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受互联网思路启发的电力系统重要节点评估算法

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国防科技大学学报 2023年第3期45卷 211-218页

作者：耿俊琪孙贤明宋蕙慧曲延滨山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 国网山东省电力公司淄博供电公司山东淄博255000 哈尔滨工业大学(威海)新能源学院山东威海264200

对电力系统中重要节点进行有效区分,有助于在资源有限的条件下对重要节点施加额外保护或改变拓扑结构,从而提高系统鲁棒性、降低事故发生的概率。受网页排序算法启发,提出电气链接结构分析的随机方法(electrical stochastic approach fo... 详细信息

对电力系统中重要节点进行有效区分,有助于在资源有限的条件下对重要节点施加额外保护或改变拓扑结构,从而提高系统鲁棒性、降低事故发生的概率。受网页排序算法启发,提出电气链接结构分析的随机方法(electrical stochastic approach for link structure analysis,E-SALSA)用于电力系统重要节点评估。该算法综合考虑了电力系统拓扑结构、潮流等因素对节点的影响,能够有效反映电力系统的真实情况,并且其特点更符合电力系统背景。在IEEE300节点电力系统中,使用失负荷规模和最大子群规模两个指标对E-SALSA算法与电气介数算法、基于共同引用的超链接引导的主题搜索(model based on co-citation hypertext induced topic search,MBCC-HITS)算法进行了对比分析。结果证明E-SALSA算法相比电气介数算法在两个指标上都具有优势,相比MBCC-HITS算法能够更综合考虑各方面因素对节点的影响,进而证明了E-SALSA算法的合理性、有效性。

关键词：复杂网络电力系统网页算法重要节点

基于同步挤压小波变换的双馈风电场送出变保护研究

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电力系统保护与控制 2022年第12期50卷 22-32页

作者：杨兴雄曲延滨宋蕙慧黄柯昊范小红昆明理工大学云南昆明650500 哈尔滨工业大学(威海校区) 山东威海264200

目前,电力变压器的保护研究及优化多是针对传统电源,少有文献研究双馈风电场电源下计及RSC控制电路的变压器保护。而当双馈风电场并入弱电网时,传统变压器差动保护又存在动作性能变差的问题。基于此,分析了系统发生故障时,计及Crowbar... 详细信息

目前,电力变压器的保护研究及优化多是针对传统电源,少有文献研究双馈风电场电源下计及RSC控制电路的变压器保护。而当双馈风电场并入弱电网时,传统变压器差动保护又存在动作性能变差的问题。基于此,分析了系统发生故障时,计及Crowbar保护电路与计及RSC控制电路的短路电流特性,推导了两种运行条件下短路电流经傅里叶算法提取后的误差表达式。在此基础上,分析了致使传统差动保护性能降低的原因,从而提出利用同步挤压小波变换进行故障特征提取并联合归一化二维轨迹图对故障进行识别并动作的保护新方案。该方案不受风电场短路电流特性的影响,在双馈风电场送出变中具有更好的适用性和更高的精确性。最后,在Matlab/Simulink平台上搭建双馈风电场仿真模型,验证了该方案在不同故障类型、励磁涌流、不同大小噪声及非同步数据传输影响下的有效性。

关键词：双馈风机频率偏移特性同步挤压小波变换变压器保护二维轨迹图

基于扩展卡尔曼滤波算法的船舶姿态监测预报系统设计（英文）

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中国惯性技术学报 2018年第1期26卷 6-12页

作者：宋蕙慧于国星曲延滨哈尔滨工业大学(威海)信息与电气工程学院威海264209

为提高船舶姿态监测预报系统的测量精度,设计加速度传感器和陀螺仪捷联的惯性导航系统,利用互补处理和反馈调节对传感器输出参数进行校正。为得到精度较高的预估数据,通过广义最小二乘法进行系统辨识建立船舶状态模型和矫正的传感器测... 详细信息

