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高岭背靠背直流工程安全稳定控制策略

电网技术 2015年第5期39卷 1240-1245页

作者：董晨张海波李亚男蒋维勇高洵李轶群华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 国网北京经济技术研究院北京市昌平区102209 华北电网有限公司北京市西城区100053

高岭背靠背直流工程输送容量达3 000 MW,而华北侧交流网架薄弱,是典型的强直弱交系统,系统运行在正常方式及各元件检修方式下存在一定的安全稳定问题,而且其稳定控制策略的制定具有以电压稳定为主导的特殊性。通过对比、综合PSD-BPA准... 详细信息

高岭背靠背直流工程输送容量达3 000 MW,而华北侧交流网架薄弱,是典型的强直弱交系统,系统运行在正常方式及各元件检修方式下存在一定的安全稳定问题,而且其稳定控制策略的制定具有以电压稳定为主导的特殊性。通过对比、综合PSD-BPA准稳态模型和PSCAD电磁暂态模型的仿真结果,计算得到了高岭直流及其近区华北电网的系统稳定运行极限和严重故障后的安全控制措施量,并以此制定了高岭交直流互联系统华北侧稳定控制策略。同时,为适应强直弱交系统电压稳定问题的特殊性,在稳定控制策略实施过程中提出了利用直流功率调制配合交流滤波器快速投切抑制过电压的综合措施来提高系统暂态稳定性的方案。所制定的安全稳定控制策略已在高岭背靠背工程中得到实际应用并取得了良好的效果。

关键词：背靠背直流工程电磁暂态稳定控制策略

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基于能量函数的可控串联补偿稳定控制策略

电网技术 2002年第2期26卷 19-23页

作者：汪冰刘笙陈陈上海交通大学电力学院上海200030

将暂态能量函数 (TEF)值作为系统稳定的指标 ,并用TEF对时间的导数来决定可控串联补偿 (TCSC)装置在暂态稳定过程中的控制策略 ,可以有效地改善系统暂稳特性并迅速平息后续振荡。文中还推导了多机系统下 TEF对时间的导数的一般公式 ,并... 详细信息

将暂态能量函数 (TEF)值作为系统稳定的指标 ,并用TEF对时间的导数来决定可控串联补偿 (TCSC)装置在暂态稳定过程中的控制策略 ,可以有效地改善系统暂稳特性并迅速平息后续振荡。文中还推导了多机系统下 TEF对时间的导数的一般公式 ,并以单机无穷大系统为例 ,图示说明了所设计的 TCSC稳定控制策略的效果。针对三相短路故障 ,用数字仿真和动态模拟实验对控制策略进行了验证。

关键词：电力系统可控串联补偿能量函数稳定控制策略

浙江公司完善电网安全稳定控制策略提高供电能力

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华东电力 2011年第7期39卷 1154-1154页

随着浙江省用电负荷需求的不断加大，供电形势日趋紧张，预计2011年夏季该省最大用电缺口将达3500MW。除电源性缺电这一根本原因外，局部电网接线薄弱，导致部分电厂送出受限和电网重要断面输电能力不足，也是电力供需矛盾产生的重要原... 详细信息

随着浙江省用电负荷需求的不断加大，供电形势日趋紧张，预计2011年夏季该省最大用电缺口将达3500MW。除电源性缺电这一根本原因外，局部电网接线薄弱，导致部分电厂送出受限和电网重要断面输电能力不足，也是电力供需矛盾产生的重要原因之一。针对上述问题，浙江公司于年初部署了“完善电网安全稳定控制策略”重点工作，

关键词：稳定控制策略电网安全供电能力浙江省用电负荷电网接线输电能力供需矛盾

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浙江省电力公司完善电网安全稳定控制策略

电力安全技术 2011年第8期13卷 54-54页

2011-07－15，浙北安控系统正式投运，这标志着浙江省电力公司“完善电网安全稳定控制策略”任务圆满完成，浙江电网发、供电能力得到有效提高。

关键词：浙江省电力公司稳定控制策略电网安全安控系统浙江电网供电能力

陶瓷浆料3D打印机挤压力模糊神经网络PID稳定控制研究

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工程设计学报 2023年第1期30卷 65-72页

作者：杨杰彭壮壮王世杰马聪王龙段国林河北工业大学机械工程学院天津300401

针对在微流挤出陶瓷浆料3D打印机作业过程中挤压力稳定控制的需求,根据打印机挤压力控制系统非线性、时变性的特点,总结了现有挤压力稳定控制策略的优缺点,并在模糊PID (proportion-integral-derivative,比例-积分-微分)控制器中嵌入神... 详细信息

