检索结果-南通市图书馆

考虑机组疲劳载荷的风电场快速有功功率分配方法

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电力系统自动化 2024年

作者：潘沈恺高丙团毛永恒关逸飞东南大学电气工程学院国网山东省电力公司电力科学研究院

为抑制风电场参与系统调频过程中风电机组的疲劳载荷，提出一种风电机组与风电场相协同的快速有功功率分配方法。首先，推导了风电机组轴系和塔架2个自由度的疲劳载荷表达式，建立起风电机组疲劳载荷与有功出力变化之间的关系。其次，... 详细信息

为抑制风电场参与系统调频过程中风电机组的疲劳载荷，提出一种风电机组与风电场相协同的快速有功功率分配方法。首先，推导了风电机组轴系和塔架2个自由度的疲劳载荷表达式，建立起风电机组疲劳载荷与有功出力变化之间的关系。其次，以风电场总疲劳载荷及其站内分布最小为优化目标，以站内机组调整功率之和与场站调频功率需求一致为约束，在保证风电场调频性能的同时降低风电机组的疲劳载荷。此外，采用风电机组控制器滚动计算自身的疲劳敏感度系数，采用风电场控制器调用商业求解器在线求解优化策略，确保调频过程中有功控制的实时性。最后，搭建了含20台5 MW双馈风电机组的算例系统，验证分析了所提策略的有效性。

关键词：风电机组风电场有功控制调频优化策略疲劳载荷

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球形机器人水上运动动力学建模及控制设计

控制工程 2024年第5期31卷 794-800页

作者：胡安庆高丙团王寰何嘉弘东南大学电气工程学院江苏南京210096

针对双轮驱动的球形机器人,研究其在水上的动力学建模与控制设计。选择球内驱动体摆角、球体转角和球体平动位移作为广义坐标,通过将水阻力分解为阻碍球形机器人平动的压差阻力和阻碍球形机器人转动的水面粘滞摩擦力,求得广义坐标对应... 详细信息

针对双轮驱动的球形机器人,研究其在水上的动力学建模与控制设计。选择球内驱动体摆角、球体转角和球体平动位移作为广义坐标,通过将水阻力分解为阻碍球形机器人平动的压差阻力和阻碍球形机器人转动的水面粘滞摩擦力,求得广义坐标对应的广义力,利用拉格朗日方程建立球形机器人水上运动的动力学模型。进一步,将得到的水上动力学模型线性化并推导出球体平动速度相对于输入转矩的传递函数,设计速度闭环PID控制器来实现球形机器人水面运动的恒速控制。最后,通过仿真和实验验证了动力学模型的正确性和所设计控制器的有效性。

关键词：球形机器人动力学水上运动拉格朗日方程 PID控制

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新能源场站快速有功控制及频率支撑技术综述

中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4335-4352,I0013页

作者：高丙团胡正阳王伟胜朱凌志王满亮全相军李少林东南大学江苏省南京市210096 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

以光伏/风电为代表的新能源高比例并网降低了电力系统的惯量水平和频率支撑能力,频率稳定问题成为当前电网安全稳定和新能源高效消纳的核心问题之一。发展新能源发电并网机组单元和场站的快速有功频率响应和主动支撑能力是当前的研究热... 详细信息

以光伏/风电为代表的新能源高比例并网降低了电力系统的惯量水平和频率支撑能力,频率稳定问题成为当前电网安全稳定和新能源高效消纳的核心问题之一。发展新能源发电并网机组单元和场站的快速有功频率响应和主动支撑能力是当前的研究热点。该文以“单机快速有功控制-场站快速有功控制-场站快速频率支撑”为主线,梳理光伏/风电的快速有功控制及频率支撑发展现状,分析频率检测、通信延时和控制响应模式等因素对光伏/风电场站频率响应快速性的影响,指出风电机组的机械载荷约束、风电场百毫秒级有功控制、场站的调频响应模式选择和优化、暂态有功无功协同控制是提升新能源发电单元和场站的快速有功频率响应能力的4个关键问题,最后对未来的重点研究方向进行展望和讨论。

