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全功率变速抽水蓄能机组控制策略与调节特性

电力自动化设备 2024年第3期44卷 166-171,179页

作者：丁理杰史华勃陈刚周文越姜海军薛玉林杨炳全国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041 电力物联网四川省重点实验室四川成都610041 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京211106 中电建水电开发集团有限公司四川成都610000

全功率变速抽水蓄能机组协调控制中通常采用变流器控制机组功率、调速器控制机组频率(转速)的快速功率控制,其忽视了对机组频率安全与效率的影响,且控制模式单一。分析了机组多控制模式振荡特性和功频响应特性,提出了机组发电工况快速... 详细信息

全功率变速抽水蓄能机组协调控制中通常采用变流器控制机组功率、调速器控制机组频率(转速)的快速功率控制,其忽视了对机组频率安全与效率的影响,且控制模式单一。分析了机组多控制模式振荡特性和功频响应特性,提出了机组发电工况快速频率控制与快速功率控制相结合的协调控制策略,以及水泵工况定导叶开度变转速控制策略。设计了常规试验与性能优化试验结合的变速工况调试方法并应用于我国第一台全功率变速抽水蓄能机组启动调试中,验证了控制策略和调试方法的有效性。现场测试结果表明,调速器和变流器控制不协调易引发机组振荡,采取所提协调策略后机组安全高效运行,且具备百毫秒级的有功、无功快速调节能力。

关键词：全功率变速抽水蓄能机组协调控制策略启动调试调节性能

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10kV配电线路单相树线故障选相研究

电力系统保护与控制 2024年第18期52卷 169-178页

作者：杨森陈天翔邵千秋王孟陈龙杨龙山成都理工大学四川成都610059 国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041

针对配电网三相电压不平衡发生树-线故障难以准确判别故障相而引发山火的问题,提出了一种基于电压信号突变值和变化趋势相结合的选相方法。在传统三相电压平衡配电网单相接地故障选相理论基础上,搭建了10 kV单相树-线故障试验平台。首先... 详细信息

针对配电网三相电压不平衡发生树-线故障难以准确判别故障相而引发山火的问题,提出了一种基于电压信号突变值和变化趋势相结合的选相方法。在传统三相电压平衡配电网单相接地故障选相理论基础上,搭建了10 kV单相树-线故障试验平台。首先,在中性点不接地、消弧线圈接地欠补偿和过补偿3种情况下进行了多种树木、不同残余电流单相树-线故障试验研究。然后,根据树-线故障时零序电压和各相电压幅值变化特征,定义了故障时刻及故障相识别码,建立了某一相电压有效值的幅值增加最大则其滞后相为故障相的判据。通过故障时刻前后0.1 s内的各相电压平均有效值改变大小对比及相应判据,将生成对应的识别码进行匹配,实现精确快速判别故障相。最后,通过试验验证该方法能够有效解决单相树-线故障相识别问题且不受电压不平衡影响,具有较好的工程应用价值。

关键词：配电网树-线故障电压突变故障选相

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燕麦干草饲喂肉兔的营养价值评定

动物营养学报 2024年第1期36卷 498-506页

作者：郭志强李钰莹邝良德谢晓红李丛艳郑洁雷岷四川省畜牧科学研究院成都610066

本试验旨在评定燕麦干草对肉兔的营养价值,为燕麦干草在肉兔配合饲料中的应用提供营养消化参数。试验分为2部分,燕麦干草营养成分分析和饲喂肉兔的消化参数测定。燕麦干草营养成分分析选择产自甘肃省的34个批次的燕麦干草样品进行,消化... 详细信息

