检索结果-南通市图书馆

面向分布式资源聚合管控的虚拟电厂建模与优化控制综述

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山东电力技术 2024年第2期51卷 11-24,45页

作者：何斯强张俊岭顾宗奇施啸寒江涵电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东济南250061 山东鲁软数字科技有限公司山东济南250001 全球能源互联网发展合作组织北京100031

随着可再生能源渗透率不断提高,电力系统运行灵活性不足的问题日益突出。虚拟电厂(virtual power plant,VPP)是一种融合先进通信与控制技术的分布式可控资源管理新模式,将多类型可控资源聚合为整体,对电力系统经济运行、调峰、调频、稳... 详细信息

随着可再生能源渗透率不断提高,电力系统运行灵活性不足的问题日益突出。虚拟电厂(virtual power plant,VPP)是一种融合先进通信与控制技术的分布式可控资源管理新模式,将多类型可控资源聚合为整体,对电力系统经济运行、调峰、调频、稳定控制等多方面进行支撑。从分布式资源聚合管控与运行优化视角,系统综述了VPP内涵、架构、资源聚合、运行优化等方面当前技术水平和研究现状。首先梳理虚拟电厂功能内涵与定位,总结基于端-边-网-云的分层聚合管控框架及各环节需要解决的关键技术问题;随后介绍各类资源物理建模方法及其聚合模型,并从“对外统一、对内协调”角度综述VPP内部资源优化控制及其整体参与电网互动的协同方法,总结了虚拟电厂未来的技术挑战与发展前景。

关键词：虚拟电厂分布式资源资源聚合协同优化

SMES装置用电压源型变流器双闭环功率控制系统设计

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电力自动化设备 2018年第12期38卷 168-173,193页

作者：辛征魏莉施啸寒山东建筑大学信息与电气工程学院山东济南250101 山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室山东济南250061

基于PI控制器的双闭环功率控制系统简单可靠,但存在理论参数控制效果不理想、参数进一步调整缺乏系统方法的问题。针对该问题,以超导磁储能(SMES)装置中较常采用的电压源型变流器(VSC)为对象,研究其双闭环功率控制系统中PI参数的设置方... 详细信息

基于PI控制器的双闭环功率控制系统简单可靠,但存在理论参数控制效果不理想、参数进一步调整缺乏系统方法的问题。针对该问题,以超导磁储能(SMES)装置中较常采用的电压源型变流器(VSC)为对象,研究其双闭环功率控制系统中PI参数的设置方法。首先给出SMES系统中VSC数学模型及控制系统结构,并基于二阶最佳整定思想推导各环PI控制器理论参数的计算式;然后以传递函数及根轨迹为工具,分析各环PI控制器参数变化对各环动态特性的影响规律,并据此总结参数调整步骤;最后通过仿真算例验证理论分析的合理性和参数调整步骤的有效性。

关键词：超导磁储能电压源型变流器双闭环功率控制 PI参数调整根轨迹分析

蓄电池-超导磁体储能系统平抑间歇性电源出力波动的研究

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电力自动化设备 2013年第8期33卷 53-58页

作者：施啸寒王少荣华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074

分析了使用蓄电池-超导磁体混合储能系统平抑间歇性电源出力波动的基本原理,给出了电源并网装置和混合储能装置的拓扑结构以及二者间的接口电路。设计并实现了基于中央控制单元和本地控制单元双层控制结构的储能控制系统,中央控制单元... 详细信息

分析了使用蓄电池-超导磁体混合储能系统平抑间歇性电源出力波动的基本原理,给出了电源并网装置和混合储能装置的拓扑结构以及二者间的接口电路。设计并实现了基于中央控制单元和本地控制单元双层控制结构的储能控制系统,中央控制单元使用滑动平均滤波器分离功率指令中的低频成分再指派给蓄电池承担,并将剩余快速变化分量分配给超导磁体承担;本地控制器使用PI控制规律控制蓄电池和超导磁体分别跟踪功率指令和电压指令。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所设计系统与控制方法的有效性。

关键词：混合储能系统蓄电池超导磁体储能出力波动抑制间歇性电源滑动均值滤波

超导磁储能系统用多相斩波器矢量切换控制方法

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中国电机工程学报 2013年第30期33卷 145-152,21页

作者：施啸寒王少荣左文平强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074

在高功率超导磁储能装置(superconducting magnetic energy storage,SMES)中,电压源型功率调节系统首先利用多相斩波器将超导磁体电流转化成稳定的直流电压,再利用后级电压源型变流器(voltage source converter,VSC)与交流系统交换功率... 详细信息

