检索结果-南通市图书馆

考虑转子稳定性约束的直驱风机虚拟同步发电机构网频率支撑控制

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电网技术 2024年

作者：闻章姚良忠程帆毛蓓琳王强强陈汝斯交直流智能配电网湖北省工程中心(武汉大学) 武汉大学电气与自动化学院国网湖北省电力有限公司电力科学研究院

电力系统中新能源电源占比的不断上升导致系统惯量持续下降，弱化了系统的频率稳定性水平。以风电为代表的新能源电源的构网控制是提升系统频率稳定水平的一种有效方法。但当前在风机构网频率支撑控制中对风机源侧动态特性的影响考虑不... 详细信息

电力系统中新能源电源占比的不断上升导致系统惯量持续下降，弱化了系统的频率稳定性水平。以风电为代表的新能源电源的构网控制是提升系统频率稳定水平的一种有效方法。但当前在风机构网频率支撑控制中对风机源侧动态特性的影响考虑不充分，特别是基于虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator， VSG）控制的风机在频率支撑过程中存在由于转子失速导致的转子失稳问题。针对上述问题，本文首先分析了构网控制下直驱风机频率响应特性，并通过功角与转子转速耦合关系分析明晰了风电转子失稳特性和控制参数的影响。在此基础上，提出了一种考虑转子稳定性约束的直驱风机VSG构网频率支撑控制策略，不但提升了系统不同扰动下的系统频率稳定性，同时可有效避免风机转速恢复过程中可能出现的频率二次跌落问题。最后，通过PSCAD/EMTDC算例仿真，分析验证了所提控制策略的有效性。

关键词：直驱风机转子稳定虚拟同步机频率支撑转速恢复

新能源及储能联合发电系统黑启动时空支撑能力评估及应用

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电网技术 2024年

作者：陈汝斯孙吉广刘艳刘海光智楠余笑东付宇昂华北电力大学电气与电子工程学院国家电网有限公司华中分部国网湖北省电力有限公司电力科学研究院

配备储能的新能源机组具有作为黑启动电源的潜力，研究其在初期黑启动阶段的黑启动能力对于构建与新型电力系统相适应的应急防御支撑体系具有重要意义。考虑到新能源场站黑启动能力的时空变化特性，提出以包含负荷水平、源-荷电气距离... 详细信息

配备储能的新能源机组具有作为黑启动电源的潜力，研究其在初期黑启动阶段的黑启动能力对于构建与新型电力系统相适应的应急防御支撑体系具有重要意义。考虑到新能源场站黑启动能力的时空变化特性，提出以包含负荷水平、源-荷电气距离和启动服务安全水平要素的三元表对新能源场站的黑启动能力进行量化表征，以此为基础，定义黑启动时空支撑能力。引入长短期记忆神经网络与知识图谱，其中利用长短期记忆神经网络进行启动服务安全水平快速预测，进而进行黑启动时空支撑能力评估；知识图谱则将滚动更新的数据存储并进行可视化展示。最后，结合实例说明了新能源场站黑启动时空支撑能力滚动评估的未来应用场景。

关键词：黑启动时空支撑能力长短期记忆神经网络知识图谱初期黑启动在线恢复决策

提升新能源消纳能力的集中式与分布式电池储能协同规划

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电力系统自动化 2022年第20期46卷 23-32页

作者：蔡福霖胡泽春曹敏健蔡德福陈汝斯孙冠群清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430074

随着新能源发电占比的不断提升,其出力的随机性和波动性给电网的安全稳定运行带来巨大挑战。在电网中合理配置电池储能系统是提升新能源发电接入和消纳的重要手段。从输配电网全局的层面考虑集中式与分布式电池储能的协同优化规划,其中... 详细信息

随着新能源发电占比的不断提升,其出力的随机性和波动性给电网的安全稳定运行带来巨大挑战。在电网中合理配置电池储能系统是提升新能源发电接入和消纳的重要手段。从输配电网全局的层面考虑集中式与分布式电池储能的协同优化规划,其中,集中式电池储能接入输电网、分布式电池储能接入配电网。将整个问题分解为输电网层的集中式储能优化配置主问题和各个配电网层的分布式储能优化配置子问题。为考虑两层间有功和无功功率交换,主问题采用了计及无功功率的输电网线性化潮流模型。针对主问题和子问题的特点,提出了改进分析目标级联法进行求解。基于IEEE 24节点输电网和IEEE 33节点配电网设计算例系统进行仿真分析,结果表明,所提方法可通过在输配电网中合理配置电池储能有效提升电网新能源消纳能力。

关键词：电池储能优化规划输电网配电网新能源发电分析目标级联法

一种基于附加谐波电流信号的主动配电网线路保护方法

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中国电机工程学报 2023年

作者：邓靖雷姚良忠徐箭程帆毛蓓琳陈汝斯国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉大学电气与自动化学院

