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直驱风电机组接入弱电网的短路故障特性分析与暂态过电压抑制技术研究

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直驱风电机组接入弱电网的短路故障特性分析与暂态过电压抑制技术...

作者：田颢璟华北电力大学

学位级别：硕士

随着电网建设的快速发展,新能源机组的大量接入,新能源汇集地区的电网强度逐渐变弱,电力系统的暂态特性变得更加复杂,以火电机组为主的传统电力系统暂态特性分析方法已不再适用于高比例新能源电力系统。直驱风电机组由于其更高的发电效... 详细信息

随着电网建设的快速发展,新能源机组的大量接入,新能源汇集地区的电网强度逐渐变弱,电力系统的暂态特性变得更加复杂,以火电机组为主的传统电力系统暂态特性分析方法已不再适用于高比例新能源电力系统。直驱风电机组由于其更高的发电效率及可靠的性能,被越来越广泛地应用于风电汇集地区,但直驱风电机组在电网短路故障期间与故障清除后的暂态特性可能对其并网系统的安全运行造成了一定影响。本文以直驱风电机组并入弱电网的单机无穷大系统作为研究对象,针对其对称短路故障发生与清除时刻机端的暂态特性进行分析,并研究其可能出现的暂态过电压问题发生机理及影响因素。论文首先建立了直驱风电机组暂态数学模型,重点考虑了风机输入功率、交直流侧电气量关系及典型控制逻辑,推导出风机故障暂态电流的微分方程组,分析了锁相环动态特性与风机控制系统PI参数对故障电流的影响,并分析了低电压穿越期间内环电流指令值与机端电压相互耦合的关系,运用龙格库塔算法求解出故障过程暂态电流的数值解,通过计算理论值与仿真值的对比,验证了所提计算方法的准确性。弱电网发生短路故障后的清除时刻,由于无功电流回撤不及时,机端会产生暂态过电压,有导致风机脱网的风险。本文基于短路故障暂态电流求解结果,计算求解得机端暂态电压幅值的数值解,并分析了风机容量、故障电压跌落程度、短路阻抗及锁相环动态特性对暂态过电压水平的影响,提出了基于锁相环参数斜率上升和相位定值前馈的暂态过电压抑制策略。以华北某地区直驱风电场为例搭建的MATLAB/Simulink模型仿真验证了本文所提出控制策略的有效性。

关键词：直驱风机故障电流弱电网锁相环暂态过电压

短路故障清除时刻直驱风电机组机端暂态过电压研究

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太阳能学报 2023年第1期44卷 247-256页

作者：田颢璟孙大卫刘辉王倩邢楚铭华北电力大学电气与电子工程学院保定071003 国网冀北电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京100045

大规模风电汇集地区的配套火电机组少,属于交流弱电网,故障后暂态过电压问题严重。2011年至今,中国西北、东北、华北等多个区域电网已经发生了数十起风电暂态过电压脱网事件,且事故中,故障恢复过电压引发脱网的风力机占比很高,其过电压... 详细信息

大规模风电汇集地区的配套火电机组少,属于交流弱电网,故障后暂态过电压问题严重。2011年至今,中国西北、东北、华北等多个区域电网已经发生了数十起风电暂态过电压脱网事件,且事故中,故障恢复过电压引发脱网的风力机占比很高,其过电压程度直接影响风电场的开机容量。针对该问题,该文基于典型低电压穿越策略建立永磁直驱风电机组(PMSG)并网模型,研究弱电网条件下送出线路短路故障清除时刻PMSG机端暂态过电压的影响因素。结果表明,PMSG暂态过电压与风电机组容量、电压跌落程度及锁相环动态特性等因素有关,根据某实际直驱风场搭建仿真系统模型验证了该结论。

关键词：风能风力机电压跌落交流弱电网暂态过电压锁相环

基于附加阻尼控制的PMSG适应柔直送出策略优化

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电力建设 2023年第10期44卷 127-136页

作者：栗锐遥王潇贾辛遥田颢璟国网北京城区供电公司北京市100032 国网冀北电力科学研究院北京市100045 国网数字科技控股有限公司北京市100073 华北电力大学电力工程系河北省保定市071003

