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基于动态虚拟阻抗的虚拟同步机阻尼增强控制

高电压技术 2024年

作者：陈航宇庄可好王子骏黄林彬殷波辛焕海浙江大学电气工程学院中国大唐集团科技创新有限公司

虚拟同步机（virtual synchronous generator， VSG）在模拟同步机摇摆特性的同时也引入了低频振荡问题。通常，较小的阻尼系数便能为同步机提供有效的阻尼，VSG则需要设定较大的阻尼系数才能维持稳定，而这种较大的阻尼系数将带来不期... 详细信息

虚拟同步机（virtual synchronous generator， VSG）在模拟同步机摇摆特性的同时也引入了低频振荡问题。通常，较小的阻尼系数便能为同步机提供有效的阻尼，VSG则需要设定较大的阻尼系数才能维持稳定，而这种较大的阻尼系数将带来不期望的下垂特性。为此，首先对比了同步机和VSG的阻抗模型与阻尼转矩方程，揭示了同步机暂态/次暂态电抗提供正阻尼、VSG电压外环产生负阻尼的机理。在此基础上，模拟同步机的正阻尼机制设计VSG动态虚拟阻抗，并利用H∞控制对参数进行整定虚拟同步机阻尼增强控制（damping ehancement control， DEC）。最后，通过基于Matlab/Simulink的数字仿真和基于RT-LAB的硬件在环仿真验证了所提控制的有效性。研究结果表明：与传统方法相比，所提DEC在不改变VSG下垂特性的情况下也能够有效抑制低频振荡，且在强/弱电网下都具有良好的鲁棒性。

关键词：虚拟同步机同步机低频振荡阻尼增强控制动态虚拟阻抗 ? 控制

能源汇集系统中多模式接入储能的协调控制及优化设计方法

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电力科学与技术学报 2024年第3期39卷 159-167页

作者：黄弘扬张震霄解志良年珩吴建勇国网浙江省电力有限公司浙江杭州310000 浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 国网浙江省电力有限公司建设分公司浙江杭州310000 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司浙江丽水323000

随着能源汇集系统中新能源设备接入比例不断增加,光伏、负荷的不确定性将带来电能质量问题,给电网稳定运行带来挑战,为解决此问题,通过储能接入实现系统电压和功率的补偿控制。首先,分析电网电压与功率之间的耦合影响机理;然后,利用串... 详细信息

随着能源汇集系统中新能源设备接入比例不断增加,光伏、负荷的不确定性将带来电能质量问题,给电网稳定运行带来挑战,为解决此问题,通过储能接入实现系统电压和功率的补偿控制。首先,分析电网电压与功率之间的耦合影响机理;然后,利用串联型接入储能和并联型接入储能针对电网中的电压波动与功率波动进行协调补偿;最后,基于储能的协调控制对不同接入模式的储能传输容量进行优化设计,满足能源汇集系统补偿需求,保障系统稳定运行。通过仿真算例验证了所提协调控制及优化设计方法的有效性,能够降低储能设计总量,具有实际应用价值。

关键词：电能质量治理电压补偿功率补偿储能并网控制协调控制容量优化设计

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基于等高线控制器波特图的多频段稳定器PSS4B迭代设计方法

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南方电网技术 2024年

作者：曾丕江黄润黄伟叶鹏举江崇熙甘德强云南电网有限责任公司浙江大学电气工程学院

作为抑制低频振荡最有效的手段之一，电力系统稳定器（PSS）在电力系统中得到了广泛的应用。现今国内最广泛采用的PSS是PSS2B，不过由于其自身结构问题，PSS2B对频率较低的区域间振荡模式抑制效果一般。新型多频段稳定器PSS4B有望解决... 详细信息

作为抑制低频振荡最有效的手段之一，电力系统稳定器（PSS）在电力系统中得到了广泛的应用。现今国内最广泛采用的PSS是PSS2B，不过由于其自身结构问题，PSS2B对频率较低的区域间振荡模式抑制效果一般。新型多频段稳定器PSS4B有望解决这一问题，然而PSS4B的多参数多自由度给其参数整定带来了困难。提出了一种基于等高线控制器波特图（CCBode）的PSS4B稳定器迭代设计方法。PSS4B稳定器由带通滤波器和相位补偿器串联组成。使用空间搜索方法调整相位补偿器以确保PSS4B的相频特性被限制在可接受的范围内；CCBode曲线有助于调整带通滤波器的幅频特性，从而在较宽的频带范围内具有更好的稳定性能。对Kundur的四机两区系统的测试分析证明该方法的有效性。

