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面向构网逆变器的虚拟振荡器控制技术:统一设计框架与关键问题探讨

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电网技术 2024年第6期48卷 2251-2261,I0003,I0004页

作者：史亚帆许寅吴翔宇时珊珊北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044 北京市轨道交通电气工程技术研究中心北京市海淀区100044 国网上海市电力公司电力科学研究院上海市虹口区200437

虚拟振荡器控制是近年来新兴的逆变器构网型控制方式,相较于下垂控制、虚拟同步发电机控制等现有构网型控制而言,其在动态响应速度与大扰动稳定性等方面具有优势。首先基于已有研究介绍了虚拟振荡器控制的基本原理及现有类型,接着针对... 详细信息

虚拟振荡器控制是近年来新兴的逆变器构网型控制方式,相较于下垂控制、虚拟同步发电机控制等现有构网型控制而言,其在动态响应速度与大扰动稳定性等方面具有优势。首先基于已有研究介绍了虚拟振荡器控制的基本原理及现有类型,接着针对虚拟振荡器设计目前缺乏普适性的问题提出了虚拟振荡器控制的统一设计框架及详细设计步骤,并以自行设计的两类虚拟振荡器为例,通过时域仿真验证了所提设计框架的可行性;最后从功率调度能力、抗扰动稳定运行能力以及实际应用能力3方面针对目前限制虚拟振荡器控制技术发展的关键问题进行了梳理与探讨,并给出了解决思路与未来的研究方向。

关键词：虚拟振荡器构网逆变器逆变器控制稳定性统一设计框架

考虑电力市场化交易的电碳表计量及实现方法研究

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电网技术 2024年第6期48卷 2297-2306页

作者：王春妍卢达李贺龙陈昊张新卉中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

电力间接碳排放是电力用户碳排放的主要来源之一,碳排放流是计算电力间接碳排放的重要方法。目前,基于碳排放流的计量理论尚未考虑电力市场化交易的影响,缺乏相应工程应用的实现方法,参与电力市场化交易的用户难以准确获得其用电量所对... 详细信息

电力间接碳排放是电力用户碳排放的主要来源之一,碳排放流是计算电力间接碳排放的重要方法。目前,基于碳排放流的计量理论尚未考虑电力市场化交易的影响,缺乏相应工程应用的实现方法,参与电力市场化交易的用户难以准确获得其用电量所对应的间接碳排放量。为解决这一难题,该文研究碳排放流理论的分布式电能实现方法,考虑电力市场化交易对交易双方及相关用户碳排放因子的影响,提出含电力市场化交易的电力系统源、网、荷全过程电碳排放量计量方法;并研究存在绿电交易、储能等情况下的电碳排放因子特点及计算方法。基于上述理论,研制了电碳表及其相关系统,并利用电碳表系统对某地电网部分实际拓扑进行分析,验证了所提方法的有效性及电碳表的实用性。

关键词：碳计量电碳表电碳排放因子电力市场化交易绿电交易储能

脱冰工况下特高压输电铁塔地线横担受力特征及破坏模式

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 4157-4166,I0035页

作者：杨风利李清华邵帅李茂华朱彬荣中国电力科学研究院有限公司北京市西城区100055

受超设计覆冰及脱冰跳跃动力冲击影响,特高压耐张塔地线横担发生弯折破坏。该文采用ANSYS建立了地线-耐张塔-金具串有限元模型,通过脱冰跳跃工况下的几何非线性动力时程分析,确定了不同覆冰厚度时地线挂点处的纵向不平衡张力、垂直荷载... 详细信息

受超设计覆冰及脱冰跳跃动力冲击影响,特高压耐张塔地线横担发生弯折破坏。该文采用ANSYS建立了地线-耐张塔-金具串有限元模型,通过脱冰跳跃工况下的几何非线性动力时程分析,确定了不同覆冰厚度时地线挂点处的纵向不平衡张力、垂直荷载及动力冲击系数。采用梁杆混合单元建立了地线横担精细化有限元模型,将脱冰跳跃荷载峰值施加在挂点位置,分析得到了地线横担杆件应力分布云图,确定了首先发生失稳破坏的杆件位置,端部下平面第二节间主材弯曲应力与轴压应力之比为37.9%,杆端弯矩影响不可忽略。完成了地线30mm覆冰、大号侧整档100%脱冰工况下的地线横担真型试验,揭示了典型杆件在加载过程中的应变发展规律,反演了地线横担的起始破坏位置及失效模式,与有限元仿真结果及现场破坏形态基本吻合。