本试验旨在评定燕麦干草对肉兔的营养价值,为燕麦干草在肉兔配合饲料中的应用提供营养消化参数。试验分为2部分,燕麦干草营养成分分析和饲喂肉兔的消化参数测定。燕麦干草营养成分分析选择产自甘肃省的34个批次的燕麦干草样品进行,消化试验选择上述34个批次中代表性强(营养组成与测定均值差异较小)的燕麦干草。消化试验采用全收粪法进行:选取40只平均体重为(2.2±0.2)kg的70日龄新西兰白兔,随机分成2组,每组20只(公母各占1/2),代谢笼内单笼饲养。对照组饲喂基础饲粮,试验组饲喂试验饲粮(85%基础饲粮+15%燕麦干草)。预试期10 d,正试期7 d。结果显示:1)燕麦干草总能以及干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、钙、磷、无氮浸出物、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性洗涤木质素含量分别为15.33 MJ/kg、89.60%、9.71%、2.02%、12.54%、1.13%、0.21%、34.50%、30.83%、48.25%、38.87%和5.58%;肉兔对其表观消化率分别为42.51%、50.15%、56.58%、83.56%、25.12%、27.86%、20.36%、65.23%、28.87%、45.25%、30.87%和-5.86%。2)燕麦干草总氨基酸、赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、精氨酸、半胱氨酸、组氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸含量分别为8.67%、0.53%、0.45%、0.09%、0.49%、0.12%、0.22%、0.54%、0.09%、0.43%、0.46%和0.26%;肉兔对其表观消化率分别为58.23%、60.23%、62.52%、70.12%、68.25%、65.23%、58.23%、55.24%、62.35%、54.23%、59.68%和63.25%。综上可知,与苜蓿干草相比,燕麦干草粗蛋白质、粗脂肪含量偏低,粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较高,酸性洗涤木质素含量较低,粗灰分含量偏高,钙多磷少;肉兔对燕麦干草中各营养成分的消化率存在较大差异,其中总能、干物质、粗蛋白质、粗脂肪、无氮浸出物和限制性氨基酸消化率较高,纤维组分消化率一般,粗灰分、钙、磷和非限制性氨基酸消化率偏低。

关键词：燕麦草肉兔营养价值

虚拟电厂两阶段准线型需求响应优化及收益共享-风险共担决策方法

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电网技术 2024年第2期48卷 799-808页

作者：成雨阳高红均王仁浚高艺文刘俊勇四川大学电气工程学院四川省成都市610065 国网四川省电力公司电力科学研究院四川省成都市610041

末端分散式资源的需求响应(demand response,DR)是支撑电力系统灵活调节的重要形式,但末端资源通常规模大且单体容量小,迫切需要虚拟电厂(virtual power plant,VPP)等市场主体进行聚合代理,从而间接参与电网公司的调节服务。聚焦于准线... 详细信息

末端分散式资源的需求响应(demand response,DR)是支撑电力系统灵活调节的重要形式,但末端资源通常规模大且单体容量小,迫切需要虚拟电厂(virtual power plant,VPP)等市场主体进行聚合代理,从而间接参与电网公司的调节服务。聚焦于准线型需求响应这一新兴的响应模式,重点研究VPP内部分散式资源的利益-风险互动协调策略,提出面向准线型DR的VPP两阶段优化及收益共享-风险共担决策方法,构建VPP与电网、内部用户互动协调新模式。首先,在准线型激励下VPP以整体收益最大化为目标,考虑柔性负荷响应积极度与新能源准确度因子,进行日前-日内两阶段DR优化;其次,在收益共享-风险共担决策方法下,VPP与柔性负荷共享准线型激励、与新能源共担不确定性风险,并以改进的Shapley法对内部柔性负荷进行利益分配。仿真结果表明,相较于传统DR,准线型DR给出全时段响应目标,更具有优越性;共享-共担决策吸引柔性负荷参与VPP调节,促使VPP与用户双赢。

关键词：虚拟电厂准线型需求响应收益共享-风险共担改进Shapley

基于多类型换流设备的受端电网耦合鲁棒阻尼控制策略

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电力自动化设备 2024年第3期44卷 210-216页

作者：孙天一李保宏江琴张英敏张敏王腾鑫四川大学电气工程学院四川成都610065 国网山西省电力公司电力科学研究院山西太原030001

针对混合级联直流馈入与柔性输电设备密集接入的受端电网,为增强其特定振荡模式的阻尼,利用不同换流设备控制回路间的相互作用,提出了一种基于多输入多输出系统模型的耦合鲁棒阻尼控制器设计方法。根据主模比指标选取振荡抑制效果最佳... 详细信息