关键词：等高线控制器波特图(CCBode) 多频段稳定器PSS4B 低频振荡电力系统稳定器(PSS) 空间搜索法

电动重卡替代柴油重卡的全生命周期碳减排效益分析

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环境科学 2024年第5期45卷 3119-3128页

作者：徐圆圆龚德鸿黄正光杨浪贵州大学电气工程学院贵阳550025

为精准预测电动重卡替代柴油重卡的全生命周期碳减排效益,以单辆重卡为对象,通过预测2023~2050年的电力和柴油碳排放因子变化特性,耦合两类重卡寿命及生命周期行驶里程,分阶段构建了重卡动态碳排放模型,深入分析了“2050年净零排放(NZE... 详细信息

为精准预测电动重卡替代柴油重卡的全生命周期碳减排效益,以单辆重卡为对象,通过预测2023~2050年的电力和柴油碳排放因子变化特性,耦合两类重卡寿命及生命周期行驶里程,分阶段构建了重卡动态碳排放模型,深入分析了“2050年净零排放(NZE)情景”、“承诺目标(APS)情景”和“既定政策(STEPS)情景”下两类重卡的碳排放足迹,并计算碳减排量和碳减排率.结果表明,电池生产和电池回收是分别导致电动重卡生产阶段和拆解回收阶段碳减排效益不佳的重要因素.电力碳排放因子(以CO_(2)计)每降低1 g·(kW·h)^(−1),电动重卡全生命周期碳排放可减少1.74 t.3种情景下,两类重卡运行阶段碳排放均占全生命周期碳排放总量的90%以上.碳减排效益由高到低的情景依次为NZE、APS和STEPS,其对应的全生命周期碳减排量分别为1054.68、1021.78和1007.97 t,碳减排率分别为54.38%、52.68%和51.97%.

关键词：重卡碳排放因子动态模型情景分析碳排放全生命周期

基于主动探测原理的直流配电线路短路故障测距

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电工电能新技术 2024年第1期43卷 53-60页

作者：汤耀景陈水耀裘愉涛孔凡坊宋国兵王星洁吴佳毅常仲学陈福锋国网浙江省电力有限公司温州供电公司浙江温州325700 国网浙江省电力有限公司浙江杭州310016 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049 国电南京自动化股份有限公司江苏南京211100 东南大学电气工程学院江苏南京210096

为克服对端系统助增作用的影响,实现直流配电线路短路故障的准确测距,提出一种主动探测式的故障测距原理。故障发生后,设计限流策略限制短路电流,进而切换至主动探测控制策略下,向直流线路注入特征频率探测信号。根据特征频率下故障等... 详细信息

为克服对端系统助增作用的影响,实现直流配电线路短路故障的准确测距,提出一种主动探测式的故障测距原理。故障发生后,设计限流策略限制短路电流,进而切换至主动探测控制策略下,向直流线路注入特征频率探测信号。根据特征频率下故障等效电路的激励与响应特性,构建故障测距方程,实现了基于故障分析法的单端量故障测距。基于PSCAD电磁暂态仿真软件搭建了对应模型,仿真验证了不同故障位置和故障过渡电阻情况下测距原理的性能,采用特征频率探测信号构建测距方程,克服了对端电源助增作用的影响,测距结果的相对误差在0.5%以内。

关键词：直流配电系统故障测距助增作用主动探测故障分析法测距

考虑多灵活资源的虚拟电厂频率响应特性建模方法

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电力自动化设备 2024年

作者：石正朱超常悦铃许寅北京交通大学电气工程学院国网浙江省电力有限公司经济技术研究院

为适应直流受端区域电网的双高化发展趋势，针对虚拟电厂（VPP）辅助大电网进行紧急频率控制的问题，提出了一种考虑多灵活资源的VPP频率响应特性建模方法。首先，设计了VPP参与紧急频率控制的“集中-分散式”分层控制架构。其次，分析... 详细信息

为适应直流受端区域电网的双高化发展趋势，针对虚拟电厂（VPP）辅助大电网进行紧急频率控制的问题，提出了一种考虑多灵活资源的VPP频率响应特性建模方法。首先，设计了VPP参与紧急频率控制的“集中-分散式”分层控制架构。其次，分析了多类型灵活资源的频率响应特性，构建VPP的系统频率响应模型及等值模型。然后，基于逐步线性规划算法，提出一种VPP频率响应模型参数估计方法，以兼顾模型的准确性和计算效率。最后，基于PSD-BPA通过对三区域直流受端区域电网仿真测试验证了所提方法的准确性，且参数估计结果具有保守性，能够防止在紧急频率控制决策中系统误判。