高比例分布式新能源经电力电子变换器接入主动配电网，使得配电网的故障特征和传统配电网相比发生了根本改变。由于受电力电子变换器电流限幅、控制策略等影响，高比例分布式新能源接入的主动配电网故障特性复杂、故障特征明显弱化，传... 详细信息

高比例分布式新能源经电力电子变换器接入主动配电网，使得配电网的故障特征和传统配电网相比发生了根本改变。由于受电力电子变换器电流限幅、控制策略等影响，高比例分布式新能源接入的主动配电网故障特性复杂、故障特征明显弱化，传统的配电网保护方案难以适用。本文提出了一种基于附加谐波电流信号的配电网线路保护方法。该方法利用IIDG灵活可控的特点，通过改变IIDG限幅控制的方式，利用IIDG在故障后向系统主动注入谐波电流信号；同时考虑到该谐波信号对IIDG自身控制的影响，设计了相应的前馈滤波环节；进一步，根据此谐波电流信号的幅值及其与保护正序测量电压的相位关系，构建了新型保护判据。通过对一个10kV主动配电网的PSCAD/EMTDC仿真分析，验证了所提方案在对称及不对称故障下均能正确、快速动作。

关键词：主动配电网变限幅控制谐波电流注入线路保护新型方向判据

含SVG的直驱风电场高频振荡分析及抑制策略

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电力建设 2023年第12期44卷 115-124页

作者：程东夏世威李庚银孙冠群陈汝斯王尔玺新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京市102206 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉市430015

静止无功发生器(static var generator,SVG)与直驱风电机组(direct-drive permanent magnet synchronous generator,PMSG)相互作用引发的高频振荡威胁到直驱风电场的安全稳定运行。针对这一问题,文章首先建立含SVG的直驱风电场高频阻抗... 详细信息

静止无功发生器(static var generator,SVG)与直驱风电机组(direct-drive permanent magnet synchronous generator,PMSG)相互作用引发的高频振荡威胁到直驱风电场的安全稳定运行。针对这一问题,文章首先建立含SVG的直驱风电场高频阻抗模型,分析高频振荡的形成机理;推导了SVG负阻尼区间的频率分布并分析了系统振荡稳定性,据此得出系统控制参数的稳定取值范围;然后基于振荡机理,提出了一种基于电流反馈的附加阻尼控制方法,通过SVG高频相位补偿实现对风电场高频振荡的有效抑制,并进行了控制参数整定;最后,在MATLAB/Simulink平台搭建直驱风电场电磁暂态仿真模型,验证了振荡分析方法和附加阻尼控制策略的有效性。

关键词：静止无功发生器(SVG) 直驱风电场高频振荡附加阻尼控制

基于切片采样-马尔科夫链蒙特卡洛模的高比例新能源电力系统等效惯量概率评估

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电网技术 2023年

作者：王强强姚良忠徐箭程帆毛蓓琳闻章陈汝斯国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉大学电气与自动化学院

风电、光伏新能源发电功率的不确定性给高比例新能源电力系统的等效惯量评估带来了新的挑战。基于确定性的惯量评估方法不能有效反映全分析时段高比例新能源电力系统惯量的时序变化态势。为了评估新能源波动所引起的系统惯量不确定性，... 详细信息

风电、光伏新能源发电功率的不确定性给高比例新能源电力系统的等效惯量评估带来了新的挑战。基于确定性的惯量评估方法不能有效反映全分析时段高比例新能源电力系统惯量的时序变化态势。为了评估新能源波动所引起的系统惯量不确定性，本文提出了一种基于切片采样-马尔科夫链蒙特卡洛模拟（S-MCMC）的系统等效惯量概率评估方法。首先，对高比例新能源电力系统惯量组成及特性进行了分析，并对同步旋转设备的有效机械惯量、风电光伏电源的有效虚拟惯量进行量化计算。然后，基于Copula函数建立风速和光照强度之间的相关性模型，利用S-MCMC对系统等效惯量进行概率评估，从而得到系统等效惯量时序变化区间。最后，以改进的IEEE 39节点系统进行仿真分析，验证了本文所提出方法及分析结果的有效性。

关键词：高比例新能源电力系统不确定性等效惯量概率评估时序变化区间

基于梯次启动与优化算法的多集群风机最优调频方法

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电力建设 2023年第11期44卷 54-63页

作者：陈汝斯李大虎周泓宇周悦饶渝泽姚伟国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉市430077 国网湖北省电力有限公司武汉市430077 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 武汉市430074

