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基于SVG附加控制的长距离交流海缆送出海上风电场群背景谐波抑制策略

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电网技术 2024年

作者：赵文瑞黄晓明秦倩倩徐群伟王彤黄弘扬王增平新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院

海上风电交流送出场景下，长距离交流海缆并网使得背景谐波放大问题突出，为此研究了基于SVG附加控制的长距离交流海缆送出海上风电场群(offshore wind farms with long-distance ac submarine cable， OWFs-LACSC)背景谐波抑制策略。... 详细信息

海上风电交流送出场景下，长距离交流海缆并网使得背景谐波放大问题突出，为此研究了基于SVG附加控制的长距离交流海缆送出海上风电场群(offshore wind farms with long-distance ac submarine cable， OWFs-LACSC)背景谐波抑制策略。首先，分析了OWFs-LACSC背景谐波放大的原理，论述了背景谐波放大与谐振的区别；然后，建立了含SVG和直驱风机的OWFs-LACSC阻抗模型，提出利用Park变换的基频偏移特性可实现单通道抑制两种背景谐波，进而结合这一特性和阻性有源滤波原理，在SVG控制环路中附加控制器，并分析了附加控制的参数可行域；最后，利用国内某OWFs-LACSC模型开展仿真，验证了所提策略的可行性与鲁棒性。

关键词：长距离交流海缆背景谐波放大 SVG 附加控制 Park变换阻性有源滤波

提升低压直流配电稳定性的时滞模型预测附加控制

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电工技术学报 2023年第12期38卷 3248-3263页

作者：庄莹裴玮刘子奇邓卫中国科学院电工研究所北京100190 南加利福尼亚大学洛杉矶90007

针对由低压多端直流系统中接入的可再生能源和直流负荷不确定性波动引起的系统直流电压波动、越限甚至跌落、振荡发散等电压稳定问题,提出一种主从控制下提高直流配电系统稳定性的时滞模型预测附加控制策略。首先,针对系统通信网络存在... 详细信息

针对由低压多端直流系统中接入的可再生能源和直流负荷不确定性波动引起的系统直流电压波动、越限甚至跌落、振荡发散等电压稳定问题,提出一种主从控制下提高直流配电系统稳定性的时滞模型预测附加控制策略。首先,针对系统通信网络存在延时的情况,搭建了相应的系统时滞预测模型;然后,在此预测模型基础上,附加控制策略以系统直流电压波动最小和最小附加调节指令为目标,实现以最小出力平抑不确定扰动下系统直流电压的波动,进一步分析了通信延时对系统稳定性及附加控制策略性能的影响;最后,通过三端低压直流系统进行仿真和算例分析,结果表明,所提出的时滞模型预测附加控制策略能很好地平抑多端直流系统受不确定扰动带来的电压波动问题,提高系统稳定性,具有较好的鲁棒性。

关键词：低压多端直流系统模型预测控制分布式能源附加控制通信延时

渝鄂背靠背柔性直流附加控制对系统稳定性的影响

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电网技术 2018年第8期42卷 2519-2527页

作者：朱琳贺之渊吴学光杨杰刘栋寇龙泽直流电网技术与仿真北京市重点实验室(全球能源互联网研究院有限公司) 先进输电技术国家重点实验室(全球能源互联网研究院有限公司)

规划中的渝鄂柔性直流背靠背工程投运后,西南与华中电网将会实现异步互联,系统转动惯量减小,可能存在稳定问题。该文充分利用柔性直流输电的快速调节特性,考虑系统运行方式及换流器设备的安全边界条件,设计了渝鄂柔性直流附加控制策略... 详细信息

规划中的渝鄂柔性直流背靠背工程投运后,西南与华中电网将会实现异步互联,系统转动惯量减小,可能存在稳定问题。该文充分利用柔性直流输电的快速调节特性,考虑系统运行方式及换流器设备的安全边界条件,设计了渝鄂柔性直流附加控制策略及参数。在PSASP-UD中搭建了柔性直流及其附加控制策略的机电暂态模型,并通过CEPRI-36验证了模型的准确性。分别从频率和功角的角度分析了附加控制对系统稳定性的影响,推导出柔性直流接入后系统的调频特性和功角曲线,指出柔性直流可参与系统安全稳定控制。对渝鄂柔性直流近区的交流系统进行了大量N-2仿真,结果证明柔性直流附加控制可参与电网稳定控制策略的制定,提高系统稳定性。

