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考虑虚假数据注入攻击的有源配电网分布式状态估计

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电力工程技术 2022年第3期41卷 22-31页

作者：黄崇鑫洪明磊伏帅邓松南京邮电大学自动化学院、人工智能学院江苏南京210023 南京邮电大学先进技术研究院江苏南京210023

状态估计作为保障电网监测数据质量的关键一环,可为能量管理系统提供可靠的数据基础。考虑到有源配电网量测误差大、易遭受网络攻击等问题,文中研究了计及虚假数据注入攻击的有源配电网分布式状态估计方法。首先,各子区域根据自身量测... 详细信息

状态估计作为保障电网监测数据质量的关键一环,可为能量管理系统提供可靠的数据基础。考虑到有源配电网量测误差大、易遭受网络攻击等问题,文中研究了计及虚假数据注入攻击的有源配电网分布式状态估计方法。首先,各子区域根据自身量测进行状态估计,并利用平均一致性算法获取全局信息对内部状态量进行修正,实现完全分布式状态估计;其次,在子区域状态估计中引入权函数动态修正目标极值函数的权重矩阵,增强状态估计的抗差性能;然后,在边界节点和易受到虚假数据注入攻击的节点配置同步相量测量单元,提高辨识虚假数据攻击的能力;最后,利用IEEE 118节点配电网系统进行算例仿真验证。试验结果表明,文中所提状态估计方法不仅可以有效减小估计误差,还能准确辨识虚假数据注入攻击,提高了状态估计的精度和辨识虚假数据注入攻击的能力。

关键词：有源配电网虚假数据攻击分布式状态估计平均一致性算法抗差最小二乘法同步相量测量单元

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并联有源电力滤波器新型控制策略仿真研究

电力系统保护与控制 2009年第5期37卷 52-55,70页

作者：黄崇鑫王奔邹超鲍鹏西南交通大学电气学院四川成都610031

三相三线并联有源电力滤波器(APF)能够实时地补偿谐波电流和无功电流。控制器作为APF的核心部件,它的性能好坏直接影响到APF的补偿效果。而影响控制器动态性能的关键因素是控制算法。考虑到APF的数学模型在dq坐标系下,是一个非线性耦合... 详细信息

三相三线并联有源电力滤波器(APF)能够实时地补偿谐波电流和无功电流。控制器作为APF的核心部件,它的性能好坏直接影响到APF的补偿效果。而影响控制器动态性能的关键因素是控制算法。考虑到APF的数学模型在dq坐标系下,是一个非线性耦合系统,首先采用逆系统方法将原系统线性化解耦,构造出伪线性系统。然后,再运用变结构控制,设计出这个伪线性系统的变结构控制律。最后,建立了APF的仿真模型对其进行仿真试验。试验结果表明,基于此控制策略设计出APF的控制器能使有源滤波器具备良好的补偿效果。

关键词：有源电力滤波器逆系统方法变结构控制伪线性系统谐波抑制

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统一潮流控制器逆系统方法控制策略

控制理论与应用 2010年第5期27卷 551-556页

作者：王奔黄崇鑫李泰邓家泽西南交通大学电气学院四川成都610031

统一潮流控制器在同步旋转dq坐标系下的数学模型,反映出统一潮流控制器是一个强耦合的、非线性的系统.为解决对这个强耦合、非线性系统直接设计控制器的困难,采用逆系统方法,将原系统线性化且解耦,构造出一个伪线性系统.然后,运用变结... 详细信息

统一潮流控制器在同步旋转dq坐标系下的数学模型,反映出统一潮流控制器是一个强耦合的、非线性的系统.为解决对这个强耦合、非线性系统直接设计控制器的困难,采用逆系统方法,将原系统线性化且解耦,构造出一个伪线性系统.然后,运用变结构控制,针对构造出的这个伪线性系统,设计该系统的控制策略以实现对统一潮流控制器综合控制.最后,通过建立仿真试验模型进行仿真,仿真的结果验证了文中提出的这种控制策略的可行性和有效性.

