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“双高”电力系统宽频振荡广域监测与预警系统

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清华大学学报（自然科学版） 2021年第5期61卷 457-464页

作者：马宁宁谢小荣唐健陈垒电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京100084 国网内蒙古东部电力有限公司呼和浩特010010

高比例可再生能源和高比例电力电子设备(简称"双高")接入电网引起的宽频振荡问题严重影响电力设备正常工作和电力系统安全运行。面对宽频振荡的多模态及振荡频率时变等新特征,如何实现宽频振荡的在线监测与分析是"双高"电力系统面临的... 详细信息

高比例可再生能源和高比例电力电子设备(简称"双高")接入电网引起的宽频振荡问题严重影响电力设备正常工作和电力系统安全运行。面对宽频振荡的多模态及振荡频率时变等新特征,如何实现宽频振荡的在线监测与分析是"双高"电力系统面临的重要问题之一。现有广域监测系统可实时监测和分析电网的低频振荡动态特性,但无法涵盖宽频电磁振荡。为解决该问题,该文提出了"双高"电力系统宽频振荡广域监测与预警系统框架。该系统兼顾现有广域监测系统的功能,同时具备监测和分析"双高"背景下宽频电磁振荡的能力。基于该系统提出了宽频状态估计、宽频振荡溯源及宽频振荡安全风险评估的方法,并通过模拟振荡场景验证了该系统的有效性。最后,分析了该系统在"双高"电力系统中的应用前景。

关键词： “双高”电力系统可再生能源发电电力电子设备宽频振荡广域监测与预警系统

三电平PWM变频调速控制系统的MATLAB仿真平台

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电网技术 2003年第9期27卷 18-22页

作者：谢小荣严干贵陈远华清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

随着我国电力工业市场化机制的逐步建立,发电企业为提高生产效率和市场竞争力而采取的一个重要措施是用高效的中高压变频调速装置来改造传统低效率的恒速动力系统,从而降低厂用电率。为帮助研制实用化的大容量中高压 AC/DC/AC 变频调速... 详细信息

随着我国电力工业市场化机制的逐步建立,发电企业为提高生产效率和市场竞争力而采取的一个重要措施是用高效的中高压变频调速装置来改造传统低效率的恒速动力系统,从而降低厂用电率。为帮助研制实用化的大容量中高压 AC/DC/AC 变频调速控制系统,设计一个通用的计算机仿真平台,欲开发的变频调速装置是基于新型电力电子器件IGCT的三电平电压源型逆变器而实现的。介绍了变频装置的电力电子主电路结构,全面叙述了仿真平台的系统建模、软件编程和图形界面设计,并对平台的实现及提高仿真效率所采用的关键技术进行了重点说明。通过一个计算实例说明了仿真平台的使用方法及其有效性。

关键词：三电平逆变器 PWM 变频调速控制系统 MATLAB 仿真平台电力工业市场化机制发电企业市场竞争

一种综合频率扫描和复转矩系数的次同步谐振风险定量评估方法

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电网技术 2011年第7期35卷 101-105页

作者：王忠军王林川谢小荣杨煜王燕廷东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 南方电网技术研究中心广东省广州市510623

针对串补输电系统的次同步谐振风险,提出了一种综合频率扫描和复转矩系数的定量评估方法。它首先利用阻抗–频率扫描获得串补输电网的简化等值模型及其参数;然后根据复转矩系数法推导出机组各扭振模式的阻尼显式表达式,兼顾了轴系机械... 详细信息

针对串补输电系统的次同步谐振风险,提出了一种综合频率扫描和复转矩系数的定量评估方法。它首先利用阻抗–频率扫描获得串补输电网的简化等值模型及其参数;然后根据复转矩系数法推导出机组各扭振模式的阻尼显式表达式,兼顾了轴系机械阻尼和电气阻尼。实例研究表明:该方法与特征根分析法的结果一致,但它的原理简洁直观、计算量小,且为机网参数的显式函数,能对多模式SSR提供直接、精确和定量的阻尼结果,可应用于工程上多串补、多个电压等级复杂电网的SSR风险评估。

关键词：次同步谐振频率扫描复转矩系数

双馈风电场接入串补输电系统引发次同步谐振的研究模型

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电力系统保护与控制 2020年第8期48卷 120-126页

作者：杨博闻占颖谢小荣严干贵现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林吉林132012 电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084

双馈风电场连接固定串联电容补偿输送电力的系统容易产生次同步谐振(SSR)。对于经电力电子变流装置接入系统的双馈风电场,其SSR特性与传统的SSR不同,双馈风机的变流器控制环节对SSR具有重要的影响。为了分析这种电力电子设备接入导致的... 详细信息

双馈风电场连接固定串联电容补偿输送电力的系统容易产生次同步谐振(SSR)。对于经电力电子变流装置接入系统的双馈风电场,其SSR特性与传统的SSR不同,双馈风机的变流器控制环节对SSR具有重要的影响。为了分析这种电力电子设备接入导致的新型SSR问题,以发生了此类SSR事故的国内某大规模风电汇集地区风电场为原型,建立了实际系统的等值模型。该等值模型可以作为研究此类SSR问题的一种标准模型,从而进一步对其产生机理、振荡特性以及抑制措施展开研究。验证了所提研究模型的有效性。利用该模型,通过时域仿真方法分析出各因素对双馈风机串补系统稳定性的影响。根据得到的结论提出了抑制此类SSR的措施。

关键词：次同步谐振双馈风电场研究模型

电力系统低频振荡在线辨识的改进Prony算法

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清华大学学报（自然科学版） 2004年第7期44卷 883-887页

