控制。针对传统Crowbar的不足提出了一种基于Crowbar并联动态电阻的双馈风力发电机低电压穿越方案,制定了该方案的自适应控制策略以及其阻值的整定方法。仿真分析不同跌落深度下所提方案的LVRT特性,并与改变IGBT的导通脉宽的变电阻Crowbar方案进行了比较,结果表明带并联动态电阻Crowbar方案的LVRT效果较好,不仅兼顾了对转子过电流和直流母线过电压的抑制,而且在电压深度跌落时可缩短Crowbar的投入时间,有利于系统电压的恢复。

关键词：撬棒并联动态电阻(PDR) 自适应控制低电压穿越双馈风力发电机(DFIG) parallel dynamic resistor(PDR) low voltage ride-through (LVRT) doubly-fed induction generator(DFIG)

前馈式神经网络的容错性评估和计算方法的研究

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模式识别与人工智能 2004年第2期17卷 201-206页

作者：姜惠兰孙雅明天津大学电气工程与自动化学院天津300072

本文研究了前馈式神经网络(NN)的容错性问题,提出了一种用全新的概念评估前馈式NN容错性能的方法.将动力学系统的吸引子和吸引域的概念引入到前馈式NN网络,给出了前馈式NN模型的"吸引子"和"吸引域"的定义,以及描述容错性的指标,并在此... 详细信息

本文研究了前馈式神经网络(NN)的容错性问题,提出了一种用全新的概念评估前馈式NN容错性能的方法.将动力学系统的吸引子和吸引域的概念引入到前馈式NN网络,给出了前馈式NN模型的"吸引子"和"吸引域"的定义,以及描述容错性的指标,并在此基础上推导出一种计算前馈式NN"吸引域"大小的数学方法.该研究使前馈式NN容错性有了基于理论的评估和数学计算方法.

关键词：神经网络容错性吸引域信息处理

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基于模糊神经网络的发电机励磁控制器的研究

电网技术 2005年第1期29卷 50-55页

作者：姜惠兰魏强唐晓骏天津大学电气与自动化工程学院天津市南开区300072 中国电力科学研究院北京市海淀区100085

在分析发电机励磁控制系统的基础上将模糊控制理论和神经网络技术有机结合,提出了基于模糊神经网络(Fuzzy Neural Network,FNN)的智能型励磁控制策略,构造了具有双FNN模型结构的励磁控制器。所构建的FNN励磁控制系统不仅保留了模糊控制... 详细信息

在分析发电机励磁控制系统的基础上将模糊控制理论和神经网络技术有机结合,提出了基于模糊神经网络(Fuzzy Neural Network,FNN)的智能型励磁控制策略,构造了具有双FNN模型结构的励磁控制器。所构建的FNN励磁控制系统不仅保留了模糊控制的功能,而且具有体现励磁控制非线性特征的能力,能更精确地反映系统的动态变化过程,具有更强的鲁棒性和适应性。

关键词：发电机励磁控制器励磁控制系统模糊神经网络模糊控制理论智能型神经网络技术 FNN 鲁棒性模型结构

异联想记忆Hopfield神经网络的模型、算法及性能

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系统工程理论与实践 2005年第5期25卷 101-107页

作者：姜惠兰孙雅明天津大学电气与自动化工程学院天津300072

　对联想记忆神经网络(neuralnetworks NN)的特性进行了分析,基于双向联想存储器BAM原理,对自联想记忆HopfieldNN模型进行了扩展,建造了适合于求解模式识别问题的异联想记忆HopfieldNN模型结构.并针对HopfieldNN记忆容量不足的缺陷,对... 详细信息

　对联想记忆神经网络(neuralnetworks NN)的特性进行了分析,基于双向联想存储器BAM原理,对自联想记忆HopfieldNN模型进行了扩展,建造了适合于求解模式识别问题的异联想记忆HopfieldNN模型结构.并针对HopfieldNN记忆容量不足的缺陷,对常规的学习算法进行了改进,建立了基于投影原理的伪逆学习算法和广义逆学习算法,提高了HopfieldNN对样本的记忆存储能力.分析表明:本文的研究解决了HopfieldNN应用于异联想记忆模式识别的关键问题.

关键词： Hopfield NN 联想记忆记忆容量模式识别