关键词：脱冰有限元仿真真型试验应变不平衡张力杆端弯矩

考虑风光出力不确定性的新能源基地直流外送随机规划方法研究

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电网技术 2024年第7期48卷 2795-2803,I0049页

作者：李晖刘栋秦继朔韩晓男赵鹏飞孙一丁孙英云国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209 华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206

加快推进沙漠、戈壁、荒漠地区大型风电太阳能发电基地规划与建设,是我国实现“双碳”目标的重要举措。大规模新能源基地电力外送呈现强随机性、波动性特征,跨区送电特性与传统直流相比发生较大变化,亟需研究适用于不确定性环境的直流... 详细信息

加快推进沙漠、戈壁、荒漠地区大型风电太阳能发电基地规划与建设,是我国实现“双碳”目标的重要举措。大规模新能源基地电力外送呈现强随机性、波动性特征,跨区送电特性与传统直流相比发生较大变化,亟需研究适用于不确定性环境的直流外送输电曲线规划方法。考虑了新能源基地风电、光伏出力不确定性对电力外送的影响,针对新能源基地、直流通道和受端电网的运行特性分别建模,提出了基于场景分析法的新能源基地直流外送随机规划方法。算例结果表明,该方法得到的直流输电曲线可应对不同新能源出力场景下的直流外送需求,验证了所提方法的有效性。

关键词：随机规划新能源基地直流外送不确定性输电曲线

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数据驱动的电力系统暂态稳定评估方法综述

中国电机工程学报 2024年第9期44卷 3408-3428,I0006页

作者：范士雄赵泽宁郭剑波马士聪王铁柱李东琦中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

快速、准确地识别电力系统暂态稳定态势,是保证大电网安全稳定运行的重要前提。相较于传统物理解析方法,基于数据驱动的电力系统暂态稳定评估技术在解决复杂非线性映射和快速评估方面具有较大的优势,已成为目前电力系统暂态稳定评估技... 详细信息

快速、准确地识别电力系统暂态稳定态势,是保证大电网安全稳定运行的重要前提。相较于传统物理解析方法,基于数据驱动的电力系统暂态稳定评估技术在解决复杂非线性映射和快速评估方面具有较大的优势,已成为目前电力系统暂态稳定评估技术研究的重要方向。该文首先结合电力系统暂态稳定评估场景需求和通用智能应用框架建立基于数据驱动的暂态稳定评估技术的基本架构,从离线训练、在线应用和反馈更新的维度分析数据驱动下各个流程环节的功能;其次,围绕着数据增强、机器学习算法和学习机制3个方面针对数据驱动技术在电网暂态稳定评估中的应用研究工作进展以及关键技术进行综述,分析不同模型和方法在解决电力系统暂态稳定评估的数据拟合和泛化能力的优势和不足。最后,结合高比例新能源电力系统暂态稳定评估新特点和当前人工智能技术的发展,从数据、模型和应用3个方面对电力系统暂态稳定评估技术的研究方向进行展望,为电网暂态稳定评估数字化和智能化提供技术参考。

关键词：电力系统暂态稳定评估人工智能数据驱动主动学习迁移学习

一种体现构网型控制特征的柔性直流机电暂态改进建模方法

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电网技术 2024年第2期48卷 897-903页

作者：丁平安宁万凯遥李亚楼田鹏飞蔡靖中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

总结柔性直流采用构网型控制呈现的新特性并提出相应的机电暂态建模方法。通过分析,提出构网型控制替代跟网型控制给柔性直流带来的主要变化是:电压源支撑,故障穿越切换措施以及电流限幅方法。相对应的,构网控制型柔性直流机电暂态模型... 详细信息

总结柔性直流采用构网型控制呈现的新特性并提出相应的机电暂态建模方法。通过分析,提出构网型控制替代跟网型控制给柔性直流带来的主要变化是:电压源支撑,故障穿越切换措施以及电流限幅方法。相对应的,构网控制型柔性直流机电暂态模型是对跟网控制型柔性直流模型的改进,包括将换流器与交流网络的接口由传统的一个交流仿真步长内的平均功率改为平均电压;增加故障穿越措施切换逻辑以及增加基于用户自定义的电流限幅措施。通过交直流间接口方法仿真对比,以及机电、电磁暂态模型故障模拟验证所提模型的有效性。该模型能高精度模拟构网控制型柔性直流在交流电网中的动态行为,具有良好的应用价值。