针对在微流挤出陶瓷浆料3D打印机作业过程中挤压力稳定控制的需求,根据打印机挤压力控制系统非线性、时变性的特点,总结了现有挤压力稳定控制策略的优缺点,并在模糊PID (proportion-integral-derivative,比例-积分-微分)控制器中嵌入神经网络结构,提出了挤压力模糊神经网络PID稳定控制策略。该策略基于六层模糊神经网络,以挤压力偏差值e和偏差值变化率ec为输入,PID控制器控制参数为输出,完成正向模糊控制过程,并基于神经网络的自学习优势实现反向传播及在线更新神经网络权值,以实现打印过程中挤压力的精准自适应调节。挤压力控制Simulink仿真、挤压力控制实验及坯体打印实验表明:相较于传统PID控制策略,采用模糊神经网络PID控制策略可使超调量减小20.9%,挤压力提前90 s达到稳定状态,压力峰值减小12 N,压力谷值增大18 N;相较于采用模糊PID控制策略,超调量减小1.73%,挤压力提前56 s达到稳定状态,压力峰值减小4 N,压力谷值增大8 N;模糊神经网络PID控制策略具有一定的优越性,可使打印过程中挤压力的控制精度更高,稳定速度更快,超调量更小,所打印坯体的整体形貌质量更优,也可使控制系统的鲁棒性更好。研究结果为其他工业设备的PID控制、智能控制提供了新的思路和方法。

关键词： 3D打印挤压力稳定控制策略模糊神经网络

考虑恒功率负载特性的储能变流器控制策略优化研究

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考虑恒功率负载特性的储能变流器控制策略优化研究

作者：孙晓溪北方工业大学

学位级别：硕士

储能单元解决了分布式电源的间歇性供电问题,是微电网系统不可或缺的一部分。储能单元中,储能变流器的作用极其关键,能够控制蓄电池充放电过程,变换交流和直流能量,同时保证蓄电池安全稳定运行,因此研究储能变流器控制策略具有重要意义... 详细信息

储能单元解决了分布式电源的间歇性供电问题,是微电网系统不可或缺的一部分。储能单元中,储能变流器的作用极其关键,能够控制蓄电池充放电过程,变换交流和直流能量,同时保证蓄电池安全稳定运行,因此研究储能变流器控制策略具有重要意义。而微电网中,连接交流母线的绝大部分电动机负载和变换器负载由于受到闭环控制,具有负阻抗特性,可视为交流恒功率负载,在扰动时等效为正反馈,会放大扰动信号,严重危害微电网系统的稳定性。若恰当控制储能单元,可抑制恒功率负载的负阻抗特性,增强系统的稳定性。但是目前对储能变流器的研究多集中于对系统拓扑和控制策略方面,并未将储能变流器控制策略与交流恒功率负载相联系。本文提出了双向储能变流器稳定控制策略,同时考虑了交流恒功率负载的动态性能,以增强微电网系统的稳定性。首先,根据储能单元充放电状态将储能变流器分别进行等效,考虑微电网在孤岛和并网两种模式下不同的控制策略,应用abc-dq坐标变换分别建立微电网系统中的非线性模型。接着,应用混合势函数方法,分别在孤岛和并网两种模式下建立微电网系统在储能单元充放电状态的混合势函数大信号模型。最后,根据根稳定性定理,分别得到储能变流器稳定控制策略。孤岛模式的储能变流器稳定控制策略给出了储能DC/AC变换器电流环比例系数k、储能DC/DC变换器电压环比例系数k、稳压电容、滤波参数和交流恒功率负载功率P之间的关系,并网模式的储能变流器稳定控制策略给出了储能DC/AC变换器电流环比例系数k、储能DC/AC变换器电压环比例系数k、稳压电容、滤波参数和交流恒功率负载功率P之间的关系。得到的稳定控制策略为微电网中储能变流器控制策略优化设计提供了理论依据。为验证所得稳定控制策略的正确性,应用固纬电子实验平台和simulink仿真模型,对所得的储能变流器稳定控制策略进行实验及仿真验证。实验和仿真结果皆表明,符合储能变流器稳定控制策略的系统受到大扰动后,能够继续平稳运行;反之,不满足储能变流器稳定控制策略的系统在大扰动后,不能继续平稳运行。由此证明本文提出的储能变流器稳定控制策略是正确的。

关键词：储能变流器稳定控制策略交流恒功率负载混合势函数

适应新型电力系统的安全稳定控制系统及装置设计方法

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电网与清洁能源 2023年第12期39卷 10-19页

作者：张建新常东旭邱建杨欢欢朱益华朱泽翔中国南方电网有限责任公司广东广州510663 直流输电技术全国重点实验室(南方电网科学研究院有限责任公司) 广东广州510663 广东省新能源电力系统智能运行与控制企业重点实验室广东广州510663

传统安全稳定控制系统(简称“稳控系统”)的技术模式及架构体系已无法满足新型电力系统发展趋势下的高要求。该文针对新型电力系统对安全稳定控制领域带来的新要求和新挑战,提出了适应海量多类型控制资源接入和复杂多变运行方式的新型... 详细信息