关键词：渝鄂工程背靠背柔性直流附加控制频率稳定功角稳定安控策略

基于多状态Markov模型和逆最优理论的HVDC附加控制器

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电力自动化设备 2018年第11期38卷 114-120,128页

作者：刘子文苗世洪李力行魏德华晁凯云范志华华中科技大学电气与电子工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学电气与电子工程学院电力安全与高效湖北省重点实验室湖北武汉430074

高压直流输电(HVDC)的附加控制器可以显著改善交直流混联系统的稳定性,但电力系统在随机大扰动下呈现出连续时间动态和离散事件相互作用的混杂特性,使得基于系统固定工况的传统建模方法无法全面描述系统的运行状态。针对此问题,提出了... 详细信息

高压直流输电(HVDC)的附加控制器可以显著改善交直流混联系统的稳定性,但电力系统在随机大扰动下呈现出连续时间动态和离散事件相互作用的混杂特性,使得基于系统固定工况的传统建模方法无法全面描述系统的运行状态。针对此问题,提出了一种基于多状态Markov模型和逆最优理论的HVDC附加控制器。首先建立了多区域交直流混联系统的多状态Markov模型,在此基础上,提出了交直流混联Markov系统的逆最优反推控制策略,该策略将非线性系统最优控制问题转化为渐近稳定控制律的求解问题,不仅能够确保随机扰动下系统的鲁棒稳定性,还解决了具有非线性特性的系统全局优化问题,同时也避免了求解HJI偏微分方程,使控制策略易于工程实现。在选择控制参数时,以设备停运率替代Markov系统的状态转移率,因而可在满足系统多状态特性的同时,避免由于实际系统运行方式的复杂性给控制策略的实现带来的困难。仿真结果表明,与传统的控制器相比,所提的HVDC附加控制器能显著提高交直流混联系统的暂态稳定性。

关键词：交直流混联系统高压直流输电附加控制多状态Markov模型随机扰动逆最优理论

双馈风电机组附加控制对轴系振荡影响的评估方法

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电力系统自动化 2015年第5期39卷 34-40页

作者：王立新程林孙元章顾延勋杨晓东林毅清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 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北京市100084 广东电网公司珠海供电局广东省珠海市519000 福建省电力有限公司电力经济技术研究院福建省福州市350012

为消除绝对特征值灵敏度指标中参数量纲的影响,同时计及风速的概率分布特性对特征值灵敏度排序的影响,提出了一种累积相对特征值灵敏度(CRES)指标及其计算方法,并基于该指标定量评估了双馈风电机组附加控制(有功功率调制、虚拟惯性控制... 详细信息

为消除绝对特征值灵敏度指标中参数量纲的影响,同时计及风速的概率分布特性对特征值灵敏度排序的影响,提出了一种累积相对特征值灵敏度(CRES)指标及其计算方法,并基于该指标定量评估了双馈风电机组附加控制(有功功率调制、虚拟惯性控制、下降控制、无功功率调制和机端电压控制)对机组本身轴系振荡阻尼的影响。CRES本质上是相对特征值灵敏度的加权和。通过引入相对特征值灵敏度消除了参数量纲的影响;在此基础上,按照转子运行状态将风速划分为若干区间,以平均风速作为该区间的典型风速,以风速落入该区间的概率作为该区间典型风速下计算所得相对特征值灵敏度的权重。时域仿真结果表明:基于CRES指标能有效地确定不同类型附加控制中影响轴系振荡阻尼的关键参数,通过对关键参数的重新整定可显著减小附加控制器对轴系振荡的不利影响和降低其对传动轴系统的转矩冲击。

关键词：累积相对特征值灵敏度扭转振荡附加控制双馈风电机组

连接无源网络的MMC-HVDC系统交流故障穿越附加控制策略

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高电压技术 2021年第5期47卷 1658-1665页

作者：王渝红陈诗昱曾琦罗兰叶葳四川大学电气工程学院成都610065

对于接入无源网络的MMC-HVDC系统,送端交流发生故障时功率传输平衡会被打破,直流电压迅速下跌,威胁换流站安全运行。首先分析了无源网络负荷特性及送端交流故障下换流站各电气量变化机理,基于与无源网络相连逆变站的常规控制,提出了一... 详细信息