国内外多个风电工程在采用柔直进行远距离输送时出现了系统振荡现象,就该现象研究其判稳方法及优化策略。建立了直驱永磁同步风力发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)和柔直输电系统的数学模型,推导了PMSG经柔直送出... 详细信息

国内外多个风电工程在采用柔直进行远距离输送时出现了系统振荡现象,就该现象研究其判稳方法及优化策略。建立了直驱永磁同步风力发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)和柔直输电系统的数学模型,推导了PMSG经柔直送出系统的Bode稳定判据,分别提取了PMSG及柔直的系统阻抗,并进行振荡评估。提出了提升柔直送出稳定性的PMSG附加阻尼控制器设计方案和参数整定方法。从频域角度分析优化策略的效果,研究结果显示,基于附加阻尼控制的PMSG经柔直送出的振荡抑制策略有效消除了振荡风险。采用频域分析中抑制效果良好的附加阻尼控制参数进行时域仿真,验证了附加阻尼控制对PMSG经柔直送出系统的振荡抑制效果。

关键词： PMSG 柔性直流输电附加阻尼控制次同步振荡稳定判据

不对称故障下永磁直驱风机故障相电压支撑优化控制

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华北电力大学学报（自然科学版） 2022年第4期49卷 73-79,112页

作者：盛四清田颢璟王倩华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

电网发生短路故障时,风机需要向系统提供无功功率支撑电网电压恢复。弱电网不对称故障时如果只向系统注入正序无功功率,在提升故障相电压的同时会导致非故障相电压抬升,加剧风机机端三相电压不平衡度,因此需要风机注入一定的负序无功功... 详细信息

电网发生短路故障时,风机需要向系统提供无功功率支撑电网电压恢复。弱电网不对称故障时如果只向系统注入正序无功功率,在提升故障相电压的同时会导致非故障相电压抬升,加剧风机机端三相电压不平衡度,因此需要风机注入一定的负序无功功率来抑制非故障相电压抬升。为了进一步优化不对称故障下永磁直驱风机的故障相电压支撑策略,首先建立电网不对称故障下风机送端系统数学模型及正负序解耦控制锁相环,然后推导风机机端电压与有功无功之间的耦合关系。提出以机端故障相电压最高为优化目标,约束条件为三相电流最大值不超过换流器限流上限,在这种情况下风机发出无功的同时输出一定的有功功率更有利于非故障相电压的支撑。根据华北某实际风电送端系统在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,验证单相接地故障时该控制策略的可行性和有效性。

关键词：永磁直驱风机不对称故障弱电网无功支撑锁相环

低碳背景下考虑用户侧碳责任的电力系统源荷协调优化调度研究

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供用电 2024年第5期41卷 46-55页

作者：昌力曹荣章庞腊成田颢璟王蓓蓓南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京210061 东南大学电气工程学院江苏南京210096

随着我国“双碳”目标的提出,碳市场的建设正在如火如荼地推进。但是在碳市场发展前期,一般主要对发电企业施加限制,对负荷侧用户的碳排放责任的计量存在难以辨别和时空分辨率不足等问题,无法充分调动用户侧共同参与减碳的积极性。基于... 详细信息

随着我国“双碳”目标的提出,碳市场的建设正在如火如荼地推进。但是在碳市场发展前期,一般主要对发电企业施加限制,对负荷侧用户的碳排放责任的计量存在难以辨别和时空分辨率不足等问题,无法充分调动用户侧共同参与减碳的积极性。基于此,构建了低碳背景下考虑用户侧碳责任的电力系统源荷协调优化调度模型,包括节点电-碳综合价格定价模型,以及考虑数据中心负荷和钢铁类可转移负荷的需求响应优化调度模型。通过算例,对考虑用户侧碳责任的节点电-碳综合价格以及用户需求响应情况进行了分析,同时探讨了不同碳价下的求解结果,以及不同碳定价方式对调度结果的影响。

关键词： “双碳”目标碳交易碳排放流需求响应数据中心

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弱电网中直驱风机对称短路故障电流暂态特性

华北电力大学学报（自然科学版） 2022年第5期49卷 33-41,51页

作者：盛四清田颢璟孙大卫刘辉王倩邢楚铭华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003 国网冀北电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京100045

风电汇集地区一般地处偏远,电网强度较弱,因此针对弱电网中风机短路故障电流暂态特性的研究十分必要。现有永磁直驱风机交流送出线路对称短路的故障暂态特性的研究很少考虑弱电网中电流对电压的影响及锁相环的锁相准确度,难以精准刻画... 详细信息