关键词：新能源场站风电场光伏电站有功控制频率响应频率检测

含CSP电站的风光火储联合外送系统优化配置

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太阳能学报 2022年第12期43卷 124-133页

作者：梅惠高丙团曹泽宇陈宁东南大学电气工程学院南京210096 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院) 南京210003

为解决中国西北地区的新能源消纳问题,提出一种含CSP电站的风光火储联合外送系统优化配置方法。首先,根据风光火储的互补特性建立含CSP电站的风光火储联合外送系统的典型架构,并分析其工作机制;其次,结合拉丁超立方抽样以及基于时序自... 详细信息

为解决中国西北地区的新能源消纳问题,提出一种含CSP电站的风光火储联合外送系统优化配置方法。首先,根据风光火储的互补特性建立含CSP电站的风光火储联合外送系统的典型架构,并分析其工作机制;其次,结合拉丁超立方抽样以及基于时序自相关和互相关的时序重构、时序组合和场景择优,生成考虑时序自相关和互相关性的随机场景集;接着,以计及碳排放成本的系统收益和系统新能源消纳能力最优为多目标,构建含CSP电站的风光火储联合外送系统多目标优化配置模型,并通过增广ε-约束法结合商用软件CPLEX进行求解;最后,以西北某地区2025年电网规划数据构造的算例进行仿真,验证了该配置方法能有效提高系统收益,促进风光消纳,提高系统电力送出能力。

关键词：优化配置 CSP电站新能源消纳碳排放风光火储

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集群光伏电站一次调频参数经济优化设计方法

太阳能学报 2022年第4期43卷 204-212页

作者：孙睿哲高丙团胡正阳陈宁东南大学电气工程学院南京210096 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院) 南京210003

针对集群光伏电站参与电网一次调频,提出一种可实现光伏电站经济性最优的一次调频下垂参数优化设计方法。通过模拟同步发电机一次调频的下垂控制,设计考虑减载率与左右下垂系数3个参数的光伏集群参与一次调频的控制方案。在建立单一光... 详细信息

针对集群光伏电站参与电网一次调频,提出一种可实现光伏电站经济性最优的一次调频下垂参数优化设计方法。通过模拟同步发电机一次调频的下垂控制,设计考虑减载率与左右下垂系数3个参数的光伏集群参与一次调频的控制方案。在建立单一光伏电站调频参数优化模型的基础上,通过K均值聚类实现光伏集群规模化一次调频参数的降维优化设计。最后,以5 MW光伏电站群参与一次调频为例进行仿真分析。结果表明,该参数经济优化设计方法能在保证光伏电站调频运行稳定性下极大的提升运行经济性。

关键词：光伏电站频率控制优化 K均值聚类下垂控制

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多区域互联综合能源系统的双层博弈优化运行

控制理论与应用 2022年第3期39卷 535-545页

作者：高丙团陈晨李远梅秦艳辉东南大学电气工程学院江苏南京210096 国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830002

为保障用户日益增长的能源消费需求、提高能源利用率,本文面向多区域综合能源系统,考虑综合需求响应,提出基于聚合商和用户双层博弈的优化运行方法.在包含聚合商、用户、综合能源系统和能源互联网络的多园区综合能源系统架构的基础上,... 详细信息

为保障用户日益增长的能源消费需求、提高能源利用率,本文面向多区域综合能源系统,考虑综合需求响应,提出基于聚合商和用户双层博弈的优化运行方法.在包含聚合商、用户、综合能源系统和能源互联网络的多园区综合能源系统架构的基础上,建立了包括下层用户间非合作博弈和上层聚合商联盟合作博弈的双层博弈优化模型.其中,上层聚合商以多区域综合能源系统总运行成本最低为目标进行合作博弈,下层用户以自身能耗消费成本最低为目标进行非合作博弈.算例分析表明,采用双层博弈模型后,不同类型的用户的能耗消费成本都有了不同程度的降低,优化后的能耗曲线使得各区域综合能源系统运行成本降低13%以上,实现了系统内部各利益体共赢.

