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异构能源系统模块化建模及控制策略研究

太阳能学报 2024年第6期45卷 161-170页

作者：胡帆董文杰周小光吴任博毕燕雷广东电网有限责任公司广州供电局广州510620 东方电子股份有限公司烟台264000

基于模块化思想提出一种新型异构能源系统建模方法,并设计了相应控制策略。其中,综合考虑光伏发电、热电联产、储能技术,以混合逻辑动态系统表示方法建立异构能源系统模型;针对投资、运行和维护成本优化,构建模型预测控制策略。该文所... 详细信息

基于模块化思想提出一种新型异构能源系统建模方法,并设计了相应控制策略。其中,综合考虑光伏发电、热电联产、储能技术,以混合逻辑动态系统表示方法建立异构能源系统模型;针对投资、运行和维护成本优化,构建模型预测控制策略。该文所提策略中考虑了异构能源系统与上游能源系统之间的能源交易、系统非线性或混合系统行为。通过将所提策略与传统控制策略进行比较,分析不同用户行为、不断变化的气候条件和预测误差对节能潜力的影响。算例分析结果表明:所提方法可有效利用可变的清洁能源和储能技术来优化异构能源系统的运营,每年可节省3%~6%的成本。

关键词：可再生能源优化调度电池储能异构能源系统成本优化

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VSG控制下直驱风机惯量支撑能力定量分析

电网技术 2024年

作者：韩平平陈鹏飞丁明吴红斌董玮新能源利用与节能安徽省重点实验室(合肥工业大学) 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)

随着新能源发电渗透率的不断提高，频率稳定性问题日益突出，可提供惯量支撑的虚拟同步机(virtual synchronous generators，VSG)控制成为了关注的焦点。文中对VSG控制下直驱风机惯量支撑能力做出较为完整的定量分析，首先说明VSG控制... 详细信息

随着新能源发电渗透率的不断提高，频率稳定性问题日益突出，可提供惯量支撑的虚拟同步机(virtual synchronous generators，VSG)控制成为了关注的焦点。文中对VSG控制下直驱风机惯量支撑能力做出较为完整的定量分析，首先说明VSG控制下直驱风机惯量支撑的原理；其次经比较选取一种基于并网功率和频率关系的等效惯性系数定义方式，用以实现惯量支撑能力的准确描述；紧接着在考虑下垂特性的基础上，由等效惯性系数衍生定义等效惯性常数，并以等效惯性常数为依据对两种VSG控制下的惯量支撑能力做出定量分析；最后以仿真实验验证了理论分析的正确性。

关键词： VSG控制直驱风机惯量支撑能力等效惯性常数

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基于减载控制的光伏电站主动频率响应方法

可再生能源 2024年第7期42卷 972-978页

作者：韩平平陆中来张征凯谢毓广李金中马伟新能源利用与节能安徽省重点实验室(合肥工业大学) 安徽合肥230009 国网安徽省电力有限公司安徽合肥230009 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院安徽合肥230009

传统光伏发电系统通常运行在最大功率点,不对电网频率改变进行响应,不能为抑制电网频率变化提供有功功率,随着光伏渗透率的提升,对电网的安全稳定运行产生影响,因此光伏等新能源设备应具有响应系统频率变化的能力。文章采用减载控制,在... 详细信息

传统光伏发电系统通常运行在最大功率点,不对电网频率改变进行响应,不能为抑制电网频率变化提供有功功率,随着光伏渗透率的提升,对电网的安全稳定运行产生影响,因此光伏等新能源设备应具有响应系统频率变化的能力。文章采用减载控制,在不改变主电路结构、逆变器并网策略,不增设储能设备的情况下实现系统频率的响应。首先通过设置主从阵列得到当前最大功率运行点,实现减载控制;然后针对频率改变,通过设置频率-减载率对应关系,实现有功功率输出的改变,对系统进行有功支撑;最后通过半实物仿真平台进行仿真,验证了结果的有效性。

关键词：光伏减载控制频率响应控制有功支撑

HVDC送端系统振荡引发受端换相失败的机理分析

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电工技术学报 2024年第9期39卷 2743-2754页