为提高船舶姿态监测预报系统的测量精度,设计加速度传感器和陀螺仪捷联的惯性导航系统,利用互补处理和反馈调节对传感器输出参数进行校正。为得到精度较高的预估数据,通过广义最小二乘法进行系统辨识建立船舶状态模型和矫正的传感器测量模型,由扩展的卡尔曼滤波器得到最优估计状态。同时设计闭环系统,进一步提高系统的测量精度和预估精度。此外,针对当前监测预报系统普遍存在的软件界面差、交互困难等缺点,设计姿态监测预报友好型界面,可3D动画实时显示船舶当前的运动姿态,并具有数据存储、分析、操作处理等功能。最后,通过实验对不同倾角变化率下实际姿态、测量姿态和预估姿态进行对比,结果表明所设计的姿态监测预报系统具有较高的监测精度和预估精度。

关键词：船舶姿态监测预报级联惯性导航系统最小二乘法扩展Kalman滤波

柔性直流互联孤岛微网群的分布式频率协同控制

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电力系统自动化 2020年第20期44卷 103-111页

作者：于国星宋蕙慧侯睿高乐曲延滨哈尔滨工业大学(威海)新能源学院山东省威海市264200 国网山西省电力公司电力科学研究院山西省太原市030000

柔性直流输电是解决多个微网集成聚合问题的最佳选择之一,但传统控制下,直流输电会导致微网间频率解耦,使微网间无法形成频率支撑。为此,以一致性理论为基础,提出一种全新的分布式频率控制结构,并设计了与之匹配的协同控制策略。在该策... 详细信息

柔性直流输电是解决多个微网集成聚合问题的最佳选择之一,但传统控制下,直流输电会导致微网间频率解耦,使微网间无法形成频率支撑。为此,以一致性理论为基础,提出一种全新的分布式频率控制结构,并设计了与之匹配的协同控制策略。在该策略中,通过微网间的接口换流站来实现微网间频率调控目标,并利用微网内分布式单元间的协作解决微网内频率恢复、备用容量精确分配等调控问题。控制策略在系统中的稳定性通过Lyapunov直接法进行了论证。最后,通过仿真验证了所提策略的有效性和"即插即用"性能。

关键词：微网(微电网) 柔性直流输电频率控制分布式控制一致性理论

含海上风电场的VSC-MTDC系统参与电网调频的顺序控制方法

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电力系统自动化 2021年第4期45卷 123-132页

作者：于国星宋蕙慧马广富曲延滨哈尔滨工业大学(威海)新能源学院山东省威海市264200 哈尔滨工业大学航天学院黑龙江省哈尔滨市150001

在含海上风电场的基于电压源换流器的多端直流(VSC-MTDC)输电系统中,为提高陆上电网的频率响应能力,传统附加频率控制策略会同时启动系统中的电压源换流器(VSC)来参与频率调节,这导致频繁的小扰动下,海上风电场中的风机总是偏离其最大... 详细信息

在含海上风电场的基于电压源换流器的多端直流(VSC-MTDC)输电系统中,为提高陆上电网的频率响应能力,传统附加频率控制策略会同时启动系统中的电压源换流器(VSC)来参与频率调节,这导致频繁的小扰动下,海上风电场中的风机总是偏离其最大功率点跟踪状态。为此,文中提出了一种无需通信的场网联合顺序控制方法。该方法可通过直流电压和频率阈值的判断,按照陆上电网电源到网侧VSC再到场侧VSC的顺序逐次启动系统中的调频设备,仅当扰动较大使直流电压超过阈值时,风机才参与陆上电网频率调节。与"同时"控制相比,该控制方法可显著降低频率调节对风机运行状态的影响。最后,通过一个含海上风电场的四端VSC-MTDC系统验证了所提控制方法的有效性。

关键词：海上风电场多端柔性直流输电频率控制顺序控制

基于母线Agent的微电网孤岛协调控制策略

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电工技术学报 2015年第S1期30卷 370-376页

作者：李中雷宋蕙慧曲延滨哈尔滨工业大学(威海)信息与电气工程学院山东威海264209

微电网是智能电网的一个重要组成部分,能有效地降低分布式电源并网的不利影响。微电网有两种运行模式:并网模式和孤岛模式。当主电网发生故障时,微电网可以脱离主电网独立运行,即运行于孤岛模式。在孤岛模式下微电网必须满足自身供需能... 详细信息

