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微型燃汽轮机发电系统柔性协调控制策略

电气自动化 2024年第2期46卷 59-61页

作者：刘仲康王西田朱劼成上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

在微型燃汽轮机发电系统中,转速稳定对于微型燃气轮机的效率、运行安全十分重要,而负荷变化对燃气轮机转速稳定有很大影响。为此,提出了一种针对负荷变化的微型燃汽轮机发电系统柔性协调控制策略。策略将负荷变化引起的转速波动由燃气... 详细信息

在微型燃汽轮机发电系统中,转速稳定对于微型燃气轮机的效率、运行安全十分重要,而负荷变化对燃气轮机转速稳定有很大影响。为此,提出了一种针对负荷变化的微型燃汽轮机发电系统柔性协调控制策略。策略将负荷变化引起的转速波动由燃气轮机和变流器共同控制,构成“机-电”协调控制。结果表明,在加快功率动态响应的同时,保障了控制策略的准确性,避免微型燃气轮机系统达到温度限制而转速失稳。

关键词：微型燃气轮机转速稳定柔性协调控制下垂控制功率动态响应温度限制

计及分布式资源调节特性差异的虚拟电厂响应策略

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电力系统自动化 2022年第18期46卷 108-117页

作者：潘明杰解大王西田上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市200240

虚拟电厂通过对分布式资源的聚合与调控实现不同形式电能的协同优化运行,同时作为一种潜在的频率调节资源,能够较大程度地提升电力系统的灵活性。文中以分布式资源异构形成的虚拟电厂参与电力系统频率调节为应用背景,考虑不同类型资源... 详细信息

虚拟电厂通过对分布式资源的聚合与调控实现不同形式电能的协同优化运行,同时作为一种潜在的频率调节资源,能够较大程度地提升电力系统的灵活性。文中以分布式资源异构形成的虚拟电厂参与电力系统频率调节为应用背景,考虑不同类型资源的调节特性差异,设计了虚拟电厂有功功率-频率调节模式,研究并提出了分布式资源动态组合的虚拟电厂响应策略。首先,将构成虚拟电厂的分布式资源划分为正电源、负电源和储能电源3类,基于下垂特性分别建立其有功功率-频率调节模型,并考虑资源异构方式推导出虚拟电厂的综合频率调节特性。其次,根据采样得到的分布式资源实时运行状态,构建虚拟电厂的状态空间与状态轨迹,提出资源动态聚合的虚拟电厂功率响应模式与响应效果预测模型。最后,选取某35 kV变电站台区作为仿真算例,验证了典型日不同时段下虚拟电厂的响应效果,并分析了影响虚拟电厂调节能力的关键因素。

关键词：分布式资源虚拟电厂下垂特性频率调节动态聚合响应策略

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次同步振荡功率的传播特性及计算方法

南方电网技术 2022年第7期16卷 108-115页

作者：刘子瑜王西田解大上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

以可再生能源为主体的新型电力系统的运行稳定性呈现新形态和特点,次同步振荡是其中的一种代表性问题。次同步振荡传播路径的影响因素复杂,为了实现次同步振荡传播情况的量化分析,研究了次同步振荡功率及其传播特性,并提出了一种次同步... 详细信息

以可再生能源为主体的新型电力系统的运行稳定性呈现新形态和特点,次同步振荡是其中的一种代表性问题。次同步振荡传播路径的影响因素复杂,为了实现次同步振荡传播情况的量化分析,研究了次同步振荡功率及其传播特性,并提出了一种次同步振荡功率主导分量的算法。算法从完善的次同步振荡功率定义出发,以其中的交流分量的幅值大小来表征次同步振荡的传播情况,对工频有功、无功功率等因素对传播特性的影响进行分析,并通过数学推导,将表达式中工频分量和次同步振荡分量解耦计算。最后通过2机5节点的算例,验证了所述方法的有效性。

关键词：次同步振荡功率交流分量幅值传播特性潮流

HVDC控制系统对汽轮发电机组次同步振荡的影响

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电网技术 2004年第5期28卷 5-8页

作者：杨秀陈陈王西田上海交通大学电气工程系上海200030

运用复转矩系数法与特征根法,对位于高压直流输电系统(HVDC)整流侧的汽轮发电机组的次同步振荡(SSO)特性进行了研究。对整流站控制与逆变站控制对汽轮发电机组的电气阻尼特性的影响进行了详细分析。研究表明,不同的控制方式与运行条件... 详细信息

运用复转矩系数法与特征根法,对位于高压直流输电系统(HVDC)整流侧的汽轮发电机组的次同步振荡(SSO)特性进行了研究。对整流站控制与逆变站控制对汽轮发电机组的电气阻尼特性的影响进行了详细分析。研究表明,不同的控制方式与运行条件对次同步振荡特性的影响有显著差别。

关键词：汽轮发电机组次同步振荡 HVDC 控制系统高压直流输电系统电气阻尼特性电力系统

基于冒泡原理的模块化多电平换流器快速电压均衡控制策略

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电力自动化设备 2015年第9期35卷 81-86页

作者：喻锋王西田上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

模块化多电平换流器(MMC)传统的电压均衡控制需要对电容电压排序,排序运算的计算量降低了控制系统的响应速度。在分析冒泡原理基础上,提出一种快速电压均衡控制策略。每个控制周期内通过若干步冒泡运算分别得到投入、退出状态的电压最... 详细信息

模块化多电平换流器(MMC)传统的电压均衡控制需要对电容电压排序,排序运算的计算量降低了控制系统的响应速度。在分析冒泡原理基础上,提出一种快速电压均衡控制策略。每个控制周期内通过若干步冒泡运算分别得到投入、退出状态的电压最值子模块。当投入的子模块数量指令变化时,仅对最值子模块的开关状态进行改变。当投入和退出子模块电压差值超过电容电压允许偏差定值时,交换两者中越界的子模块开关状态。在PSCAD/EMTDC平台上搭建MMC模型,仿真结果表明所提策略可以在较少计算量下实现电容电压的均衡控制。