针对混合级联直流馈入与柔性输电设备密集接入的受端电网,为增强其特定振荡模式的阻尼,利用不同换流设备控制回路间的相互作用,提出了一种基于多输入多输出系统模型的耦合鲁棒阻尼控制器设计方法。根据主模比指标选取振荡抑制效果最佳的反馈信号作为控制器输入信号;利用总体最小二乘-旋转不变技术识别系统的振荡模式并辨识系统降阶模型;采用混合H_(2)/H_(∞)方法设计耦合鲁棒控制阻尼器。控制器采用平衡截断法进行降阶,兼具鲁棒性能与实际工程应用。混合级联直流与受端江苏电网互联系统的时域仿真结果表明,相比于传统超前-滞后控制器,耦合鲁棒阻尼控制器在多种扰动和故障下均能有效抑制低频振荡,使系统快速恢复稳定运行。

关键词：交直流互联电网柔性输电设备低频振荡混合H2/H∞方法耦合鲁棒阻尼控制

基于光伏动态电流参考值的两级式光伏并网系统低电压穿越控制策略

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工程科学与技术 2024年第2期56卷 55-67页

作者：刘文飞赖辉杨勇牛浩明苗虹国网甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃兰州730070 四川大学电气工程学院四川成都610065

随着光伏接入容量的不断提升,电网电压跌落时光伏脱网会影响系统稳定运行,因此光伏系统应具备低电压穿越(LVRT)能力。然而,目前常用的两级式光伏并网系统LVRT控制策略存在光伏动态响应慢及控制效果受限于光伏P–U特性曲线的数学模型精... 详细信息

随着光伏接入容量的不断提升,电网电压跌落时光伏脱网会影响系统稳定运行,因此光伏系统应具备低电压穿越(LVRT)能力。然而,目前常用的两级式光伏并网系统LVRT控制策略存在光伏动态响应慢及控制效果受限于光伏P–U特性曲线的数学模型精度等问题,且未考虑局部阴影条件下的适用性。基于此,提出一种基于光伏动态电流参考值的LVRT控制策略。首先,在建立两级式光伏并网系统及光伏电池P–U特性数学模型的基础上,分别对目前常用的基于定直流母线电压和基于光伏P–U特性曲线的LVRT控制的原理及不足进行了分析。其次,针对前级boost电路的控制构造了具有自适应收敛特性的光伏输出电流动态参考值以对光伏工作点进行直接调整。该策略无需对光伏P–U特性曲线数学模型进行求解,避免求解误差的同时加快了光伏动态响应速度。此外,在最大功率跟踪(MPPT)算法中引入故障解耦模块,在电网低电压故障期间对MPPT输出电压参考值进行锁定,避免MPPT无效运算带来的电压参考值偏移,使系统在故障结束时能以最快速度恢复至最大功率点。最后,通过仿真将所提策略与目前常用的基于定直流母线电压和基于光伏P–U特性曲线的LVRT控制策略在多种环境条件下进行对比。仿真结果表明:与定直流母线电压控制策略相比,所提策略下光伏动态响应快;与现有基于光伏P–U特性曲线的控制策略相比,所提策略不受P–U特性误差的影响,在辐照度变化尤其局部阴影条件下均能很好地实现低电压穿越。

关键词：两级式光伏并网系统低电压穿越局部阴影动态电流参考值

级联型混合直流与UPFC的柔性潮流协调控制策略

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工程科学与技术 2024年第2期56卷 80-90页

作者：黑玉鹏张英敏李保宏江琴张婉欣张敏王腾鑫四川大学电气工程学院四川成都610065 国网山西省电力科学研究院山西太原030002

级联型混合直流输电系统具有能抑制换相失败、传输大容量功率的优势。但当级联型混合直流低端模块化多电平换流器(MMC)采用主从控制时,若系统发生交直流故障或负荷突增,可能会产生电流不平衡问题,导致受端交流侧功率出现大范围反向传输... 详细信息