在高功率超导磁储能装置(superconducting magnetic energy storage,SMES)中,电压源型功率调节系统首先利用多相斩波器将超导磁体电流转化成稳定的直流电压,再利用后级电压源型变流器(voltage source converter,VSC)与交流系统交换功率。当SMES与电网交换功率快速大幅变化时,传统自均流PI法控制的多相斩波器存在直流电压偏移和相间暂时不均流的问题。直流电压的偏移会进一步影响后级VSC功率交换的控制精度及速度。为克服上述问题,该文导出了多相斩波器开关函数模型,并基于该模型提出一种矢量切换控制方法。该方法使用滞环规律切换控制矢量,实现直流电压的控制,并利用控制矢量冗余的开关组合实现均流。仿真分析表明,该文方法可基本消除交换功率突变时直流电压的偏移,从而为后级VSC的快速准确控制提供有利条件。此外,所提方法能够实现斩波器在多种工况下良好均流,保证长期运行的可靠性。

关键词：多相斩波器控制矢量切换方法多滞环均流控制超导磁储能

面向冲击性负荷的TSC型无功补偿装置研究与设计

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面向冲击性负荷的TSC型无功补偿装置研究与设计

作者：施啸寒山东大学

学位级别：硕士

由于冲击性负荷自身的非线性以及电力电子变流器在其控制系统中的应用,将导致配电网功率因数的降低,同时向电网注入大量谐波。谐波的存在会造成电动机的振动和发热加剧,降低其工作效率和使用寿命。冲击性负荷还会引起电网电压和频率的波... 详细信息

由于冲击性负荷自身的非线性以及电力电子变流器在其控制系统中的应用,将导致配电网功率因数的降低,同时向电网注入大量谐波。谐波的存在会造成电动机的振动和发热加剧,降低其工作效率和使用寿命。冲击性负荷还会引起电网电压和频率的波动,继而可能引发继电保护误动,降低供电可靠性。无功补偿和谐波抑制技术作为治理上述问题的主要手段,已在实际工程中取得了良好的应用效果。针对冲击性负荷的无功冲击,研制可实现快速准确跟踪特性的无功补偿装置,具有较大的应用价值。在查阅文献的基础上,本文首先总结了冲击性负荷的特点和危害。针对面向冲击性负荷的无功补偿装置,就其补偿准确性和动作快速性这两个主要问题,从检测算法、控制策略以及硬件实现等方面进行了研究,经对比分析确定在工程设计中采用TSC型就地补偿方案。在理论分析的基础上,就面向冲击性负荷的TSC型无功补偿装置开展了设计分析,重点是考虑冲击性负荷对控制系统设计的影响。在设计控制系统时,基于瞬时无功功率理论实现谐波环境下无功检测的准确性和快速性,同时采用带电压修正的无功功率控制方法,既可保证控制的快速性又提高了控制系统的稳定性。通过对等容电容器组的循环投切,可有效延长补偿装置的使用寿命,而且,基于晶闸管电子开关的控制手段,可实现电容器组的无冲击、无涌流准确可控投切。仿真结果验证了设计方案的有效性。最后,本文进行了控制系统的样机开发和测试。在样机设计中,使用32位定点高速数字信号处理器芯片DSP2812作为核心控制器,实现数据信息的快速采集计算以及控制指令信号的生成。同时,还设计开发了配合控制器工作的信号预处理电路、频率跟踪电路以及控制信号的隔离驱动电路。在软件编程上以嵌入式C语言作为主体,采用汇编语言和C语言混合编程,可兼顾快速性与可读性;采用CCS调试环境,便于执行程序的监控和数据信息的图形化显示。进一步完成了试验平台的搭建与试验方案设计,并对控制系统样机的工作性能进行测试。测试结果表明,在可能的冲击负荷范围内,补偿装置的控制系统样机均能正确动作,响应时间小于两个工频周波,可有效实现对冲击性负荷的快速跟踪补偿。

关键词：冲击性负荷动态无功补偿 TSC型无功补偿装置 DSP控制器瞬时无功功率理论过零投切

同方学位论文库评论

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虚拟电厂短时长精细化生产模拟方法与系统

中国电机工程学报 2023年第9期43卷 3366-3380页

作者：薛景润施啸寒曹永吉张恒旭电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东省济南市250061 丹麦科技大学电气工程系电力与能源中心丹麦灵比2800

分布式电源、电动汽车、温控负荷等需求侧可控异构分散资源渗透率逐步增加,迫切需要对其有效整合后参与电网调控。虚拟电厂(virtualpowerplant,VPP)是聚合和管控海量分布式能源(distributed energy resources,DERs)的有效形式,而运行仿... 详细信息

分布式电源、电动汽车、温控负荷等需求侧可控异构分散资源渗透率逐步增加,迫切需要对其有效整合后参与电网调控。虚拟电厂(virtualpowerplant,VPP)是聚合和管控海量分布式能源(distributed energy resources,DERs)的有效形式,而运行仿真工具是发挥其作用的重要支撑。鉴于此,该文给出覆盖DER设备建模、异构DERs聚合和集群协同控制等全环节的VPP短时长精细化生产模拟方法,并设计面向VPP参与电网互动的开放式仿真系统。在分析VPP短时长精细化生产模拟需求的基础上,归纳精细化仿真关键技术;基于DERs物理特性分析及管控架构构建,提出包含设备层和管控层的VPP精细化建模方法;以通用开放为原则,设计仿真系统实现方案,通过模块化建模和通用化架构及互动接口设计,实现对多种电网仿真引擎和多类DERs模型兼容。以包含异构DERs的单个VPP为例,介绍典型日VPP生产模拟结果,并以包含多VPP的区域电网为例,给出DERs集群功率调节响应过程及其参与频率紧急控制和功角稳定紧急控制的效果,仿真结果验证了所述方法和系统的有效性。

