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含异步变速风机的风电场一次调频等值建模与仿真

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电力系统自动化 2019年第23期43卷 185-192页

作者：姚琦刘吉臻胡阳孟洪民华北电力大学控制与计算机工程学院北京市102206 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市102206 国网信息通信产业集团有限公司北京市102211

风机参与系统一次调频目前已成为各国电网对风机并网的基本要求,但是适用于预测控制等算法的大型风电场频率响应动态特性数学描述尚未有充分研究。文中提出了参与调频前运行于最大功率点跟踪模式下的异步变速风机参与一次调频时的全风... 详细信息

风机参与系统一次调频目前已成为各国电网对风机并网的基本要求,但是适用于预测控制等算法的大型风电场频率响应动态特性数学描述尚未有充分研究。文中提出了参与调频前运行于最大功率点跟踪模式下的异步变速风机参与一次调频时的全风况出力响应模型,基于小信号增量法获得了不同工况下出力响应的线性化描述,与风机非线性模型对比验证了所提线性化模型的有效性和准确性。此外,在单机线性化模型基础上,基于间隙度量计算将特性相似的风机进行聚类,建立了风电场出力响应等值模型。仿真结果表明,所提等值模型在降低风电场调频模型复杂度的前提下保证了风电场频率响应特性的逼近精度。

关键词：一次调频异步变速风机线性化模型间隙度量等值模型

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电网限负荷条件下风电场一次调频策略

电网技术 2016年第7期40卷 2030-2037页

作者：范冠男刘吉臻孟洪民王凯新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

随着风电并网容量的增加,电力系统的调频、调峰问题日益突出,这就要求风电场应具备功率调节和频率调整的综合控制能力。根据风电机组的风速状况提出超速控制和桨距角控制协调的减载控制方案,使得预留的功率既可满足风电场的限负荷控制要... 详细信息

随着风电并网容量的增加,电力系统的调频、调峰问题日益突出,这就要求风电场应具备功率调节和频率调整的综合控制能力。根据风电机组的风速状况提出超速控制和桨距角控制协调的减载控制方案,使得预留的功率既可满足风电场的限负荷控制要求,也可作为风电场的调频备用。同时,根据风电场自身的运行状况整定风电机组的静态调差系数,并结合风场的功率分配策略,使风电场能在电网限负荷条件下尽可能地支持电力系统的频率调整。仿真结果表明,所提出的方法能满足电网限负荷指令,改善系统的调频特性,并缓解常规发电厂的调频压力,充分利用限负荷条件下的"弃风"资源。

关键词：风电场限负荷运行减载控制风电调差系数一次调频

考虑蓄电池健康的微电网群模型预测控制能量管理策略

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电力自动化设备 2019年第6期39卷 88-95页

作者：孟洪民刘迪李强邱镇黄晓光邢小文国网信息通信产业集团有限公司北京102211 西北工业大学自动化学院陕西西安710100

为提高新能源消纳能力,减少微电网群运行成本,设计考虑蓄电池健康的微电网群模型预测控制(MPC)能量管理策略。通过模拟蓄电池2种充电模式,将微电网群数学模型和约束方程表述为混合整数线性规划(MILP)优化问题,并与MPC框架相结合,在满足... 详细信息

为提高新能源消纳能力,减少微电网群运行成本,设计考虑蓄电池健康的微电网群模型预测控制(MPC)能量管理策略。通过模拟蓄电池2种充电模式,将微电网群数学模型和约束方程表述为混合整数线性规划(MILP)优化问题,并与MPC框架相结合,在满足约束条件的基础上对优化问题进行在线求解。考虑到微电网能量管理以日前调度为主,提出变时域MPC寻优策略,进一步减小额外的寻优计算量。基于硬件在环实验平台对所提策略进行验证,结果表明,该策略可最大限度利用新能源,减少微电网群购电成本,实时性好,恒压充电模式可有效保护蓄电池健康。

