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计及低电压穿越影响的感应电动机动态分群

电工技术学报 2024年第7期39卷 2001-2016,2032页

作者：潘学萍王卫康陈海东孙晓荣郭金鹏河海大学能源与电气学院南京211100

随着新能源的大规模广泛并网,其对感应电动机动态等值建模的影响值得关注。该文提出了新能源电力系统中感应电动机动态分群新方法。分析了感应电动机与电网的交互作用,提出在现有基于感应电动机动态相似性分群的基础上,同时考虑机端电... 详细信息

随着新能源的大规模广泛并网,其对感应电动机动态等值建模的影响值得关注。该文提出了新能源电力系统中感应电动机动态分群新方法。分析了感应电动机与电网的交互作用,提出在现有基于感应电动机动态相似性分群的基础上,同时考虑机端电压动态相似性的分群可提高感应电动机动态等值精度。针对高比例新能源电力系统,研究发现感应电动机附近有新能源机组,且部分新能源机组在故障期间进入低电压穿越(LVRT)时,这些感应电动机动态特性具有显著差异。为此提出新能源电力系统中考虑感应电动机端口电压跌落深度的动态分群方法。算例分析表明,该文提出的兼顾感应电动机端口电压动态相似性以及端口电压跌落深度的分群方法具有较高的等值精度,且适应性强。

关键词：感应电动机动态等值新能源电力系统动态相似性低电压穿越

考虑系统稳定边界的同步调相机励磁与升压变参数联合优化

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电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 45-54页

作者：潘学萍许一赵天骐王宣元谢欢郭金鹏河海大学电气与动力工程学院江苏南京210098 国网冀北电力有限公司电力科学研究院(源网荷储灵活运行与协调控制国家电网公司实验室) 北京100045 国网冀北电力有限公司电力调控中心北京100054

现有提升调相机动态无功特性的参数优化方法侧重于电磁参数的优化,这给生产企业带来较高的工艺要求和较大的成本压力。针对该问题提出考虑系统稳定约束的调相机励磁系统及升压变参数联合优化方法,分析其对电磁参数优化的可替代性。首先... 详细信息

现有提升调相机动态无功特性的参数优化方法侧重于电磁参数的优化,这给生产企业带来较高的工艺要求和较大的成本压力。针对该问题提出考虑系统稳定约束的调相机励磁系统及升压变参数联合优化方法,分析其对电磁参数优化的可替代性。首先,推导了基于Park模型下调相机的无功频域特性,与6阶实用模型下的无功频域特性对比,基于调相机的Park模型可提升调相机动态无功特性的分析精度。然后,提出根据调相机并网系统的稳定边界确定参数的优化区间,采用频域灵敏度方法确定重点参数,并基于人工鱼群算法进行参数优化。最后,通过仿真结果表明,励磁系统与升压变参数的联合优化,可获得与仅优化电磁参数时相近的调相机动态无功性能,验证了电磁参数优化的可替代性,从而降低调相机的制造成本,扩大同步调相机的应用场合和范围。

关键词：分布式调相机动态无功特性参数优化无功电流增益人工鱼群算法

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双馈风电场频率响应特性的频域等值建模方法

电网技术 2024年

作者：潘学萍郭金鹏孙晓荣戚相威徐涛河海大学电气与动力工程学院

目前常采用降阶简化模型来分析新能源机组的频率响应特性，但其描述新能源机组频率动态的能力还鲜有深入的分析。为此，本文针对含一次调频控制的双馈风电场，基于轨迹灵敏度方法分析了影响风电机组有功动态的关键环节以及各环节的主导... 详细信息

目前常采用降阶简化模型来分析新能源机组的频率响应特性，但其描述新能源机组频率动态的能力还鲜有深入的分析。为此，本文针对含一次调频控制的双馈风电场，基于轨迹灵敏度方法分析了影响风电机组有功动态的关键环节以及各环节的主导参数，据此建立了双馈风电机组的频率响应降阶模型。在此基础上，针对风电场中风电机组类型/稳态运行点的不同，提出双馈风电场频率响应模型的频域等值建模方法。首先给出频域等值模型结构，进一步采用粒子群优化方法进行参数辨识从而获得等值机各模块的等值参数。最后基于Matlab/Simulink平台，构建含风电场群的4机2区域系统，仿真比较了本文等值模型与简化等值模型的功率及频率受扰轨迹，验证了本文建模方法的可行性和有效性。