风电汇集地区一般地处偏远,电网强度较弱,因此针对弱电网中风机短路故障电流暂态特性的研究十分必要。现有永磁直驱风机交流送出线路对称短路的故障暂态特性的研究很少考虑弱电网中电流对电压的影响及锁相环的锁相准确度,难以精准刻画电流故障特性。该文基于典型电压穿越策略建立PMSG并网模型,充分考虑短路故障后的机端电压幅值、相位跳变与锁相环动态特性,建立了故障过程中电压深度跌落和浅度跌落两种情况下的暂态电流数学模型,利用龙格-库塔算法求出考虑锁相环动态特性的故障电流数值解,揭示了PMSG机端电压与输出电流的相互耦合关系及锁相环动态特性对风机电流的影响机理。研究结果表明该文提出的电流模型更加准确地反映了实际弱电网系统中PMSG的故障暂态特性。

关键词：直驱风机弱电网低电压穿越暂态特性相位跳变锁相环

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大单元教学：深度学习的有效途径

文理导航(上旬) 2025年第1期 31-33页

作者：王璀璟福建省莆田第九中学

在提升语文核心素养的教育改革大背景下，如何提升学生的语文核心素养，成为教育界最前沿、最热门的话题。本文从大单元教学实施的必然性、大单元教学的目标指向角度分析深度学习的有效进行，并探讨如何进行专家思维与高通路迁移的单元... 详细信息

在提升语文核心素养的教育改革大背景下，如何提升学生的语文核心素养，成为教育界最前沿、最热门的话题。本文从大单元教学实施的必然性、大单元教学的目标指向角度分析深度学习的有效进行，并探讨如何进行专家思维与高通路迁移的单元整体教学设计。

关键词：大单元教学深度学习有效途径

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中通国脉内部控制案例分析

合作经济与科技 2025年第2期 96-99页

作者：周文璟西安石油大学经济管理学院陕西西安

随着市场经济的发展,上市公司经营活动中内部控制起着举足轻重的作用,但是由于制度不健全、企业经营管理的趋利性等诸多方面的原因,我国上市公司出现内部控制问题,这给公司的经营与发展带来负面影响。本文选择中通国脉作为具体案例进行... 详细信息

随着市场经济的发展,上市公司经营活动中内部控制起着举足轻重的作用,但是由于制度不健全、企业经营管理的趋利性等诸多方面的原因,我国上市公司出现内部控制问题,这给公司的经营与发展带来负面影响。本文选择中通国脉作为具体案例进行研究,从内部控制五要素出发对其内部控制审计否定意见的形成原因进行分析,并提出改进建议。

关键词：中通国脉内部控制审计否定意见内部控制五要素

身体还是认知努力的损害?抑郁症努力奖赏动机评估及计算模型应用

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心理科学进展 2025年第1期33卷 107-122页

作者：温秀娟马毓璟谭斯祺李芸刘文华广州医科大学附属脑科医院广州510370 广州医科大学卫生管理学院广州511436

动机损害是抑郁症的常见特征,患者常表现出异常的奖励评估或体验等行为。理解抑郁症患者努力奖赏动机活动中不愿意付出努力的类型——是不愿意付出身体努力还是不愿意付出认知努力,对帮助患者恢复社会功能活动具有重要作用。然而,当前... 详细信息

动机损害是抑郁症的常见特征,患者常表现出异常的奖励评估或体验等行为。理解抑郁症患者努力奖赏动机活动中不愿意付出努力的类型——是不愿意付出身体努力还是不愿意付出认知努力,对帮助患者恢复社会功能活动具有重要作用。然而,当前缺少研究探讨努力类型(身体或认知努力)对研究认识的影响,同时,计算模型方法具有能够精细评估动机相关变量的优势,这一方法在该领域中并未得到普及应用。通过实验方法区分评估抑郁症患者“认知努力”和“身体努力”这两种不同的努力决策,并结合计算模型的数据分析方式,从努力奖赏动机这一角度探索抑郁症动机损害行为,对揭示这一损害潜在的认知神经基础具有促进作用。

关键词：抑郁症快感缺失动机损害身体努力认知努力计算模型