关键词：微电网群能量管理混合整数线性规划变时域模型预测控制硬件在环蓄电池健康

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一种基于可伸缩模式的潜在语义挖掘方法

中国科学技术大学学报 2019年第7期49卷 524-532页

作者：邱镇王琪媛刘迪孟洪民国网信息通信产业集团有限公司北京102211 国网(北京)节能设计研究院有限公司北京100052

大数据反映了人们的生活习惯、社会规律以及自然规律.数据流作为大数据最重要的表现形式之一,应用的范围非常广泛.在实际的数据流应用领域中,连续数据点组成的波段在宏观层次上展示了丰富的语义,因此以模式(波段)为粒度来表达数据流显... 详细信息

大数据反映了人们的生活习惯、社会规律以及自然规律.数据流作为大数据最重要的表现形式之一,应用的范围非常广泛.在实际的数据流应用领域中,连续数据点组成的波段在宏观层次上展示了丰富的语义,因此以模式(波段)为粒度来表达数据流显得尤为重要.为此基于SP-tree挖掘的可伸缩模式,提出了Pattern2vec的方法,将可伸缩模式向量化,利用向量来发现数据流上潜在的隐含语义,完成分类工作.在医疗和电力数据开展实验,实验结果表明,Pattern2vec相比其他对比方法,具有更好的分类表现.

关键词：大数据可伸缩模式向量化隐含语义分类

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藏中电网系统级动态协调控制方案研究

电网技术 2018年第10期42卷 3323-3329页

作者：岳雷薛安成贺庆孟洪民于强崔洁豪毕天姝杨奇逊新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 全球能源互联网发展合作组织北京市西城区100032 国网信息通信产业集团有限公司北京市昌平区102211 国网电动汽车服务有限公司北京市西城区100032

藏中电网因其特殊的地理环境约束,具备典型的＂大机小网＂和＂大直流、小系统、弱送受端＂特性。此外,随着光伏等高随机性新能源比重的增加,频率稳定问题已成为系统主要运行风险。基于藏中电网模型,分别分析藏中电网在典型故障下的频率... 详细信息

藏中电网因其特殊的地理环境约束,具备典型的＂大机小网＂和＂大直流、小系统、弱送受端＂特性。此外,随着光伏等高随机性新能源比重的增加,频率稳定问题已成为系统主要运行风险。基于藏中电网模型,分别分析藏中电网在典型故障下的频率稳定特性,以及藏中电网内发电机组调速器参数对系统频率稳定性的影响。基于分析结果,针对藏中电网跳机故障,设计系统级协调控制系统方案,提出调速器在线PID参数优化调整、直流调制与切负荷相结合的藏中电网频率协调控制策略,对藏中电网的安全生产运行具有较好的实际指导价值。

关键词：频率稳定性水轮机调速器 PID参数高压直流调制切负荷协调控制

大惯量风力发电系统功率波动平抑控制策略综述

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华北电力大学学报（自然科学版） 2018年第1期45卷 31-38页

作者：邢小文孟洪民谢利理西北工业大学自动化学院陕西西安710072 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

由风速波动性和间歇性引起的风机出力波动对电网安全稳定运行造成不利影响。因此,平抑输出功率波动性成为大惯量风机控制的主要研究目标之一。首先对影响风功率波动性的因素进行梳理,然后以风能利用效率为标准,将输出功率平抑策略分为... 详细信息

由风速波动性和间歇性引起的风机出力波动对电网安全稳定运行造成不利影响。因此,平抑输出功率波动性成为大惯量风机控制的主要研究目标之一。首先对影响风功率波动性的因素进行梳理,然后以风能利用效率为标准,将输出功率平抑策略分为低风能利用型、高风能利用型和其它类型三类。从基本原理、方法、优缺点和研究趋势等多方面,对各类平抑策略进行全面综述和总结,对比归纳了不同控制策略的本质,并对未来研究方向进行讨论。此外,文中亦对风轮转动惯量与风能利用效率、功率波动性关系进行深入分析,论证了大惯量风机功率波动平抑过程中兼顾效率的重要性。

关键词：风力发电风机控制储能功率波动性效率最大风能捕获

水轮发电机调速系统对超低频振荡的影响及模型适用性分析

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中国电机工程学报 2019年第1期39卷 227-235页