关键词：虚拟电厂精细化生产模拟分布式能源紧急控制动态支撑

考虑电流指令跟踪能力的PQ控制逆变型分布式电源故障模型

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电力自动化设备 2020年第1期40卷 59-65,72页

作者：魏传芝施啸寒张恒旭慈松刘洋山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室山东济南250061 美国内布拉斯加大学林肯分校电气与计算机工程学院美国林肯68588 国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250002

从逆变型分布式电源(IIDG)的数学模型、控制原理和参数设计角度出发,分析不同参数、故障前工况和故障严重程度条件下变流器电流对其指令的跟踪情景,进而提出一种考虑变流器电流指令跟踪能力的IIDG对称故障模型。该模型根据变流器电流能... 详细信息

从逆变型分布式电源(IIDG)的数学模型、控制原理和参数设计角度出发,分析不同参数、故障前工况和故障严重程度条件下变流器电流对其指令的跟踪情景,进而提出一种考虑变流器电流指令跟踪能力的IIDG对称故障模型。该模型根据变流器电流能否准确跟踪指令将IIDG等值为压控电流源和压控电压源这2个阶段,可更加准确地反映对称故障期间IIDG的控制特性。与现有方法及电磁暂态仿真软件计算结果的对比分析表明,所提方法在简化计算的同时具备更高的计算精度。

关键词：配电网逆变型分布式电源对称故障模型 PQ控制故障穿越故障分析模型

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配电线路全线速切继电保护技术

电力自动化设备 2009年第4期29卷 91-95,146页

作者：丛伟潘贞存郑罡段昊施啸寒山东大学电气工程学院山东济南250061

针对配电系统采用的分段式过流保护存在速段保护范围小、整定配合复杂等问题,研究并提出了一种配电线路全线速切保护系统。该系统基于纵联比较的保护原理,结合配电系统的保护配置特点,借助通信手段完成上下游保护之间的信息交换,为配电... 详细信息

针对配电系统采用的分段式过流保护存在速段保护范围小、整定配合复杂等问题,研究并提出了一种配电线路全线速切保护系统。该系统基于纵联比较的保护原理,结合配电系统的保护配置特点,借助通信手段完成上下游保护之间的信息交换,为配电线路提供全线速动保护功能。依据所获取保护信息类型的不同和对信息利用方式的不同,提出了基于过流元件的闭锁式速切保护系统和基于低电流、低电压元件的允许式速切保护系统,研究了2种速切保护系统的逻辑构成和工作方式,并从快速性、安全可靠性、方案实现的难易程度等方面分析各自的特点。对速切保护所采用的通信方式进行了分析研究,对利用中间继电器、数传电台和光纤3种通信方式进行保护信息交换的延时进行了实验室测试。采用数传电台通信方式的闭锁式速切保护已经投入现场试运行,目前运行效果良好。

关键词：配电系统速切保护纵联比较通信分段式

兼顾物理状态和用户行为的虚拟电厂紧急功率调节能力量化评估

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中国电机工程学报 2023年第8期43卷 2906-2920页

作者：薛景润施啸寒王超曹永吉张恒旭电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东省济南市250061 丹麦科技大学电气工程系电力与能源中心丹麦灵比2800

高比例新能源、电动汽车、储能电站等并网,迫切需要改进电网安全稳定控制技术体系,将海量分散可控资源纳入电网紧急控制范畴。针对紧急控制在线决策需求,该文给出以虚拟电厂(virtual power plant,VPP)为管控形式的分布式能源(distribute... 详细信息

高比例新能源、电动汽车、储能电站等并网,迫切需要改进电网安全稳定控制技术体系,将海量分散可控资源纳入电网紧急控制范畴。针对紧急控制在线决策需求,该文给出以虚拟电厂(virtual power plant,VPP)为管控形式的分布式能源(distributed energy resources,DERs)紧急功率调节能力量化描述和在线评估方法。首先,分析紧急功率调节能力的内涵及表述要求,给出调节能力的量化描述方法;其次,构建反映物理特性及考虑用户行为约束的VPP紧急功率调节能力评估综合模型;最后,给出考虑状态转移及边界约束的紧急功率多时间尺度调节能力计算方法,设计相关仿真计算模块,并实现与PSS/E接口。以含300台电动汽车及1000台空调的VPP为例,仿真验证所述方法的有效性。

关键词：安全稳定虚拟电厂分布式能源紧急功率调节能力在线评估