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含SVG的光伏场站阻抗建模与高频振荡风险分析

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四川电力技术 2024年第4期 23-30页

作者：徐韵扬周波孙昕炜王曦国网四川省电力公司电力科学研究院

基于级联H桥电路的静止无功发生器(SVG)具有快速的动态无功支撑能力，是大型光伏场站常用的无功补偿设备。同时，由于SVG的控制带宽相对较大，控制作用所影响频段范围相对较宽，SVG在千赫兹以上的高频段仍可能具有负阻特性，使得含SVG... 详细信息

基于级联H桥电路的静止无功发生器(SVG)具有快速的动态无功支撑能力，是大型光伏场站常用的无功补偿设备。同时，由于SVG的控制带宽相对较大，控制作用所影响频段范围相对较宽，SVG在千赫兹以上的高频段仍可能具有负阻特性，使得含SVG的光伏场站面临更高频段范围的高频振荡风险。然而，现有研究重点关注新能源在2.5 Hz～1 kHz频段范围内的阻抗特性，无法评估1 kHz以上的高频振荡风险。同时，多种高频段附加控制策略和多种运行方式使得光伏场站的高频振荡分析进一步复杂化。首先，围绕含SVG的光伏场站高频振荡问题，建立了计及多类型附加控制策略影响下光伏机组和SVG的高频通用阻抗模型；进而，深入分析了光伏场站的高频段阻抗特性及其高频段负阻尼的影响因素，提出了含SVG的光伏场站面临的典型高频振荡风险；最后，针对四川某光伏场站开展电磁暂态仿真，对所做研究内容进行了验证。

关键词：光伏场站 SVG 阻抗稳定性分析阻抗建模高频振荡振荡抑制策略

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基于图卷积网络的快速暂态安全评估方法

电力系统保护与控制 2023年第1期51卷 43-51页

作者：汪康康梅生伟魏巍肖谭南黄少伟孙昕炜国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 智能电网四川省重点实验室四川成都610065

快速、可靠的电力系统动态安全评估能够显著提高电力系统运行方式优化调整的效率。针对电力系统暂态稳定预想事故扫描需要完成大量仿真、过于耗时的问题,提出了基于图卷积网络的快速动态安全分析方法。该方法基于电力系统的潮流特征和... 详细信息

快速、可靠的电力系统动态安全评估能够显著提高电力系统运行方式优化调整的效率。针对电力系统暂态稳定预想事故扫描需要完成大量仿真、过于耗时的问题,提出了基于图卷积网络的快速动态安全分析方法。该方法基于电力系统的潮流特征和拓扑特征构建电力系统潮流特征图。利用图卷积方法对电力系统运行状态进行特征挖掘与特征学习,将动态安全评估问题建模为图上节点分类问题。所得模型在读取电网拓扑与潮流运行状态后,仅须完成一次前向计算即可同时给出预想事故集中多个预想事故的稳定性预测结果,无须依赖仿真波形或量测数据,实现快速暂态稳定预想事故扫描。IEEE39节点系统算例测试表明,算法设计正确、高效、准确率高,能够显著提高暂态稳定预想事故扫描的效率,实现快速动态安全评估。

关键词：动态安全分析图卷积网络潮流特征提取网络拓扑

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全功率变速抽水蓄能机组快速功率模式小信号建模

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电力系统自动化 2022年第4期46卷 162-169页

作者：史华勃王渝红滕予非陈刚孙昕炜丁理杰四川大学电气工程学院四川省成都市610065 四川蜀能电力有限公司高新分公司四川省成都市610041 国网四川省电力公司电力科学研究院四川省成都市610041

小信号建模是全功率变速抽水蓄能机组(FSC-VSPSU)稳定性量化分析与多控制器参数优化的基础。由于变流器响应时间尺度为毫秒级、水轮机系统响应尺度为秒级,因此,采用快速功率模式的抽水蓄能机组在发电状态下的稳定特性在很大程度上受制... 详细信息