关键词：模块化多电平换流器冒泡原理电压均衡开关频率最近电平控制换流器电压控制

含HVDC的电力系统次同步振荡参数稳定域的可视化分析

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电力系统自动化 2004年第7期28卷 39-43页

作者：王西田杨帆杨秀陈陈上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市200030

采用特征值分析法研究交直流电力系统中HVDC换流器控制对次同步振荡(SSO)模态阻尼的影响。利用MATLAB的数值计算和数据可视化能力,计算并在三维空间绘制了SSO模态阻尼相对于整流器控制参数平面的轨迹曲面,并提出一种可视化描述SSO参数... 详细信息

采用特征值分析法研究交直流电力系统中HVDC换流器控制对次同步振荡(SSO)模态阻尼的影响。利用MATLAB的数值计算和数据可视化能力,计算并在三维空间绘制了SSO模态阻尼相对于整流器控制参数平面的轨迹曲面,并提出一种可视化描述SSO参数稳定域的巧妙方法。发现各SSO模态都有一条最佳的模态阻尼脊线,阻尼不是分别随整流控制器增益和时间常数单调变化的。因此,减小时间常数和提高增益可以从参数不稳定域到达参数稳定域或者远离参数不稳定域,有利于提高鲁棒稳定性,但并不总是有利于改善SSO模态阻尼。

关键词： HVDC 次同步振荡模态阻尼参数稳定域可视化

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浮式电站黑启动方式下谐波影响因素及其表征

发电技术 2022年第6期43卷 843-850页

作者：刘仲康王西田赵正宇熊江跃上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市闵行区200240 上海电气电站设备有限公司发电机厂上海市闵行区200240

浮式电站使用静止变频器对浮式电站机组进行黑启动时,由于运行于孤网系统且电气结构受限,产生的谐波影响相比于陆上电站更加严重。对于浮式电站黑启动过程中产生的谐波与其影响因素之间的关系,目前还缺少理论研究。为此,对浮式电站黑启... 详细信息

浮式电站使用静止变频器对浮式电站机组进行黑启动时,由于运行于孤网系统且电气结构受限,产生的谐波影响相比于陆上电站更加严重。对于浮式电站黑启动过程中产生的谐波与其影响因素之间的关系,目前还缺少理论研究。为此,对浮式电站黑启动过程谐波影响因素及其表征进行研究。首先,建立了浮式电站黑启动过程的等值电路;其次,基于等值电路对谐波表达式进行推导分析,得到谐波畸变率关于其影响因素的表达式,进而提出一种谐波影响因素的表征参数——谐波作用系数,并探讨了谐波作用系数的物理意义及应用;最后,通过仿真算例验证分析谐波畸变率和谐波作用系数的关系,得到二者正相关的结论,表明了谐波作用系数的合理性和有效性。

关键词：浮式电站黑启动谐波影响因素表征参数谐波作用系数

基于测功法甩负荷试验的汽轮发电机组主要动态特性参数的辨识

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电力系统自动化 2002年第1期26卷 32-34,69页

作者：于达仁王西田崔涛哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江省哈尔滨市150001

结合汽轮发电机组系统模型的已有成果 ,分析了汽轮发电机组主要动态特性参数 ,提出利用测功法甩负荷试验提供的关键测量数据辨识汽轮发电机组主要动态特性参数 ,并对这些参数进行了可分离辨识的讨论。将遗传算法应用于参数辨识 ,效果良... 详细信息

结合汽轮发电机组系统模型的已有成果 ,分析了汽轮发电机组主要动态特性参数 ,提出利用测功法甩负荷试验提供的关键测量数据辨识汽轮发电机组主要动态特性参数 ,并对这些参数进行了可分离辨识的讨论。将遗传算法应用于参数辨识 ,效果良好。辨识得到的汽轮发电机组动态特性参数可用于转速飞升过程等动态特性分析 ,对提高测功法甩负荷试验的技术水平和经济效益具有实际意义。

关键词：动态特性参数辨识测功法甩负荷试验遗传算法汽轮发电机组

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汽轮发电机组轴系扭振的鲁棒非线性控制

电力系统自动化 2004年第11期28卷 33-37页

作者：王西田于达仁陈陈上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市200030 哈尔滨工业大学动力工程系黑龙江省哈尔滨市150001

提出将同步发电机及其励磁系统看做扭振励磁控制的执行元件,采用直接反馈线性化方法补偿其非线性因素,避免小偏差线性化模型的参数摄动问题,从而提高扭振励磁控制系统的鲁棒性。综合H∞扭振模态观测器、独立模态空间鲁棒控制器和非线性... 详细信息

提出将同步发电机及其励磁系统看做扭振励磁控制的执行元件,采用直接反馈线性化方法补偿其非线性因素,避免小偏差线性化模型的参数摄动问题,从而提高扭振励磁控制系统的鲁棒性。综合H∞扭振模态观测器、独立模态空间鲁棒控制器和非线性反馈补偿律,提出一种轴系扭振的鲁棒非线性控制策略,在大范围工况下具有一致的全局性能,并且3个组成部分可以分别独立设计;另外,可以方便地与常规非线性励磁控制律综合在一起,而不影响后者阻尼低频振荡的性能。以一台300 MW汽轮发电机组第1阶扭振模态的阻尼控制为例,通过仿真验证鲁棒非线性控制器的性能优于常规线性控制器。

关键词：汽轮发电机组轴系扭振鲁棒非线性控制独立模态空间