对于接入无源网络的MMC-HVDC系统,送端交流发生故障时功率传输平衡会被打破,直流电压迅速下跌,威胁换流站安全运行。首先分析了无源网络负荷特性及送端交流故障下换流站各电气量变化机理,基于与无源网络相连逆变站的常规控制,提出了一种根据直流电压变化产生d轴电压修正指令值的故障穿越附加控制。该控制策略核心思想为在送端有功功率快速缺失时,通过修正逆变站d轴电压指令值,降低故障期间逆变站输出有功功率,以维持两端换流站功率平衡,抑制直流电压跌落。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了接入无源网络的两端MMC-HVDC系统,仿真结果表明所提附加控制能够有效减小直流电压跌落幅度,降低故障清除后恢复期间送端有功功率波动,提高了MMC-HVDC系统的交流故障穿越能力。

关键词：无源网络附加控制 d轴电压修正直流电压交流故障穿越

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发电机调速附加控制对系统频率稳定的作用

电力自动化设备 2008年第12期28卷 21-24页

作者：竺炜唐颖杰谭喜意周有庆湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410076

研究了基于复合偏差功率反馈的同步发电机调速系统附加控制方法及其对频率稳定的作用。该方法克服了传统调速控制因转子质量惯性、负荷特性和转速测量死区而造成的控制延时,并且能精确地进行不平衡力矩补偿,从而在扰动初期能进行及时有... 详细信息

研究了基于复合偏差功率反馈的同步发电机调速系统附加控制方法及其对频率稳定的作用。该方法克服了传统调速控制因转子质量惯性、负荷特性和转速测量死区而造成的控制延时,并且能精确地进行不平衡力矩补偿,从而在扰动初期能进行及时有效的频率稳定控制。对单区域系统的仿真结果表明,汽轮发电机组和水轮发电机组附加调速控制相比传统调速控制而言,减小了频率的偏移幅度,抑制了频率振荡的发生;提前了锅炉燃烧系统对负荷变化的响应时间,从而提高了机组一次调频的持续力;水轮机组的闸门开合次数及频率也都有一定的减小;降低了机械功率的超调和振荡。

关键词：同步发电机调速系统附加控制频率稳定仿真

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新能源汇集站调相机附加控制研究

水电与新能源 2022年第5期36卷 13-16页

作者：朱建华李岩柳方舟李湘韶刘芳芳润电能源科学技术有限公司河南郑州450000 华润电力(温州)有限公司浙江温州325810 徐州华润电力有限公司江苏徐州221142 华润电力焦作有限公司河南焦作454001

针对部分地区新能源汇集站存在阻尼较弱问题,由汇集站调相机附加阻尼抑制弱系统低频振荡。首先给出、并建立含调相机的阻尼控制小干扰模型,分析模型的有功和无功关联特性,然后设计具有低频振荡抑制功能的调相机附加阻尼控制策略,最后建... 详细信息

针对部分地区新能源汇集站存在阻尼较弱问题,由汇集站调相机附加阻尼抑制弱系统低频振荡。首先给出、并建立含调相机的阻尼控制小干扰模型,分析模型的有功和无功关联特性,然后设计具有低频振荡抑制功能的调相机附加阻尼控制策略,最后建立含调相机的四机两区域仿真模型,利用时域仿真法验证调相机附加阻尼抑制低频振荡的有效性。

关键词：新能源汇集站调相机附加控制低频振荡

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谐波附加控制抑制直流输电连续换相失败研究

电力工程技术 2021年第2期40卷 86-92页

作者：陈佳浩王琦朱鑫要李宁南京师范大学南瑞电气与自动化学院江苏南京210023 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103

换相失败是高压直流输电(HVDC)最为常见的故障之一,而我国特高压直流在控保系统内设置了连续换相失败启动直流主动闭锁的逻辑,连续换相失败及其可能造成的直流闭锁对电网的安全稳定运行造成了一定威胁。国内外关于抑制连续换相失败的研... 详细信息

换相失败是高压直流输电(HVDC)最为常见的故障之一,而我国特高压直流在控保系统内设置了连续换相失败启动直流主动闭锁的逻辑,连续换相失败及其可能造成的直流闭锁对电网的安全稳定运行造成了一定威胁。国内外关于抑制连续换相失败的研究已经取得部分研究成果,但就谐波对HVDC连续换相失败的影响研究方面还有待进一步深入。文中从HVDC换相过程出发,通过换相电压-时间面积分析法,推导出直流输电附加控制回路的各次谐波控制参数,并考虑低压限流控制对直流输电换相失败恢复过程的影响,提出一种谐波附加控制抑制直流输电连续换相失败的方法。最后,基于CIGRE HVDC标准测试模型,利用PSCAD/EMTDC对所提控制方法有效性进行了仿真验证。

关键词：高压直流输电(HVDC) 连续换相失败谐波换相电压-时间面积低压限流控制附加控制