关键词：多区域综合能源系统综合需求响应聚合商双层博弈

风电机组双向支撑能力分析与自适应惯量控制策略

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电工技术学报 2023年第19期38卷 5224-5240页

作者：胡正阳高丙团张磊王文倬潘沈恺东南大学电气工程学院南京210096 可再生能源并网全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 南京210003 国家电网有限公司西北分部西安710048

针对高比例新能源电力系统暂态频率支撑需求,提出一种考虑双向支撑能力的风电机组自适应惯量控制策略。首先,基于典型风电并网模型,分析了不同渗透率、控制参数和扰动下系统的频率动态响应特性。其次,结合风电出力与转速关系曲线,给出... 详细信息

针对高比例新能源电力系统暂态频率支撑需求,提出一种考虑双向支撑能力的风电机组自适应惯量控制策略。首先,基于典型风电并网模型,分析了不同渗透率、控制参数和扰动下系统的频率动态响应特性。其次,结合风电出力与转速关系曲线,给出风电机组对频率上升/下跌事件的双向惯量支撑能力定量分析方法。再次,提出风电机组自适应惯量控制策略,给出各参数的设计方法并基于状态空间方程分析了控制系统的小扰动稳定性。最后,基于RT-LAB搭建了实时仿真算例验证所提方法的可行性和有效性。仿真结果表明,所提控制策略能够保证风电机组根据自身能力和系统需求提供有效的惯量支撑,与已有典型控制策略相比,改善了低风速与高风速场景下的频率响应特性。

关键词：风电机组惯量支撑频率特性自适应控制小信号分析

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TORA的动力学建模及基于能量的控制设计

自动化学报 2008年第9期34卷 1221-1224页

作者：高丙团东南大学电气工程学院南京210096

针对旋转小球在垂直平面内运动的欠驱动TORA(Transla- tional oscillators with rotating actuator),采用基于能量的方法,设计了系统的状态反馈控制器.基于拉格朗日方程,建立了TORA的动力学模型,从能量的角度出发,说明了系统的无源特性... 详细信息

针对旋转小球在垂直平面内运动的欠驱动TORA(Transla- tional oscillators with rotating actuator),采用基于能量的方法,设计了系统的状态反馈控制器.基于拉格朗日方程,建立了TORA的动力学模型,从能量的角度出发,说明了系统的无源特性,在此基础上设计了一个合适李亚普诺夫函数,从而得到了系统的控制算法;采用拉萨尔不变性原理分析了控制系统的稳定性.数值仿真实验证明了控制器的有效性。

关键词：基于能量的控制设计 TORA 欠驱动李亚普诺夫函数无源性

基于改进半监督阶梯网络的有载分接开关故障诊断方法

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电力工程技术 2023年第2期42卷 197-205页

作者：郑尚直仲林林王同磊高丙团东南大学电气工程学院江苏南京210096 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103

有载分接开关(on-load tap changer,OLTC)是变压器实现有载调压的关键部件,具有复杂的机电结构。基于振动信号的OLTC机械故障诊断目前存在样本标记难度高而难以有效训练的难题。文中提出一种基于贝叶斯优化和卷积算子改进的阶梯网络(Bay... 详细信息

有载分接开关(on-load tap changer,OLTC)是变压器实现有载调压的关键部件,具有复杂的机电结构。基于振动信号的OLTC机械故障诊断目前存在样本标记难度高而难以有效训练的难题。文中提出一种基于贝叶斯优化和卷积算子改进的阶梯网络(Bayesian optimization-convolutional ladder networks,BO-ConvLN),可在少标签情况下提高OLTC机械故障诊断的精度。首先,引入阶梯网络对振动信号进行半监督学习,充分利用大量无标签样本的潜在信息对特征提取过程进行指导,提升少标签情况下阶梯网络的诊断性能。然后,用卷积算子替代阶梯网络中的全连接形式的线性变换,增强阶梯网络对非平稳振动信号的特征提取能力。在此基础上,借助贝叶斯优化对阶梯网络高维超参数进行寻优,在有限时间成本下显著提升了模型的诊断精度。实验结果显示,在仅有40个标签的情况下,对传动卡涩、芯子润滑不足、顶盖松动3类故障的诊断精度达91.67%,证明了BO-ConvLN在故障诊断中的有效性。

关键词：有载分接开关(OLTC) 故障诊断振动信号阶梯网络半监督学习贝叶斯优化