关键词：双馈风电场频率响应模型一次调频控制灵敏度分析频域等值建模

兼顾碳减排和新能源消纳的火电机组深度调峰与复合储能协调规划

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 17-23页

作者：朱健宇潘学萍王正风王吉文孙晓荣史雯秦景辉河海大学能源与电气学院江苏南京211100 国网安徽省电力有限公司安徽合肥230061

火电机组深度调峰、化学储能以及抽水蓄能是电网灵活性资源的重要组成部分,对三者进行协调规划能在保障电网安全低碳运行的同时,提升新能源的接纳能力。从经济性、碳减排量、弃风弃光量3个方面,构建了火电机组深度调峰和复合储能协调的... 详细信息

火电机组深度调峰、化学储能以及抽水蓄能是电网灵活性资源的重要组成部分,对三者进行协调规划能在保障电网安全低碳运行的同时,提升新能源的接纳能力。从经济性、碳减排量、弃风弃光量3个方面,构建了火电机组深度调峰和复合储能协调的多目标规划模型;提出了基于熵权的改进非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解多目标规划模型,获得Pareto最优解集,并进一步根据模糊隶属度得到综合最优解。以某省级电网2025年、2030年的预测数据为例进行仿真验证,结果表明:采用改进NSGA-Ⅱ可提升多目标优化的求解速度与精度;火电机组深度调峰协同储能配置可显著减小弃风弃光率,有利于电力系统的低碳经济运行。

关键词：火电机组深度调峰复合储能碳减排新能源消纳多目标优化协调规划改进NSGA-Ⅱ

考虑LVRT特性的新能源送端系统功角稳定与电压稳定交互影响分析

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电力自动化设备 2024年

作者：潘学萍黄文婷郭金鹏刘瑛琳郝婧雍成立梁伟河海大学电气与动力工程学院华北电力科学研究院有限责任公司江苏省电力有限公司淮安供电分公司

新能源机组的低电压穿越（low voltage ride through,LVRT）能力是高比例新能源电力系统维持电压稳定的重要保证，同时LVRT期间新能源机组的功率特性将进一步影响同步发电机的功角稳定性。为分析高比例新能源送端系统功角稳定与电压稳... 详细信息

新能源机组的低电压穿越（low voltage ride through,LVRT）能力是高比例新能源电力系统维持电压稳定的重要保证，同时LVRT期间新能源机组的功率特性将进一步影响同步发电机的功角稳定性。为分析高比例新能源送端系统功角稳定与电压稳定的耦合机理，本文以风力发电为例，首先推导了LVRT期间风电机组的有功-无功耦合关系，进一步以含风电的送端系统为例，推导了故障前、故障期间以及故障后同步发电机的机械功率和电磁功率，分析了受扰后系统功角与电压的失稳形态，揭示了含风电送端系统功角稳定和电压稳定的交互影响。最后基于PSASP平台，仿真分析了风电初始出力水平以及LVRT参数对电力系统功角稳定和电压稳定演化的影响。

关键词：双馈风电机组低电压穿越功角稳定电压稳定极限切除时间

双馈风电机组传动系统神经网络建模及参数预测

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现代电力 2024年第2期41卷 201-208页

作者：丁新虎潘学萍孙晓荣和大壮陈海东河海大学能源与电气学院江苏省南京市210098

传动系统是双馈风电机组的重要组成部分,其模型对电力系统同步稳定及频率稳定分析具有重要影响,准确的传动系统模型参数是分析新能源电力系统动态特性的前提。为解决因大扰动量测信息不充裕导致模型参数难以辨识的困难,提出利用机组正... 详细信息

传动系统是双馈风电机组的重要组成部分,其模型对电力系统同步稳定及频率稳定分析具有重要影响,准确的传动系统模型参数是分析新能源电力系统动态特性的前提。为解决因大扰动量测信息不充裕导致模型参数难以辨识的困难,提出利用机组正常运行状态时随机小扰动激励下丰富的历史响应数据,根据响应数据与模型参数的对应关系构建神经网络模型,并根据当前响应数据进行驱动系统模型参数预测。首先讨论了基于BP神经网络进行数据建模的基本流程;针对含双馈风电机组的无穷大系统仿真算例,提取随机风速扰动下响应信号受扰轨迹的功率谱特征;定义功率谱灵敏度指标,提出选取功率谱灵敏度较大的参数作为重点参数;最后基于BP神经网络构建响应信号功率谱与模型参数之间的非线性映射,基于训练得到的BP网络辨识新响应下的模型参数。通过分析BP神经网络动态模型的误差,验证数据驱动建模方法的可行性。