微电网是智能电网的一个重要组成部分,能有效地降低分布式电源并网的不利影响。微电网有两种运行模式:并网模式和孤岛模式。当主电网发生故障时,微电网可以脱离主电网独立运行,即运行于孤岛模式。在孤岛模式下微电网必须满足自身供需能量平衡。本文提出了一种完全分布式的多代理系统(Multi-agent system,MAS),使微电网在进入孤岛状态时可以维持区域内功率的平衡,尽量保持对区域内重要负荷的供电。该MAS由公共连接点代理(PCC agent,PA)和母线代理(Bus agent,BA)组成。每一个代理都具备依据自己所掌握的信息独立动作的能力,通过BA之间的通讯来完成控制任务。

关键词：微电网协调控制 MAS 母线代理

Web of Cell体系——适应未来智能电网发展的新理念

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电力系统自动化 2017年第15期41卷 1-9页

作者：宋蕙慧于国星曲延滨 Hak-Man KIM 哈尔滨工业大学(威海)信息与电气工程学院山东省威海市264209 韩国仁川国立大学工学院

针对未来大量分布式发电并网需求,以智能电网为背景阐释了一种全新的电力系统控制体系——Web of Cell体系。首先,诠释该体系的概念并总结归纳出其特点,通过对比Web of Cell体系与集中控制体系及Cell与微电网和主动配电网间的差异,剖析... 详细信息

针对未来大量分布式发电并网需求,以智能电网为背景阐释了一种全新的电力系统控制体系——Web of Cell体系。首先,诠释该体系的概念并总结归纳出其特点,通过对比Web of Cell体系与集中控制体系及Cell与微电网和主动配电网间的差异,剖析了该体系在未来电力系统中的优势和可行性。随后,对该体系调压调频的控制结构和运行方式进行了分析并指出应重点关注的技术问题。最后,对该体系的进一步发展和研究方向进行了展望,以期为中国电网智能化发展提供参考和借鉴。

关键词：智能电网 Web of Cell体系集中控制体系微电网(微网) 调压调频

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孤岛微网分层分布式频率调节及功率优化控制

电力系统自动化 2020年第7期44卷 53-60页

作者：于国星侯睿汪任潇宋蕙慧曲延滨哈尔滨工业大学(威海)新能源学院山东省威海市264200 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司江苏省无锡市214000

为提高微网频率调节和功率优化性能,提出一种两层控制结构。为适应这一结构,初级控制由传统的功率-频率下垂改进为功率-增量因子下垂。第2层控制采用一致性协议以分布式方式实现频率同步、频率无差、功率优化目标。此外,针对功率约束问... 详细信息

为提高微网频率调节和功率优化性能,提出一种两层控制结构。为适应这一结构,初级控制由传统的功率-频率下垂改进为功率-增量因子下垂。第2层控制采用一致性协议以分布式方式实现频率同步、频率无差、功率优化目标。此外,针对功率约束问题,分析发现只采用饱和器会导致频率无差和功率优化目标间的冲突,为解决这一冲突,提出相应的功率约束控制方法。通过Lyapunov直接法论证了所提控制策略在系统中的稳定性。最后,采用5节点孤岛微网仿真算例验证了所提策略的有效性。

关键词：微网(微电网) 分层控制一致性协议频率调节功率优化

孤岛运行方式下微电网储能系统能量成型控制策略

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电力自动化设备 2014年第10期34卷 48-55页

作者：李朝东宋蕙慧曲延滨金学万哈尔滨工业大学(威海)信息与电气工程学院山东威海264209 仁川国立大学电气工程系韩国仁川406772

在分析微电网储能系统(ESS)结构的基础上,建立了微电网ESS的端口受控哈密顿(PCH)模型,设计了PCH控制器,确定了期望平衡点,给出了微电网ESS的能量成型控制策略。建立含可再生能源发电单元和ESS的微电网仿真模型对所提策略进行仿真,仿真... 详细信息

在分析微电网储能系统(ESS)结构的基础上,建立了微电网ESS的端口受控哈密顿(PCH)模型,设计了PCH控制器,确定了期望平衡点,给出了微电网ESS的能量成型控制策略。建立含可再生能源发电单元和ESS的微电网仿真模型对所提策略进行仿真,仿真结果表明,与典型PI闭环线性控制策略相比,所提控制策略在孤岛运行期间能很好地满足对ESS的控制要求,且具有更好的快速性、鲁棒性。

关键词：微电网孤岛运行储能可再生能源能量成型哈密顿系统控制模型