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电压-负荷调节架构下的配电网灵活资源多时间尺度控制技术

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湖南电力 2025年第1期45卷 112-120页

作者：敖非余斌李祖坤吴晋波胡斯佳李勇国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南长沙410208 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

针对降压节能技术电压调整裕量有限、变频空调渗透率高且对电压变化灵敏度低的问题,提出一种电压-负荷调节构架下的配电网灵活资源多时间尺度控制技术。首先,对降压节能技术进行建模并分析其在配电网中的节能效益。其次,建立变频空调的... 详细信息

针对降压节能技术电压调整裕量有限、变频空调渗透率高且对电压变化灵敏度低的问题,提出一种电压-负荷调节构架下的配电网灵活资源多时间尺度控制技术。首先,对降压节能技术进行建模并分析其在配电网中的节能效益。其次,建立变频空调的负荷模型以评估其调控潜力。在此基础上,提出并制定一种配电网多时间尺度优化调控策略,在日前调度阶段,提前规划有载变压器(on load tap changer,OLTC)、空调负荷及分布式资源的调控方案,以减小配电网对上级电网的调峰压力,在日内优化阶段,针对可能出现的电压越限情况,实时调整OLTC挡位,并基于电气距离对配网中的柔性可调资源进行实时控制,以实现电网电压的快速恢复,增强系统的稳定性和鲁棒性。最后,基于IEEE 33节点系统进行案例分析,验证了所提策略的有效性。

关键词：配电网迎峰度夏降压节能空调负荷多时间尺度优化电气距离

基于机电波传播理论的柔性功率调节器稳定控制方法实验研究

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电工技术学报 2012年第3期27卷 205-211页

作者：吴晋波文劲宇华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074

柔性功率调节器(FPC)是一种集成了飞轮储能技术和双馈电机技术两者优点的新型FACTS装置。而机电波传播理论是一种分析和研究电力系统有功功率振荡的新思路。本文将机电波理论应用于提高实际电力系统稳定性,分析了单机系统中机电波传播特... 详细信息

柔性功率调节器(FPC)是一种集成了飞轮储能技术和双馈电机技术两者优点的新型FACTS装置。而机电波传播理论是一种分析和研究电力系统有功功率振荡的新思路。本文将机电波理论应用于提高实际电力系统稳定性,分析了单机系统中机电波传播特性,提出了基于该理论的FPC稳定控制方法,为所研制的380V/4kW FPC样机设计了稳定控制器。样机动模实验结果表明,FPC能够有效地提高系统稳定性,从而验证了所提方法的可行性和FPC技术的实用性。

关键词：柔性功率调节器机电波飞轮储能实验样机电力系统稳定性

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基于储能技术的交流互联电网稳定控制方法

电工技术学报 2012年第6期27卷 261-267页

作者：吴晋波文劲宇孙海顺程时杰华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074

为了在储能功率有限的情况下能够更有效地阻尼系统低频振荡,提出了一种利用储能技术提高交流互联电网动态稳定性的控制方法,即利用储能技术配置区域间振荡模式对应特征根、增大系统区域间振荡模式的阻尼。研究了储能装置控制参数的优化... 详细信息

为了在储能功率有限的情况下能够更有效地阻尼系统低频振荡,提出了一种利用储能技术提高交流互联电网动态稳定性的控制方法,即利用储能技术配置区域间振荡模式对应特征根、增大系统区域间振荡模式的阻尼。研究了储能装置控制参数的优化和安装地点的选取,分析了储能装置功率响应时间对所提方法控制效果的影响,提出了实用化的控制策略,并进行了仿真分析。结果表明,所提控制方法在储能功率有限的情况下,仍然具有令人满意的控制效果。

关键词：储能技术交流互联电网低频振荡动态稳定特征值配置

多功能柔性功率调节器的动态运行特性研究(英文)

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电力系统自动化 2010年第3期34卷 81-85页

作者：吴晋波文劲宇孙海顺程时杰华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074

多功能柔性功率调节器(FPC)是一种带有大转动惯量飞轮储能单元的双馈电机,采用电压源型双PWM变换器作为交流励磁方式。介绍了所研制的10kW FPC动模试验样机的基本参数,建立了样机的详细数学模型,并在调相、次同步、超同步等运行状态下... 详细信息

多功能柔性功率调节器(FPC)是一种带有大转动惯量飞轮储能单元的双馈电机,采用电压源型双PWM变换器作为交流励磁方式。介绍了所研制的10kW FPC动模试验样机的基本参数,建立了样机的详细数学模型,并在调相、次同步、超同步等运行状态下进行了仿真研究。同时将样机在同样的运行状态下进行动态模拟实验。仿真和实验结果表明,FPC能够实现有功功率和无功功率的解耦控制,具有良好的动态运行特性。