传统安全稳定控制系统(简称“稳控系统”)的技术模式及架构体系已无法满足新型电力系统发展趋势下的高要求。该文针对新型电力系统对安全稳定控制领域带来的新要求和新挑战,提出了适应海量多类型控制资源接入和复杂多变运行方式的新型稳控系统架构,构建了新型稳控装置的标准化、数字化技术体系;提出了稳定控制策略的轻量化建模方案,形成了稳控装置功能策略的灵活组态方法。所形成的设计方案已初步在电网实际安全稳定控制系统中应用。

关键词：安全稳定控制稳定控制策略新能源标准化模块化组态工具

基于锁相同步的双馈风电并网系统暂态稳定分析及其控制研究

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基于锁相同步的双馈风电并网系统暂态稳定分析及其控制研究

作者：陈诗玥重庆大学

学位级别：硕士

双馈感应发电机(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)因其灵活的控制方式以及较小的变流器容量,广泛用于风力发电系统中。双馈风力发电系统以电力电子设备作为并网接口,导致其在锁相同步控制下无法提供足够的阻尼和惯量。此外,我国大... 详细信息

双馈感应发电机(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)因其灵活的控制方式以及较小的变流器容量,广泛用于风力发电系统中。双馈风力发电系统以电力电子设备作为并网接口,导致其在锁相同步控制下无法提供足够的阻尼和惯量。此外,我国大规模风电场通常分布在电网末端,呈现远距离、大容量、集中接入电网的特点,这将使得风电场与电网、风电场与风电场间存在复杂的交互作用,容易引发风电场暂态失同步问题,甚至造成风电场大面积脱网事故。因此,本文对双馈风电单机和多机并网系统在对称短路故障下的暂态失稳机理及稳定控制展开研究,以提高大规模风电接入电力系统的安全稳定运行能力。首先,基于DFIG并网系统控制模型和传统低电压穿越控制策略,针对DFIG单机系统,建立了锁相环暂态同步模型以及直流母线电压的非线性大信号模型。基于锁相同步原理以及直流电压的控制特性,分析了DFIG直流侧功率转化关系,揭示了系统暂态失稳机理。进一步,推导了直流电压的能量函数,揭示了直流母线电压失稳形态与系统等效功角的随动规律。此外,基于直流侧功率转化关系分析得到了直流电压环控制器参数、定子有功电流以及转差率对直流母线电压暂态响应的影响规律,并利用时域仿真和动模实验对理论分析的正确性进行了验证。其次,基于单机并网系统锁相同步原理,建立了多并联风电并网系统暂态分析通用数学模型,分析了电网短路故障下系统的等效功角分布特性,揭示了风电场输出电流以及等效功角的耦合机理。在此基础上,提出了多并联风电并网系统的暂态稳定评估方法和多机暂态失稳判据。该方法通过计算系统的稳定平衡点,分析风电场输出电流对系统等效功角分布特性的影响,评估系统的暂态稳定性及稳定裕度,并在系统失稳时识别主导失稳的风电场。搭建了DFIG型三机并联系统详细仿真模型,验证了理论分析的正确性。最后,提出了直流电压控制环改进策略,通过自适应提高直流电压等效阻尼,补偿直流侧不平衡功率,来改善直流电压暂态响应,提高双馈单机并网系统暂态稳定性。此外,从系统平衡点存在性的角度,提出了多并联风电场有功电流自主分配方法,利用线路参数优化风电场电流指令,确保系统在故障期间存在稳定平衡点。通过时域仿真、策略对比以及实验分析验证了所提策略的有效性和适用性。本文所做工作为对称短路故障下大规模风电接入电力系统暂态稳定分析和控制提供了理论支撑,为新型电力系统安全稳定运行奠定了理论基础。

关键词：风力发电双馈并网系统多并联风电场暂态稳定性稳定控制策略

VSC-HVDC与弱交流电网混联系统大扰动行为机理及稳定控制

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中国电机工程学报 2019年第3期39卷 629-641,943页

作者：郑超张鑫吕盼吕思卓中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074 国网新疆电力公司经济技术研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830016

基于电压源换流器的柔性直流输电(voltagesourceconverterHVDC,VSC-HVDC),其与弱交流电网构成的混联系统的稳定问题,是当前工程界关注的重点和学术界研究的热点。该文首先建立计及限幅环节、故障穿越策略,以及保护闭锁逻辑的VSC-HVDC机... 详细信息

基于电压源换流器的柔性直流输电(voltagesourceconverterHVDC,VSC-HVDC),其与弱交流电网构成的混联系统的稳定问题,是当前工程界关注的重点和学术界研究的热点。该文首先建立计及限幅环节、故障穿越策略,以及保护闭锁逻辑的VSC-HVDC机电暂态仿真模型;提出VSC换流器非线性功率特性的大扰动测辨方法,分析和识别影响VSC功率特性的关键因素。在此基础上,揭示大扰动冲击下混联系统存在的不同形式的失稳现象及其行为机理,并提出稳定控制策略。VSC-HVDC与弱交流电网混联系统的大扰动时域仿真结果验证了机理分析的正确性以及控制策略的有效性。

关键词：电压源换流器柔性直流弱交流电网混联系统大扰动受扰行为机理稳定控制策略