作者：肖晋宇谢小荣胡志祥韩英铎清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

研究在线的振荡特征辨识算法是实现电力系统低频振荡在线监视以及广域阻尼控制的重要理论基础。广域测量系统的发展和应用使得低频振荡的在线辨识成为可能。该文提出了一种用于在线分析电力系统低频振荡的改进Prony算法,该算法针对输入... 详细信息

研究在线的振荡特征辨识算法是实现电力系统低频振荡在线监视以及广域阻尼控制的重要理论基础。广域测量系统的发展和应用使得低频振荡的在线辨识成为可能。该文提出了一种用于在线分析电力系统低频振荡的改进Prony算法,该算法针对输入信号的实际阶数和线性预测参数的估计进行了综合改进。经过算法时间复杂度的分析,证明改进算法提高了计算速度。计算机仿真和动模实验结果表明,改进算法能够得到更符合系统实际阶数的降阶模型,分析计算占空比小于4%,满足在线低频振荡辨识和系统振荡特性分析的需要。

关键词：广域测量系统 Prony算法低频振荡在线辨识

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“双高”电力系统稳定性的新问题及分类探讨

中国电机工程学报 2021年第2期41卷 461-474页

作者：谢小荣贺静波毛航银李浩志电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 国家电力调度控制中心北京市西城区100031 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310007

在能源转型和科技进步的推动下,高比例可再生能源和高比例电力电子设备(即"双高")正成为电力系统发展的重要趋势和关键特征,电力系统的动态行为随之发生重大变化,产生了新的稳定性问题。该文从分析"双高"电力系统的特点出发,先概述"双高... 详细信息

在能源转型和科技进步的推动下,高比例可再生能源和高比例电力电子设备(即"双高")正成为电力系统发展的重要趋势和关键特征,电力系统的动态行为随之发生重大变化,产生了新的稳定性问题。该文从分析"双高"电力系统的特点出发,先概述"双高"对经典稳定性各个侧面的影响,然后简要归纳"双高"背景下的新型稳定性问题,进一步探讨IEEE经典和扩展稳定性分类的适用性,最后尝试提出一种新的分类方法和框架,在维持经典分类逻辑的同时,兼容新的"双高"场景,希望有利于推动"双高"电力系统稳定性建模、分析与控制研究。

关键词：可再生能源电力电子电力系统稳定性分类

基于定转子转矩分析法的双馈风机次同步谐振机理研究

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中国电机工程学报 2015年第19期35卷 4861-4869页

作者：董晓亮谢小荣韩英铎李江电机系电力系统国家重点实验室(清华大学) 北京市海淀区100084 东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012

从双馈风机电磁转矩表达式出发,将转速变化时导致的电磁转矩变化量分为定子转矩变化量和转子转矩变化量两部分。在推导定子、转子电磁转矩与转速的关系式后,利用关系式的幅频和相频响应,分别研究定子、转子电磁转矩及总电磁转矩对转速... 详细信息

从双馈风机电磁转矩表达式出发,将转速变化时导致的电磁转矩变化量分为定子转矩变化量和转子转矩变化量两部分。在推导定子、转子电磁转矩与转速的关系式后,利用关系式的幅频和相频响应,分别研究定子、转子电磁转矩及总电磁转矩对转速变化量的作用,从而解释双馈风机串补系统发生次同步谐振的原因。按照此方法,研究了转速、串补度、控制器参数对风机串补系统次同步谐振特性的影响。结果表明,转子电磁转矩对次同步谐振起正阻尼的作用,定子电磁转矩对次同步谐振作用的性质与振荡频率有关。风机转速及转子侧变流器内环比例系数变化主要影响转子电磁转矩,串补度变化主要影响定子电磁转矩。

关键词：双馈风机次同步谐振机理解释定转子转矩分析主导因素

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特殊背景下郎世宁绘画的另类启示

兰台世界 2014年第28期 146-147页

作者：谢小荣谢永熙西安美术学院

郎世宁绘画的"中西合璧"是在特殊背景下产生的,是出于传教目的面对中国传统审美观的一种妥协。他的创作虽然不乏精致的作品,但多数是生硬结合、充满匠气。他的绘画经历对于我们现在的美术创作仍然值得借鉴和反思!

关键词：中西合璧郎世宁绘画中国艺术精神

风电次/超同步振荡激发汽轮机组轴系扭振风险的在线评估与预警技术

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中国电机工程学报 2021年第S1期41卷 52-58页

作者：刘朋印谢小荣马宁宁唐健电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 国网内蒙古东部电力有限公司内蒙古自治区呼和浩特市010010

风火打捆系统中,风电机组与电网相互作用会引发次/超同步振荡,进而激发汽轮机组轴系扭振。为保障机组轴系安全,该文提出汽轮机组轴系扭振风险在线评估与预警技术。针对轴系参数已知和全部/部分参数未知的汽轮机组,分别提出基于理论分析... 详细信息

风火打捆系统中,风电机组与电网相互作用会引发次/超同步振荡,进而激发汽轮机组轴系扭振。为保障机组轴系安全,该文提出汽轮机组轴系扭振风险在线评估与预警技术。针对轴系参数已知和全部/部分参数未知的汽轮机组,分别提出基于理论分析和扰动激励辨识的扭矩在线估计方法。另外,所提预警技术利用扭矩估计值评估轴系扭振风险,基于轴系疲劳特性的预警定值确保系统能够在风电振荡造成轴系疲劳损耗前发出预警指令。最后,通过我国某实际电网的电磁暂态仿真验证所提扭振风险在线评估与预警技术的有效性。

关键词：风火打捆系统次/超同步振荡汽轮机组轴系扭振风险在线评估