作者：郑乐吴晶徐衍会孙英云刘崇茹华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

高压直流输电系统送、受端存在电气耦合及两端的控制配合,因此,送端振荡可通过系统控制逻辑、电气量及控制量变化等影响受端系统的运行状态,增加了受端换相失败的风险。现有工作主要研究了送端大扰动引发受端换相失败的现象与机理,通过... 详细信息

高压直流输电系统送、受端存在电气耦合及两端的控制配合,因此,送端振荡可通过系统控制逻辑、电气量及控制量变化等影响受端系统的运行状态,增加了受端换相失败的风险。现有工作主要研究了送端大扰动引发受端换相失败的现象与机理,通过对标准直流系统进行小信号分析,发现直流系统中存在低频频段的固有振荡频率,一旦交流系统发生相近频段的振荡,将可能诱发直流系统共振。在此基础上,首先分析共振引起系统电气量以及控制量的波动对换相失败的影响,通过HVDC的准稳态方程分析共振后直流电流上升导致关断角下降,进而引发首次换相失败的机理;然后从两端的控制系统出发,研究逆变侧控制切换引发后续换相失败的机理;最后对CIGRE直流输电标准测试系统进行验证,并结合换相失败发生机理对换相失败的抑制策略进行了初步讨论。

关键词：高压直流输电送端振荡受端换相失败机理分析

含大规模储能电站的电网短路电流计算方法研究

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：刘晋姜承东李旭霞李佳王鹏邓娇娇刘红丽国网山西省电力公司经济技术研究院华北电力大学

储能电站是平抑风、光等间歇性新能源发电系统出力特性和提高新能源消纳能力的有效手段。随着大规模储能电站接入电网，传统的短路电流计算方法存在一定的局限性。文章从储能电站不同配置容量、运行工况、出力水平、控制策略、短路故障... 详细信息

储能电站是平抑风、光等间歇性新能源发电系统出力特性和提高新能源消纳能力的有效手段。随着大规模储能电站接入电网，传统的短路电流计算方法存在一定的局限性。文章从储能电站不同配置容量、运行工况、出力水平、控制策略、短路故障类型和电气距离等多维度出发，对其故障特性影响短路电流的机理和关键参数进行了研究。综合考虑储能电站并网控制附加低电压穿越(LVRT)控制策略及控制参数因素，根据电压跌落程度分为四个区域，将储能电站诺顿等效为电流源，应用短路故障边界条件，将结点电压法与叠加原理相结合，得到一种适用于含大规模储能电站电网短路电流的计算方法，通过仿真验证了所提方法的有效性和准确性。

关键词：储能电站低电压穿越(LVRT) 故障特性短路电流计算

融合多项式特征扩展与CNN-Transformer模型的锂电池SOH估计

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储能科学与技术 2024年

作者：陈媛章思源蔡宇晶黄小贺刘炎忠安徽大学人工智能学院

为了提高锂离子电池健康状态（State Of Health，SOH）估计的精确度，本研究结合卷积神经网络（Convolutional Neural Networks，CNN）强大的局部特征提取能力和 Transformer 的序列处理能力，提出了基于多项式特征扩展的CNN-Transform... 详细信息

为了提高锂离子电池健康状态（State Of Health，SOH）估计的精确度，本研究结合卷积神经网络（Convolutional Neural Networks，CNN）强大的局部特征提取能力和 Transformer 的序列处理能力，提出了基于多项式特征扩展的CNN-Transformer 融合模型。该方法提取了与电池容量高度相关的增量容量（Incremental Capacity，IC）曲线峰值、IC曲线对应电压、面积及充电时间作为健康因子，然后将其进行多项式扩展，增加融合模型对输入特征的非线性处理能力。引入主成分分析法（Principal Component Analysis，PCA）对特征空间进行降维，有利于捕获数据有效信息，减少模型训练时间。采用美国国家航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）数据集和马里兰数据集，通过加入多项式特征前后的CNN-Transformer模型对比、加入多项式特征的CNN-Transformer模型和单一模型算法对比，验证了提出的融合算法的有效性和精确度，结果表明提出模型的SOH估计精度相较于未加入多项式特征的CNN-Transformer模型，在B0005、B0006、B0007、B0018数据集分别提高了38%、50.28%、3.9%、17%。