关键词：双馈感应电机飞轮储能柔性功率调节器交流励磁样机动态运行特性

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不同水分条件下玉米生长过程的环境影响评价

不同水分条件下玉米生长过程的环境影响评价

作者：吴晋波山西农业大学

学位级别：硕士

目前,山西省农业种植对环境的影响逐渐升高,玉米作为全国第一大产量的种植作物,对环境的影响尤为突出,在作物生长过程中,水资源的消耗是必不可少的。本文为了研究不同水分条件下玉米种植全过程中的资源消耗和环境排放影响及改进措施。... 详细信息

目前,山西省农业种植对环境的影响逐渐升高,玉米作为全国第一大产量的种植作物,对环境的影响尤为突出,在作物生长过程中,水资源的消耗是必不可少的。本文为了研究不同水分条件下玉米种植全过程中的资源消耗和环境排放影响及改进措施。利用山西省太谷县2002年—2016年15年间的气象数据、玉米种植过程的施肥与灌溉数据、土壤数据及玉米生长发育数据、应用“以时间换空间”方法,采用用本地化校正的DNDC模型和数值模拟方法,模拟了玉米全生长过程中降雨量和施肥量变化下CO、NH和NO排放量及硝酸盐淋洗量,并且通过GIS软件建立各种污染排放和产量的空间分布关系,利用生命周期评价方法评价了玉米全生长过程对资源消耗和环境排放的定量影响,分析比较了降雨量和资源消耗与环境排放的关系,并提出不同降雨年型下的改进措施。分析结果表明:(1)DNDC模型模拟结果表明降水量和玉米籽粒产量之间存在正相关关系,降水量的增加会使作物的产量逐渐上升,同时当降雨量在300 mm00 mm时,随着降水量增加玉米产量和CO排放、NO、NH挥发是增加的趋势,硝酸盐淋洗是下降的趋势,(2)空间分布表明在太谷县的玉米种植过程中环境排放的不均匀的特点,在2002-2016年间,任村乡的环境排放要高于太谷县的其他地区,环境排放呈现从施肥高地区向周边逐渐减少的趋势。同时在不同的降水年型下的环境排放的空间分布也不相同,随着降水量的增加呈现太谷县的东北-西南地区环境排放逐渐增加,西北-东南地区则逐渐降低的趋势。(3)通过对玉米生长过程的生命周期评价,环境影响的潜力值大小依次是:土地利用、富营养化、环境酸化、能源消耗和温室气体排放,在种植过程中对环境造成影响的主要原因是在降水较少的年份施肥量的投入过大。(4)玉米在种植过程中的环境影响与降水量存在负相关关系,在生命周期评价的环境因子中,降水与环境的影响呈线性负相关关系。当年降雨量大于560 mm(丰水年)下玉米种植全过程的综合影响因子在0.19.20,年降水量在350 mm60 mm之间(平水年)的综合影响因子在0.17.27,年降水量低于350 mm(枯水年)的综合影响因子在0.3以上,玉米种植全过程对环境的影响依次为枯水年>平水年>丰水年;(5)数值模拟表明降雨量范围在350mm以下时,在施肥量不变条件下,增加灌溉能够增加产量减少排放,环境影响因子降到0.2以下;在不灌溉的条件下,应减少到原施肥量的20%0%时环境影响因子降低到0.2.3;平水年施肥量应减少到原施肥量的80%5%时,产量无显著下降,但是环境影响显著降低。温室效应、富营养化、能源消耗和土地利用与降水年型相关。因此在不同降水年型,对玉米种植提供合理的水分供给、并且合理施用化肥,有效提高水肥资源的利用效率,才能够有效控制生态环境影响和保证粮食生产安全。

关键词：降水 DNDC模型生命周期评价玉米环境影响

基于现代内点非线性规划的复杂电力系统最优励磁控制研究

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基于现代内点非线性规划的复杂电力系统最优励磁控制研究

作者：吴晋波广西大学

学位级别：硕士

发电机励磁控制是电力系统中最为经济和最有效的控制手段之一。其技术的发展常取决于控制理论的发展。最优控制问题作为现代控制理论的核心，一直是研究的热点。在非线性控制方面，国内外的学者们取得了大量的成果。但对于电力系统这样... 详细信息

发电机励磁控制是电力系统中最为经济和最有效的控制手段之一。其技术的发展常取决于控制理论的发展。最优控制问题作为现代控制理论的核心，一直是研究的热点。在非线性控制方面，国内外的学者们取得了大量的成果。但对于电力系统这样复杂的非线性系统，找到其最优的控制规律是困难的。而在数学规划方面，一些成熟的方法，如现代内点理论，已应用到电力系统的最优潮流、机组投入、经济调度等多个问题，并取得了良好的效果。本文旨在研究将非线性规划理论运用于控制问题的建模与求解。将积分的控制目标用和式近似表示，作为目标函数。运用隐式积分方法，将控制系统的状态方程差分为等价的代数方程，包含在等式约束中。控制量的上下限幅作为不等式约束。这样，将最优控制问题直接转化为数学规划问题。使用成熟的现代内点理论来求解此规划问题。进而形成以现代内点理论处理最优控制问题的新思路。该思路适用于各种线性、非线性控制系统，并能确保控制系统在选定的性能指标下达到最优。以复杂电力系统励磁控制为研究对象，本文提出了基于现代内点理论的复杂电力系统励磁控制方法，并在复杂电力系统(6机22节点系统)上进行仿真以验证其有效性。文中分别以发电机机端电压及转速偏差和功角偏差为目标函数，研究了在系统受到机械输入功率扰动、机端电压调节扰动、瞬时性故障扰动或永久性故障扰动时，所提方法的控制效果并对其加以分析。同时与分散非线性干扰抑制励磁控制器进行了仿真比较。结果表明：在复杂电力系统受到多种扰动的情况下，所提方法能使系统具有良好的控制效果。