关键词：统一潮流控制器逆系统方法变结构控制伪线性系统

含LC低通滤波器的VSC-HVDC系统的新型控制策略

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电力自动化设备 2011年第3期31卷 12-17页

作者：黄崇鑫张凯锋戴先中张冠虎东南大学自动化学院复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室江苏南京210096

通过引入LC低通滤波器来滤除逆变器产生的高次电压谐波,以提高向无源网络供电的VSC-HVDC系统的供电质量。在同步旋转坐标系下,包含LC低通滤波器的VSC-HVDC系统表现出强耦合、非线性特性,不利于控制器设计。首先采用逆系统方法将原系统... 详细信息

通过引入LC低通滤波器来滤除逆变器产生的高次电压谐波,以提高向无源网络供电的VSC-HVDC系统的供电质量。在同步旋转坐标系下,包含LC低通滤波器的VSC-HVDC系统表现出强耦合、非线性特性,不利于控制器设计。首先采用逆系统方法将原系统线性化解耦成伪线性系统,再利用变结构控制理论设计伪线性系统的闭环控制器,既可以降低设计控制系统的难度,又可以使控制系统获得较好的动态性能。利用PSCAD/EMTDC进行仿真试验。仿真结果表明,LC低通滤波器用于滤除高次电压谐波有很好的滤波效果,并且所采用的控制策略使VSC-HVDC系统获得了良好的控制性能。

关键词：电压源型高压直流输电 LC低通滤波器逆系统方法变结构控制

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统一潮流控制器控制策略的研究

统一潮流控制器控制策略的研究

作者：黄崇鑫西南交通大学

学位级别：硕士

统一潮流控制器(UPFC)是由串、并联双变流器构成的FACTS设备。它在FACTS家族中,功能最齐全、最具有吸引力。它既可以把并联变流器作为静止同步补偿器单独运行来补偿系统无功和维持母线电压稳定,也可以把串联变流器作为静止同步串联补偿... 详细信息

统一潮流控制器(UPFC)是由串、并联双变流器构成的FACTS设备。它在FACTS家族中,功能最齐全、最具有吸引力。它既可以把并联变流器作为静止同步补偿器单独运行来补偿系统无功和维持母线电压稳定,也可以把串联变流器作为静止同步串联补偿器单独运行来补偿输电线路电抗,而且它还可以通过联合串、并联变流器一起运行,实现母线端电压调节和输电线路有功、无功潮流控制。因此,针对UPFC的研究有其特殊的意义。控制系统是UPFC的核心,它的控制策略决定着整个UPFC系统的性能。因此,本文的研究重点是设计UPFC控制系统的控制策略。考虑到UPFC在dq坐标系下,表现为一个多变量、强耦合、非线性系统,本文把并联变流器和串联变流器分开,分别设计其各自的控制系统,来降低控制系统设计的难度。针对UPFC在dq坐标系下的数学模型,本文用两种控制策略设计出UPFC的控制器。第一种控制策略,通过引用状态反馈解耦附加PI控制策略和双环解耦附加PI控制策略来分别设计并联变流器和串联变流器的控制系统。这种控制策略的设计原理成熟,理论简单。但是,在设计控制系统过程中,运用的PI调节器较多,且PI调节器的比例和积分参数不易确定。另一种控制策略,是逆系统方法解耦附加变结构控制的控制策略。这种控制策略,首先采用逆系统方法,将并联变流器和串联变流器系统线性化解耦成伪线性系统,再运用变结构控制理论来设计出伪线性系统的控制律,最终构造出并、串联变流器的控制系统。这种方法的设计思路清晰,控制器参数稳定范围宽,确定容易。但是,它所运用的理论相对复杂,而且不够成熟。在设计好UPFC的控制系统之后,本文运用MATLAB软件,建立UPFC的系统仿真实验模型以进行仿真研究。仿真结果表明,本文所设计的控制策略能够使UPFC实现其各项功能,而且与引用的控制策略相比,控制系统具有相近的响应性能,可为设计UPFC控制系统提供一种新的思路。

关键词：统一潮流控制器静止同步补偿器逆系统方法变结构控制

考虑DFIG机组容量限制的风电场功率分配方法

同方学位论文库评论

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电力系统保护与控制 2010年第21期38卷 202-207,214页

作者：黄崇鑫张凯锋戴先中张冠虎复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室东南大学自动化学院江苏南京210096

当风电场参与系统的有功无功控制时,它将面临如何将有功无功调度指令分配到底层风电机组的问题。针对DFIG风电场,介绍了DFIG的基本有功无功解耦控制框架。考虑到DFIG机组的额定容量限制,根据有功可能出力大的机组所分担的有功多,有功出... 详细信息