高比例风电接入电网后能够有效缓解供电压力,但其随机性和波动性也降低了电网惯性,增加了电网调频压力。因此,近几十年来,基于风电场的各种频率调节技术得到广泛研究。其中,可以解决风电场功率和电力系统频率间解耦问题的风力发电机组... 详细信息

高比例风电接入电网后能够有效缓解供电压力,但其随机性和波动性也降低了电网惯性,增加了电网调频压力。因此,近几十年来,基于风电场的各种频率调节技术得到广泛研究。其中,可以解决风电场功率和电力系统频率间解耦问题的风力发电机组自适应惯性下垂控制策略被认为是增强电网惯性最有效的方法之一。然而,目前的研究主要聚焦于一次频率下降(first frequency drop,FFD),并且对控制参数影响的研究不足。因此,提出了一种基于蒲公英优化(dandelion optimizer,DO)算法的梯次启动自适应惯性下降控制策略,以减小系统频率波动,减轻FFD、二次频率下降(second frequency drop,SFD)和三次频率下降(third frequency drop,TFD)。此外,DO算法优化了所设计控制器在50 MW、100 MW以及150 MW负荷增量下的控制参数,并将该优化参数用于不同负荷变化事件,最后在MATLAB/Simulink中进行仿真,进而评估该策略的性能。仿真结果表明,基于DO优化的控制器能够及时应对多种负荷增量变化,显著抑制系统频率下降。与常规试错法相比,负荷增加时,基于DO的SFD和TFD分别减少了11.34%和13.74%。

关键词：频率调节多集群风机梯次启动自适应控制蒲公英优化算法

考虑智能配电网谐波谐振模式不确定性的抑制措施

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电力自动化设备 2016年第7期36卷 60-66页

作者：余光正林涛陈汝斯徐遐龄武汉大学电气工程学院湖北武汉430072 湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心湖北武汉430068 华中电网调控分中心湖北武汉430077

智能配电网的操作运行,如智能配电网中分布式电源的分期接入等,可能导致电网节点导纳矩阵的特征值发生变化,使电网谐波谐振模式发生变化,谐振频率发生偏移,采用模态分析法及常规的抑制措施难以有效应对。针对这一问题,提出了一种无源滤... 详细信息

智能配电网的操作运行,如智能配电网中分布式电源的分期接入等,可能导致电网节点导纳矩阵的特征值发生变化,使电网谐波谐振模式发生变化,谐振频率发生偏移,采用模态分析法及常规的抑制措施难以有效应对。针对这一问题,提出了一种无源滤波器优化策略。以目标模式模态阻抗幅值最小化为优化目标建立优化模型,并利用改进模拟植物生长算法(PGSA)对优化模型进行求解。利用IEEE 14节点标准系统构造测试算例,对所提方法进行验证并与传统方法进行对比,结果表明了所提方法的有效性和优越性。

关键词：智能配电网谐波谐振模态分析法分布式电源智能优化算法

基于有限量测数据的主动配电网电压暂降源精确定位策略

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电工技术学报 2019年第A1期34卷 312-320页

作者：陈汝斯林涛毕如玉徐遐龄齐清武汉大学电气工程学院武汉430072 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077 太阳能高效利用湖北省协同创新中心武汉430068 华中电网调控分中心武汉430077 国网北京市电力公司北京100031

准确定位电压暂降源,对提高供电可靠性、明确供需双方责任具有重要意义。目前,基于有限电能质量(PQ)监测点量测数据和配电自动化提供的网络实时信息,通过短路电流计算,进行配电网电压暂降源精确定位成为研究热点之一。但现有方法存在不... 详细信息

准确定位电压暂降源,对提高供电可靠性、明确供需双方责任具有重要意义。目前,基于有限电能质量(PQ)监测点量测数据和配电自动化提供的网络实时信息,通过短路电流计算,进行配电网电压暂降源精确定位成为研究热点之一。但现有方法存在不区分暂降源类型,需遍历所有母线、计算量大、过渡电阻估计不准确影响定位精度、难以适用于多源主动配电网等不足。该文提出一种适用于主动配电网的电压暂降源精确定位策略。针对基于序功率增量方向原理确定的暂降源候选区域,进行电压暂降成因辨识。对于由短路故障引起的电压暂降,基于考虑分布式电源接入和过渡电阻影响的主动配电网短路电流计算方法,以故障位置、过渡电阻为优化变量,以最小化有限观测点处故障电流、电压的计算值与观测值误差为目标,建立寻找最邻近母线和寻找准确故障位置的分步优化模型并采用智能优化算法求解,实现精确定位。基于改进IEEE 34节点配电网算例验证了本文方法的有效性,并通过与现有方法的结果比较说明了所提方法的优越性。

关键词：主动配电网电压暂降源定位分步优化模型短路电流计算序功率增量方向