小信号建模是全功率变速抽水蓄能机组(FSC-VSPSU)稳定性量化分析与多控制器参数优化的基础。由于变流器响应时间尺度为毫秒级、水轮机系统响应尺度为秒级,因此,采用快速功率模式的抽水蓄能机组在发电状态下的稳定特性在很大程度上受制于水轮机特性。针对常用经典水轮机模型不能准确反映抽水蓄能机组运行特性的问题,提出了计及初始运行工况的改进水轮机小信号模型。该模型可反映水轮机初始运行负荷和水头对稳定特性的影响,且模型参数易于获取。结合发电机、励磁系统、调速系统以及变流器模型,构建了FSC-VSPSU在发电状态下的小信号模型和电磁暂态仿真模型。采用特征值分析方法研究了抽水蓄能机组小信号稳定特性,仿真结果表明抽水蓄能机组存在超低频振荡风险。同时,提取了关键影响因素,进一步给出了调速系统参数整定原则。

关键词：全功率变速抽水蓄能机组快速功率模式建模水轮机

基于压缩空气储能附加阻尼控制的电力系统低频振荡抑制策略

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中国电力 2023年第10期56卷 115-123页

作者：汪康康孙昕炜周波郑天文魏巍蒋力波国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610047 清华四川能源互联网研究院四川成都610213

随着电力系统中电力电子设备的渗透率大幅提升,在扰动下系统发生低频振荡失稳问题日益凸显。为此,结合压缩空气储能良好的有功调节能力,提出了抑制电网低频振荡的压缩空气储能附加阻尼控制方法。首先,建立了压缩空气储能的数学模型,分... 详细信息

随着电力系统中电力电子设备的渗透率大幅提升,在扰动下系统发生低频振荡失稳问题日益凸显。为此,结合压缩空气储能良好的有功调节能力,提出了抑制电网低频振荡的压缩空气储能附加阻尼控制方法。首先,建立了压缩空气储能的数学模型,分析了质量流量对其输出功率的影响。其次,分析压缩空气储能抑制低频振荡的可行性,提出了基于调节阀的附加阻尼控制器,调整质量流量,进而控制压缩空气储能的输出功率,抑制电网的低频振荡。最后,搭建含压缩空气储能的4机2区域电力系统仿真模型,验证所提方法的有效性。仿真结果显示所提方法能够为电网提供正阻尼,可较快抑制电网的低频振荡,有效提高电力系统的稳定性。

关键词：压缩空气储能低频振荡附加阻尼调节阀质量流量

弱联系电网中SVC引起的次同步振荡分析及其抑制措施研究

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电力系统保护与控制 2019年第21期47卷 171-178页

作者：孙昕炜史华勃倪江魏巍国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041 国网四川省电力公司经济技术研究院四川成都610041

藏中联网工程多站点布置了SVC以改善长链式电网的电压调节性能。经过电磁暂态仿真发现,在藏中联网这类具有长链式、弱联系特征的电网中,SVC控制参数不当可能引发次同步振荡。为了深入研究此类振荡特性及抑制方法,建立了线性化的SVC和输... 详细信息

藏中联网工程多站点布置了SVC以改善长链式电网的电压调节性能。经过电磁暂态仿真发现,在藏中联网这类具有长链式、弱联系特征的电网中,SVC控制参数不当可能引发次同步振荡。为了深入研究此类振荡特性及抑制方法,建立了线性化的SVC和输电网络的电磁暂态模型。采用特征分析的方法,在两个算例中分析了这种新型次同步振荡的特点。结果表明,此类次同步振荡是在系统已有的次同步模式当中,不当的SVC控制削弱了次同步阻尼,从而引发了振荡的产生。且系统中的多台SVC对系统振荡阻尼的削弱作用会叠加,进一步增加次同步振荡风险。最后,根据此类次同步振荡的特点,针对性地提出了抑制此类新型次同步振荡的措施。

关键词：弱联系电网 SVC 次同步振荡电磁暂态特征分析

综合谐波算法的小电阻接地配电网高阻比率制动保护

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综合智慧能源 2022年第1期44卷 80-86页

作者：倪江孙昕炜熊晓曼任昊杨宇玄国网四川省电力公司经济技术研究院成都610041 国网四川省电力公司电力科学研究院成都610041

中性点经小电阻接地的配电网发生高阻接地故障,因故障电流微弱,传统过流保护装置容易拒动,而已有的高阻接地故障检测算法因复杂的故障特征应用受到一定限制。分析高阻接地故障电流特征发现,线路零序电流存在谐波特性且与变压器中性点零... 详细信息