当风电场参与系统的有功无功控制时,它将面临如何将有功无功调度指令分配到底层风电机组的问题。针对DFIG风电场,介绍了DFIG的基本有功无功解耦控制框架。考虑到DFIG机组的额定容量限制,根据有功可能出力大的机组所分担的有功多,有功出力多的机组所分担的无功少这一原则,采用一种简单有效的风电场有功无功分配算法,可以合理利用各台机组的有功无功容量,减少视在功率饱和。在设计分配算法时,提出一种修正有功无功指令的方案,以消除因风电场内部有功无功损耗所引起的跟踪误差。利用Matlab/SimpowerSystems软件进行了仿真试验,仿真结果验证了该功率分配方法及修正指令方案的可行性。

关键词：双馈感应电机风电场风力发电有功无功分配

基于区间不确定性的微网有功—无功联合优化调度

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电力系统自动化 2016年第15期40卷 39-46页

作者：朱祥祥黄崇鑫岳东谢俊翁盛煊南京邮电大学自动化学院南京邮电大学先进技术研究院

针对微网优化调度问题,首先,考虑到可再生能源(如风电、光伏等)功率预测和负荷预测的不确定性,以及微网系统中有功潮流和无功潮流的强耦合性,提出利用区间描述不确定性,并建立微网系统的有功—无功联合优化调度模型。然后,采用区间序关... 详细信息

针对微网优化调度问题,首先,考虑到可再生能源(如风电、光伏等)功率预测和负荷预测的不确定性,以及微网系统中有功潮流和无功潮流的强耦合性,提出利用区间描述不确定性,并建立微网系统的有功—无功联合优化调度模型。然后,采用区间序关系模型转换方法,将基于区间不确定性的联合优化模型转换成一般的确定性优化模型,以便于优化问题求解。最后,为验证所提出的微网系统优化调度方法,利用专业优化软件(GAMS)在典型的微网系统算例上进行数值仿真试验,并结合试验结果分析区间不确定水平对微网系统运行成本及各微电源出力的影响。

关键词：微网(微电网) 经济调度区间优化方法不确定性有功—无功联合优化

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基于晶闸管STATCOM的无功补偿控制

电网技术 2009年第1期33卷 48-51页

作者：邓家泽王奔黄崇鑫吴章辉西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031

晶闸管STATCOM(static synchronous compensator)可吸收连续可调的无功,且不受电网电压影响。文中首先分析其数学模型;然后采用逆系统方法构造出伪线性系统,并结合滑模变结构控制理论,实现晶闸管STATCOM对负荷的直接无功功率补偿;最后... 详细信息

晶闸管STATCOM(static synchronous compensator)可吸收连续可调的无功,且不受电网电压影响。文中首先分析其数学模型;然后采用逆系统方法构造出伪线性系统,并结合滑模变结构控制理论,实现晶闸管STATCOM对负荷的直接无功功率补偿;最后对该控制系统进行计算机仿真。结果表明,文中采用的控制方法具有较好的动态性能和稳态性能,对负载无功变化的适应能力强。

关键词：品闸管静止同步补偿器(STATCOM) 逆系统滑模变结构无功补偿

电力系统SDH/PTN传输网性能测试与分析

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电测与仪表 2017年第20期54卷 56-62页

作者：黄崇鑫曹团结邓松南京邮电大学先进技术研究院南京210023 南瑞集团公司(国网电力科学研究院) 南京211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室南京211106

电力系统通信网络是电网安全稳定运行的重要基础。针对电力系统通信传输网,分析了SDH和PTN网络的技术实现原理和时间同步技术。根据电网对传输网络承载E1业务和以太网业务的性能要求,在实验室环境下搭建了网络测试平台,测试了传输网在... 详细信息

电力系统通信网络是电网安全稳定运行的重要基础。针对电力系统通信传输网,分析了SDH和PTN网络的技术实现原理和时间同步技术。根据电网对传输网络承载E1业务和以太网业务的性能要求,在实验室环境下搭建了网络测试平台,测试了传输网在承载不同业务时的网络性能。实验测试结果表明,SDH和PTN网络对E1业务和以太网业务具有较好的承载能力,可满足传输网的性能要求。最后,对进一步提高SDH和PTN传输网的可靠性提出了几点建议。

关键词：同步数字体系分组传送网网络性能 E1业务以太网业务