关键词：复杂电力系统非线性最优控制现代内点理论励磁控制

考虑直流电流变化及交流故障发生时刻影响的HVDC换相失败分析方法

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电网技术 2015年第5期39卷 1261-1267页

作者：徐敬友谭海燕孙海顺吴晋波国网湖北省电力公司经济技术研究院湖北省武汉市430074 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 国网湖南省电力公司电力科学研究院湖南省长沙市410007

研究了交流系统三相对称故障造成的直流电流变化及故障时刻对HVDC换相失败的影响,由关断角减小到换相失败临界值,推出换相电压值的计算方法。该方法在经典计算方法的基础上,考虑了故障后直流电流的变化,推导了换相电压值与关断角的关系... 详细信息

研究了交流系统三相对称故障造成的直流电流变化及故障时刻对HVDC换相失败的影响,由关断角减小到换相失败临界值,推出换相电压值的计算方法。该方法在经典计算方法的基础上,考虑了故障后直流电流的变化,推导了换相电压值与关断角的关系式;在此基础上进一步研究了故障时刻对临界换相电压值的影响,推导了故障时刻与临界换相电压值的关系式。对双极直流系统算例进行了相应的计算分析,并通过时域仿真验证了该分析结果的正确性。研究得出,计算临界换相电压值在计及故障造成的直流电流的变化和故障时刻的影响是不同的,该方法可有效提高理论分析临界换相电压值的计算精度,进一步说明故障后是否发生换相失败,与是否有足够的关断角或相应的反向换相电压时间面积相关。

关键词：高压直流输电换相失败临界换相电压值直流电流故障时刻

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柔性功率调节器动态运行特性实验

电工技术学报 2012年第3期27卷 212-218页

作者：吴晋波文劲宇孙海顺程时杰洪权李勇徐友平华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074 华中电力调度通信中心武汉430077

柔性功率调节器(FPC)是一种集成了飞轮储能技术和双馈电机技术两者优点的新型FACTS装置,具有电能存储、有功功率和无功功率解耦调控等多种功能。本文介绍了所研制的380V/4kW FPC样机的构成,对该样机进行了全面的运行特性实验研究,对实... 详细信息

柔性功率调节器(FPC)是一种集成了飞轮储能技术和双馈电机技术两者优点的新型FACTS装置,具有电能存储、有功功率和无功功率解耦调控等多种功能。本文介绍了所研制的380V/4kW FPC样机的构成,对该样机进行了全面的运行特性实验研究,对实验数据进行了分析,结果表明,FPC样机可以直接变频启动,在亚同步状态和超同步状态下均可以进行有功功率和无功功率的双向独立调控,具有良好的动态运行特性,从而验证了FPC技术的可行性。

关键词：柔性功率调节器飞轮储能双馈电机实验样机动态运行特性

HVDC开路状态下换流阀控制设备误发保护性触发故障原因分析

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电网技术 2018年第3期42卷 812-818页

作者：吴晋波熊尚峰陈刚李刚刘海峰汪宵飞国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南省长沙市410007 湖南省湘电试验研究院有限公司湖南省长沙市410004 国网湖南省电力有限公司检修公司湖南省长沙市410004

HVDC开路状态下,监视晶闸管正向电压的换流阀控制设备易误发保护性触发故障,导致直流闭锁。针对此情况,分析了HVDC开路工况特性和保护性触发原理,以祁连—韶山±800kV特高压直流工程为例,深入开展了故障分析,提出了换流阀控制设备误发... 详细信息

HVDC开路状态下,监视晶闸管正向电压的换流阀控制设备易误发保护性触发故障,导致直流闭锁。针对此情况,分析了HVDC开路工况特性和保护性触发原理,以祁连—韶山±800kV特高压直流工程为例,深入开展了故障分析,提出了换流阀控制设备误发保护性触发的原因和条件。受实际电压波形的影响,晶闸管电压相角为180°附近时,阀电子电路在收到触发脉冲信号的情况下,将极有可能发送建压脉冲信号。阀接口电子设备会误将此信号识别为保护性触发脉冲信号。HVDC非开路状态下,由于换流器控制单元对触发延迟角的限制,阀电子电路不可能在晶闸管电压相角为180°附近时收到触发脉冲信号;换流阀控制设备误发保护性触发的故障只可能发生在HVDC开路工况下。最后进行了换流阀控制设备实验测试,故障现象、实验测试结果与分析结果一致。

关键词：高压直流输电开路状态直流开路试验换流阀控制设备保护性触发