中性点经小电阻接地的配电网发生高阻接地故障,因故障电流微弱,传统过流保护装置容易拒动,而已有的高阻接地故障检测算法因复杂的故障特征应用受到一定限制。分析高阻接地故障电流特征发现,线路零序电流存在谐波特性且与变压器中性点零序电流大小成正比的特征,据此提出综合零序电流谐波算法的比率制动保护。其原理是整定值根据中性点零序电流大小和线路零序电流三次谐波进行自适应调整;进一步设定保护判据及整定值,建立高阻接地故障模型。在典型小电阻接地配电网中对各种算法进行仿真测试,并对各种算法进行对比,仿真结果验证综合谐波算法的高阻比率制动保护兼顾了可靠性和灵敏性。

关键词：小电阻接地配电网高阻接地故障谐波算法比率制动保护零序电流

一种开放式电力系统科研开发与测试平台的设计与实现

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电网技术 2014年第8期38卷 2037-2043页

作者：代贤忠陈颖沈沉汤蕾孙昕炜林韩黄道姗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) 北京市海淀区100084 国网福建省电力有限公司福建省福州市350003 国网福建省电力科学研究院福建省福州市350007

为满足科研开发与测试领域对数据支撑和应用集成平台的灵活性和可扩展性的高要求,采用自律分散系统模型和开放网关服务协议(open service gateway initiative,OSGi)规范,设计实现了一种开放式的电力系统科研开发与测试平台。首先,基于... 详细信息

为满足科研开发与测试领域对数据支撑和应用集成平台的灵活性和可扩展性的高要求,采用自律分散系统模型和开放网关服务协议(open service gateway initiative,OSGi)规范,设计实现了一种开放式的电力系统科研开发与测试平台。首先,基于自律分散系统模型设计实现软件总体框架;接着,以3层Map为数据结构设计元数据,并设计数据变化触发的数据驱动机制;然后,根据电力数据流的分层特征设计分层解耦管理框架,提出以元数据为边界解耦系统功能并以数据驱动协调系统功能的应用集成方案。最后,以电网安全稳定离线自动分析、电网实时运行断面数据获取、电网弱连接识别和振荡源定位分析的开发集成测试为例,展示了该平台具有很好的灵活性和可扩展性。

关键词：自律分散系统 OSGi 科研开发与测试数据驱动灵活性可扩展性

自律分散的电力系统复合自动计算分析工具设计与实现

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电网技术 2014年第5期38卷 1181-1188页

作者：代贤忠沈沉陈颖孙昕炜汤蕾林韩黄道姗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) 北京市海淀区100084 国网福建省电力有限公司福建省福州市350003 国网福建省电力科学研究院福建省福州市350007

在现有电力系统计算分析软件的体系结构不够开放的限制条件下,从电力系统计算分析工作的特点出发,对计算分析进行层次划分,提炼复合自动计算分析工具设计的2个关键技术问题。基于自律分散系统模型和OSGi规范,设计功能流程和框架,解决上... 详细信息

在现有电力系统计算分析软件的体系结构不够开放的限制条件下,从电力系统计算分析工作的特点出发,对计算分析进行层次划分,提炼复合自动计算分析工具设计的2个关键技术问题。基于自律分散系统模型和OSGi规范,设计功能流程和框架,解决上述2个关键技术问题,完成复合自动计算分析工具的标准化整体设计,为综合型的复合自动计算分析功能的实现提供一般方法。设计实现了以数据变化驱动的案例生成流程;以PSD电力系统计算分析软件为例,完成标准计算分析工具的调用设计;设计任务调度器,实现计算内核的管理和计算任务的调度;最后以特高压电网振荡解列故障样本筛选和电网安全稳定控制措施有效性自动校验为例,展示了复合自动计算分析工具总体设计的可行性和实用效果。

关键词：自律分散复合自动计算分析计算内核任务调度器故障筛选安控措施校验

浮世绘的色彩构成研究及应用 ——以《春诵夏弦》系列作品为例

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浮世绘的色彩构成研究及应用 ——以《春诵夏弦》系列作品为例

作者：孙昕信阳师范大学

学位级别：硕士