关键词：锂离子电池电池健康状态预测主成分分析法 CNN-Transformer 增量容量分析多项式特征

基于限流电抗器电压的柔性直流配电线路单端量保护新方法

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东北电力大学学报 2024年第3期44卷 64-73页

作者：金恩淑张弼弘胡晓晨朱宏吴宛凝耿梦炜东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012

柔性直流配电技术的理论研究已经步入成熟阶段,其线路保护方法的不完备成为制约该技术发展的重要因素,尤其是以快速动作为优势的单端量保护,耐高阻能力弱、所需采样率高等问题仍待解决。为解决上述问题,文中通过分析单极对称接线系统发... 详细信息

柔性直流配电技术的理论研究已经步入成熟阶段,其线路保护方法的不完备成为制约该技术发展的重要因素,尤其是以快速动作为优势的单端量保护,耐高阻能力弱、所需采样率高等问题仍待解决。为解决上述问题,文中通过分析单极对称接线系统发生金属性双极短路故障和经过渡电阻故障时限流电抗器电压特征,利用限流电抗器电压及其负变化率积聚和构造保护判据,据此提出了一种基于限流电抗器电压的柔性直流配电线路单端量保护新方法。仿真结果表明,该方法能在0.5 ms内可靠识别区内故障,且耐受过渡电阻(20Ω)和噪声影响,所需采样率要求低,具有工程实用意义。

关键词：柔性直流配电模块化多电平换流器限流电抗器单端量保护

10 kV配电网单相接地故障模拟仿真建模技术研究

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内蒙古电力技术 2024年第2期42卷 37-43页

作者：徐肃张瑞强刘轶宋志文郑岩李彬王辉辉内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电分公司内蒙古包头014030

为实现电力系统数字仿真平台全面、快速、经济地考核配电网接地故障处置算法,提出了一种10 kV配电网单相接地故障仿真建模方法,能够实现系统电容电流设计及校验、中性点接地方式切换控制、Z形接地变压器建模及参数校核。基于该建模方法... 详细信息

为实现电力系统数字仿真平台全面、快速、经济地考核配电网接地故障处置算法,提出了一种10 kV配电网单相接地故障仿真建模方法,能够实现系统电容电流设计及校验、中性点接地方式切换控制、Z形接地变压器建模及参数校核。基于该建模方法,在实时数字仿真系统(Real Time Digital Simulation System,RTDS)完成建模,并接入小电流接地选线装置进行试验验证。结果表明,所搭建的配电网仿真模型的关键参数满足设计预期,小电流接地选线装置选线正确。

关键词：配电网单相接地故障模拟实时数字仿真系统

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基于接地故障比的不平衡配电网单相接地故障选相方法

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电力系统保护与控制 2022年第12期50卷 108-116页

作者：孙震徐昊朱洪志卞辰耀于东立国网上海嘉定供电公司上海201800

为了解决传统故障选相方法可能因配电网不平衡度高或者高故障接地电阻而失效的问题,提出了一种基于接地故障比的不平衡配电网单相接地故障选相方法。首先建立了发生A相单相接地故障后接地故障比幅值和相位的解析表达式,通过将两个表达... 详细信息

为了解决传统故障选相方法可能因配电网不平衡度高或者高故障接地电阻而失效的问题,提出了一种基于接地故障比的不平衡配电网单相接地故障选相方法。首先建立了发生A相单相接地故障后接地故障比幅值和相位的解析表达式,通过将两个表达式对接地电导进行求导,并进行不同参数下的单调性分析,最终确定了发生A相SLG故障时零序电压幅值和相位的变化规律。然后将两种变化规律进行了整合,提出基于幅值和相位综合变化规律的故障选相方法。此外,还将A相的变化规律推广到B、C两相,并分析了欠补偿、过补偿和全补偿接地条件对所提方法的影响。最后通过Matlab仿真验证了零序电压变化规律和所提故障选相方法的有效性。仿真结果表明:在阻尼率为5%、三相不对称度为4.5%的4种工况下,传统故障选相方法均会失效,而所提方法能够保证故障选相的正确性。

关键词：零序电压单相对地故障故障相识别不平衡配电网