关键词：虚拟电厂紧急频率控制频率响应模型参数估计多灵活资源

基于时序拓扑数据分析的电力电缆局部放电模式识别

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电子科技大学学报 2024年第3期53卷 440-446页

作者：李自强李睿孙抗河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454003 许继电气股份有限公司许昌461000

在电力电缆局部放电(PD)模式识别时,相位图谱以及统计特征往往因区分度不足而影响识别精度。为此,提出了一种基于时序拓扑数据分析(TDA)的局放特征提取和识别方法。首先,提出一种符号熵和粒子群优化(PSO)相结合的重构参数选择方法,将预... 详细信息

在电力电缆局部放电(PD)模式识别时,相位图谱以及统计特征往往因区分度不足而影响识别精度。为此,提出了一种基于时序拓扑数据分析(TDA)的局放特征提取和识别方法。首先,提出一种符号熵和粒子群优化(PSO)相结合的重构参数选择方法,将预处理后的局放时域信号进行相空间重构,并生成三维局放数据点云;然后,基于TDA方法提取持续同调特征,据此生成持续散点图及持续条形码,计算并可视化表达为贝蒂曲线;最后,将贝蒂曲线输入1D-CNN模型,对4种典型局放缺陷模式进行识别并开展对比实验。实验结果表明,该方法对相空间重构时延参数的选取更加准确,且TDA特征具备良好的区分度,相比其他以相位图谱及统计特征为输入的模型,该方法整体识别准确率最高可提升15.34%,达到98.55%。

关键词：局部放电模式识别相空间重构拓扑数据分析卷积神经网络

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基于改进DHNN模型的售电公司信用评价

浙江电力 2024年第1期43卷 72-79页

作者：李源蓝歆格尹纯亚商侨晏王森戚格瑞葛祥一国网浙江省电力有限公司龙游县供电公司浙江龙游324400 新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830017

为规范售电公司的市场行为,提升电力市场管理水平,需对售电公司开展信用评价。因此,基于Box-plot(箱形图)与正交化法,提出了一种改进的DHNN(离散型霍普菲尔德神经网络)信用评价模型。首先,分析梳理影响售电公司信用水平的因素,构建了包... 详细信息

为规范售电公司的市场行为,提升电力市场管理水平,需对售电公司开展信用评价。因此,基于Box-plot(箱形图)与正交化法,提出了一种改进的DHNN(离散型霍普菲尔德神经网络)信用评价模型。首先,分析梳理影响售电公司信用水平的因素,构建了包括基本信息、基础管理、合同管理、交易管理等11个指标在内的信用评价指标体系,并通过德尔菲法赋予指标权重。然后,对售电公司中指标异常数值进行处理,寻求其最优信用分值,实现对售电公司信用水平的客观评价。最后,通过算例验证所提模型的可行性,结果表明,该模型可对售电公司信用水平实现客观准确的评价。

关键词：售电公司电力市场信用评价德尔菲法箱形图离散型霍普菲尔德神经网络

基于谐波状态空间的海上风电系统合空变谐振过电压分析

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电网技术 2024年

作者：王杨陈姣娇王翰文赵劲帅马智泉徐群伟四川大学电气工程学院国网浙江省电力有限公司电力科学研究院

海上风电大型化和深远海化发展对电网安全稳定运行带来了新的挑战。近年事故表明，暂态扰动如变压器、空载线路投切激励下，海上风电并网系统易出现严重的谐振过电压问题，相关机理仍不明晰。本文聚焦变压器空载投切场景，研究励磁涌流... 详细信息

海上风电大型化和深远海化发展对电网安全稳定运行带来了新的挑战。近年事故表明，暂态扰动如变压器、空载线路投切激励下，海上风电并网系统易出现严重的谐振过电压问题，相关机理仍不明晰。本文聚焦变压器空载投切场景，研究励磁涌流引发的谐振过电压问题，旨在揭示多类型设备如风电机组、静止无功发生器、饱和变压器对谐振过电压的影响机制。基于谐波状态空间(Harmonic state space， HSS)理论，本文构建了浙江某海上风电并网系统动态模型，通过多项式拟合准确描述饱和变压器的非线性特性。进一步，利用数值积分刻画了变压器空投过程中谐振过电压的产生过程，并与电磁暂态仿真对比验证了结果的准确性。最后，利用局部线性化得到的单入单出阻抗模型，探讨了多类型设备对于励磁涌流特性的影响，明晰了谐振过电压的关键影响因素。

关键词：海上风电励磁涌流谐波状态空间谐波谐振