关键词：电压源型换流器构网型控制电压源型接口交流故障穿越切换逻辑电流限幅机电暂态模型

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某催化裂化装置吸收稳定系统工艺优化总结

炼油技术与工程 2024年第5期54卷 20-24页

作者：刘成军张洪笙叶剑云北京化工大学北京市100029 中石化节能技术服务有限公司北京市100000

以某炼油厂4.2 Mt/a催化裂化装置吸收稳定系统为研究对象,利用Aspen Plus软件进行建模,通过与标定数据对比,验证了模型的正确性。与原系统对比,新系统在产品无损失且达到设计指标的情况下,补充吸收剂用量减少了45 t/h,下降20.36%,系统... 详细信息

以某炼油厂4.2 Mt/a催化裂化装置吸收稳定系统为研究对象,利用Aspen Plus软件进行建模,通过与标定数据对比,验证了模型的正确性。与原系统对比,新系统在产品无损失且达到设计指标的情况下,补充吸收剂用量减少了45 t/h,下降20.36%,系统总热负荷为60887.57 kW,下降19.39%;改造后的吸收稳定系统总能耗减少了13631.14 kW,相比原系统下降7.77%,减少的热量可产0.45 MPa蒸汽21 t/h,经济效益增加2.016×10^(7)元/a,设备改造预计投资约2×10^(7)元,投资回收期仅1 a,经济效益显著。

关键词：催化裂化装置吸收稳定系统重汽油分离器重汽油解吸塔节能降耗

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电力碳排放计量网络溯源方法及计量分析

电网技术 2024年第8期48卷 3373-3381页

作者：王春妍卢达李贺龙陈昊赵莎中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

碳排放流理论在电力间接碳排放量计量中有效应用,电碳表等计量装置已试点部署,形成电力碳排放计量网络(简称电碳计量网络)。电碳计量网络具有数字化、网络化的特征,是一种新的计量方式,目前尚未有针对电碳计量网络的溯源研究及分析。该... 详细信息

碳排放流理论在电力间接碳排放量计量中有效应用,电碳表等计量装置已试点部署,形成电力碳排放计量网络(简称电碳计量网络)。电碳计量网络具有数字化、网络化的特征,是一种新的计量方式,目前尚未有针对电碳计量网络的溯源研究及分析。该文在基于电能的碳排放流理论实现方法基础上,首先讨论用户碳排放量的计量属性,再通过对电碳计量网络中通信线路不确定度、电碳表不确定度、电碳计量算法不确定度的研究,提出电碳计量网络整体溯源方法,并对溯源方法进行分析,得出普遍贡献、电能有限影响、逐级递减3条结论,可为电碳计量网络的实际应用提供理论支撑,最后,利用实验室中部署的电碳表系统验证了文中提出的溯源方法及结论的有效性。

关键词：电碳表溯源电力间接碳排放量数字化计量网络

广义S变换下串联故障电弧的时频分析及识别研究

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电网技术 2024年第7期48卷 2995-3003页

作者：张蓬鹤秦译为宋如楠陈敢超中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

在当前用户侧负载日益复杂的情形下,故障电弧信号难以有效识别,阻碍了线路隐患监测及预警技术的发展。该文基于广义S变换进行了故障串联电弧的时频分析及识别研究。首先,比较了短时傅里叶变换、小波变换、广义S变换3种电弧时频特征提取... 详细信息

在当前用户侧负载日益复杂的情形下,故障电弧信号难以有效识别,阻碍了线路隐患监测及预警技术的发展。该文基于广义S变换进行了故障串联电弧的时频分析及识别研究。首先,比较了短时傅里叶变换、小波变换、广义S变换3种电弧时频特征提取方法的区别,阐明广义S变换在处理非线性负载高频特征方面的优势。然后,利用双曲高斯窗的广义S变换对负载信号进行时频特征提取,构建图像特征样本。最后,利用二维卷积神经网络对样本进行训练及分类,通过准确率、识别结果聚类进一步分析和验证识别算法的有效性。该文算法总体识别准确率在96.81%,涉及负载广泛,为后续电弧故障的监测识别研究提供参考。

关键词：故障电弧广义S变换双曲高斯窗函数时频域分析卷积神经网络