关键词：双馈风电机组参数预测功率谱特征可辨识性 BP神经网络

计及碳市场和绿证市场的配电网投资效益动态评估

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 103-111页

作者：孙晓荣尤咏潘学萍仓敏翟晓萌郭金鹏秦景辉河海大学能源与电气学院江苏南京211100 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院江苏南京210000

随着碳排放权交易机制和绿证交易机制的持续完善,配电网投资效益评估需综合考虑电力市场与碳市场及绿证市场间的交互影响。建立电-碳-绿证市场协同运营架构,剖析碳市场、绿证市场对配电网投资决策的因果反馈关系。从发购电、碳排放权交... 详细信息

随着碳排放权交易机制和绿证交易机制的持续完善,配电网投资效益评估需综合考虑电力市场与碳市场及绿证市场间的交互影响。建立电-碳-绿证市场协同运营架构,剖析碳市场、绿证市场对配电网投资决策的因果反馈关系。从发购电、碳排放权交易、绿证交易、可再生能源消纳责任权重和投资效益5个层面搭建系统动力学子模块,提出计及碳市场和绿证市场耦合关系的配电网投资效益动态评估模型。算例仿真结果表明,所提模型在提高配电网投资效益的同时可减少碳排放以及提高可再生能源消纳责任权重。

关键词：投资效益评估系统动力学碳市场绿证市场奖惩阶梯型交易机制

基于系统动力学理论的输配电价绩效管制建模与分析

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电力自动化设备 2022年第9期42卷 27-34,42页

作者：陈新晨潘学萍马倩梁伟曹阳河海大学能源与电气学院江苏南京210098 国网江苏省电力有限公司江苏南京210024

现有关于输配电价管制模式的研究大多基于静态分析方法,无法适应新电改环境下电网企业投资-运营-收入的复杂时序及因果关系,为此,提出一种基于系统动力学理论的输配电价绩效管制建模与分析方法。在现有输配电价成本管制的基础上,将生态... 详细信息

现有关于输配电价管制模式的研究大多基于静态分析方法,无法适应新电改环境下电网企业投资-运营-收入的复杂时序及因果关系,为此,提出一种基于系统动力学理论的输配电价绩效管制建模与分析方法。在现有输配电价成本管制的基础上,将生态建设投资、服务质量以及提供就业岗位数等指标引入电网企业投资运营绩效管制指标体系,并构建输配电价绩效管制的动力学模型。以某省级电网企业为例,仿真分析其在基期后10 a间的投资运营情况,采用层次分析法确定指标权重,计算电网企业投资运营综合绩效的变化趋势,结果表明,绩效管制模式下电网企业主动修正投资运营策略,在保证自身良性运营的同时达到了监管部门的期望,验证了绩效管制模式的优越性。

关键词：绩效管制输配电价改革投资运营综合绩效系统动力学

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考虑机网动态交互作用的光伏场群等值建模

电力自动化设备 2023年第3期43卷 80-85,109页

作者：潘学萍王卫康黄桦梁伟陈海东雍成立河海大学能源与电气学院江苏南京211100 南京工程学院电力工程学院江苏南京211167

光伏场群等值建模是研究新能源电力系统动态特性的基础。提出了综合考虑光伏电源自身动态以及机网动态交互作用的光伏场群等值建模策略。基于电力系统微分代数方程,讨论了光伏电源与电力系统间的动态交互作用,强调了光伏场站端口电压是... 详细信息

光伏场群等值建模是研究新能源电力系统动态特性的基础。提出了综合考虑光伏电源自身动态以及机网动态交互作用的光伏场群等值建模策略。基于电力系统微分代数方程,讨论了光伏电源与电力系统间的动态交互作用,强调了光伏场站端口电压是机网交互的关键因素。仿真分析了不同电压跌落程度下光伏电源的动态,指出变流器控制策略是影响光伏电源自身动态的主导因素。基于此,进一步提出了考虑机网交互作用的光伏场群动态分群方法及建模流程。最后通过仿真算例表明,与现有仅基于光伏电源自身动态的分群方法相比,进一步考虑机网交互作用可显著提高光伏场群的等值建模精度。

关键词：光伏场群动态等值电压跌落电压波动