作者：岳雷薛安成李志强孟洪民严剑峰李柏青毕天姝杨奇逊新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国网信息通信产业集团有限公司北京市昌平区102211

水电高占比电力系统普遍存在与调速系统相关的超低频振荡风险,而水电原动机复杂的非线性使得此类电网中调速参数的整定缺乏充分的依据。论文建立了调速系统的传递函数模型,从相频特性分析论证了调速系统对超低频振荡的影响机理。通过研... 详细信息

水电高占比电力系统普遍存在与调速系统相关的超低频振荡风险,而水电原动机复杂的非线性使得此类电网中调速参数的整定缺乏充分的依据。论文建立了调速系统的传递函数模型,从相频特性分析论证了调速系统对超低频振荡的影响机理。通过研究不同负荷和工作水头下原动机相频特性变化规律,提出低水头、高负荷运行工况是适合开展频率稳定分析的保守工况。结合藏中电网频率振荡实例,基于保守工况下的原动机简化模型,对相关机组调速参数开展稳定性分析和优化整定。三年来的运行实践表明,优化后的调速参数较好地解决了藏中电网超低频振荡问题。该文的研究对类似电网调速参数的整定具有参考意义。

关键词：水轮机调速器原动机模型超低频振荡相频特性

采用半自由工况点和分块优化策略的大惯量风力发电系统模型预测控制

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华北电力大学学报（自然科学版） 2017年第4期44卷 78-84页

作者：孟洪民刘吉臻张江昆林忠伟华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

风速随机性和间歇性对风机在风能捕获效率、出力波动性、机械载荷等目标的控制带来困难。针对额定风速以上区间,提出一种多目标模型预测控制策略:其基于半自由稳态工况点的多模型调度策略,在确保转速以额定值附近变动的同时,减少桨距角... 详细信息

风速随机性和间歇性对风机在风能捕获效率、出力波动性、机械载荷等目标的控制带来困难。针对额定风速以上区间,提出一种多目标模型预测控制策略:其基于半自由稳态工况点的多模型调度策略,在确保转速以额定值附近变动的同时,减少桨距角动作,进而获得更好控制效果;采用水平分块策略优化目标二次型函数寻优过程,减小计算量和计算时间。多场景对比仿真结果表明,该方法具有更好动态特性,发电机输出功率波动和机械载荷减小,寻优计算时间缩短,具有较高工程应用价值。

关键词：风力发电模型预测控制多自由度多目标功率波动性机械载荷

基于负荷跟踪和客户低感知的电动汽车群调个控充电管理方法

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电力信息与通信技术 2024年第3期22卷 43-51页

作者：文爱军姜雨滋孟洪民刘泽三国网信息通信产业集团有限公司北京市昌平区100052

针对电动汽车充电站对电网负荷调控指令跟踪精度低、充电客户对站内负荷分配不满意的问题,文章提出了基于负荷跟踪和客户低感知的电动汽车群调个控充电管理方法。首先,基于改进的条件生成对抗网络建立电动汽车单体可调度潜力的预测模型... 详细信息

针对电动汽车充电站对电网负荷调控指令跟踪精度低、充电客户对站内负荷分配不满意的问题,文章提出了基于负荷跟踪和客户低感知的电动汽车群调个控充电管理方法。首先,基于改进的条件生成对抗网络建立电动汽车单体可调度潜力的预测模型,可根据客户车辆电池管理系统历史上报的充电数据,生成车辆调度潜力时序曲线。然后,根据电动汽车充电集群的调度潜力总曲线和来自电网的负荷调控信号,提出计及能量损失和客户低感知的负荷分解优化模型,使用改进的多目标麻雀搜索算法进行求解,并在四川成都的电动汽车充电站验证了所提模型的合理性,证实其能有效地降低对客户车辆的控制功率损失,提高对调度负荷控制信号的跟踪精度,同时提高单个充电客户的感知满意度。

关键词：电动汽车可调度能力负荷跟踪条件生成对抗网络多目标麻雀搜索算法低感知函数