级联型混合直流输电系统具有能抑制换相失败、传输大容量功率的优势。但当级联型混合直流低端模块化多电平换流器(MMC)采用主从控制时,若系统发生交直流故障或负荷突增,可能会产生电流不平衡问题,导致受端交流侧功率出现大范围反向传输及电压支撑能力下降。为解决该问题并增强受端电网的稳定性,针对级联型混合直流输电系统,提出一种基于统一潮流控制器(UPFC)的柔性潮流协调控制策略。研究了基于柔性交流输电(FACTS)设备统一潮流控制器(UPFC)的级联型混合直流系统柔性潮流控制特性,针对系统故障及大扰动时出现的功率返送及电压稳定性问题,提出基于UPFC的频率支撑策略和基于动态限幅的电压支撑策略。该策略将送端侧故障带来的功率扰动转移到受端交流系统UPFC所在线路,利用UPFC功率补偿能力进行协调,同时基于动态限幅控制策略,采用无功优先控制方式提高换流站无功输出能力。最后,在PSCAD–EMTDC平台搭建了含受端交流系统的级联型混合直流输电系统模型。首先,仿真了LCC直流电流指令值下降过程,结果表明,本文所提基于UPFC的协调控制策略可以有效地减小交流系统频率波动,抑制功率返送现象;其次,仿真了系统负荷突增过程,验证了动态限幅控制策略能更好地提升MMC对交流系统的电压支撑能力;最后,仿真了连锁故障过程,结果表明,所提协调控制策略能有效地实现对系统频率和电压支撑,抑制功率波动,提高了级联型混合直流系统及受端电网的稳定性。因此,本文提出的级联型混合直流与UPFC的柔性潮流协调控制策略具有有效性和可行性。

关键词：混合直流输电系统统一潮流控制器(UPFC) 动态限幅协调控制策略电压支撑

基于深度学习的城市配电网多级动态重构决策方法

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高电压技术 2024年第4期50卷 1468-1477,I0026,I0027页

作者：姜思远高红均马望王仁浚石铖刘俊勇四川大学电气工程学院成都610065 湖北省电力公司电力科学研究院武汉430077

多级动态重构技术相比于传统全局重构技术更适合用以改善大规模城市配电网的运行经济性,但是随之而来的重构级别识别又成了新问题。由此,该文依托现有的多级动态重构数学模型,提出一种基于深度学习算法的城市配电网多级动态重构决策方法... 详细信息

多级动态重构技术相比于传统全局重构技术更适合用以改善大规模城市配电网的运行经济性,但是随之而来的重构级别识别又成了新问题。由此,该文依托现有的多级动态重构数学模型,提出一种基于深度学习算法的城市配电网多级动态重构决策方法,可跨过级别识别过程直接实现输入净负荷数据与最优重构决策方案之间的非线性映射。建立了将特征空间注意力机制、时间序列注意力机制、卷积神经网络与门控循环单元相结合的组合神经网络,针对城市配电网净负荷数据时空分布不均衡的特性,采用特征空间注意力机制与卷积神经网络对整个配电网的净负荷数据进行空间特征的学习以感知其高维特征空间的潜在联系。接着采用门控循环单元与时间序列注意力机制来充分挖掘净负荷数据在长时间尺度下的时序特征,提取其在时间分布上的不平衡特征,充分训练所提组合神经网络以拟合现有数学模型。最后,通过实际的145节点系统、IEEE 33节点系统、PG&E 69节点系统进行算例分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：城市配电网多级动态重构时空分布不均衡组合神经网络双重注意力机制

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基于旋转动能释放的风机一次调频策略优化

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 60-68页

作者：高俊诚郭剑波王铁柱马士聪罗魁侯玮琳中国电力科学研究院北京100192

电力系统发生扰动后的频率动态响应过程中,针对不留取备用功率而只依靠转子动能释放提供短时频率支撑的风力发电机组,提出一种调频策略以接近最小化调频代价.分析了调频能量释放对频率响应的影响,使用状态转移矩阵推导量化了不同时刻能... 详细信息

电力系统发生扰动后的频率动态响应过程中,针对不留取备用功率而只依靠转子动能释放提供短时频率支撑的风力发电机组,提出一种调频策略以接近最小化调频代价.分析了调频能量释放对频率响应的影响,使用状态转移矩阵推导量化了不同时刻能量释放对频率变化的作用;构建了基于聚合模型的调频能量短时释放的最优控制问题,从能量视角解析得到调频能量释放的最优轨迹;进一步考虑其实际实现方法,提出一种一次调频阶段风电机组短时频率支撑策略,将该策略应用于典型算例,验证了该辅助调频策略的有效性.结果表明:提出的调频策略能够在保证电网频率安全稳定的前提下,优化风电机组转子动能释放、降低风电机组调频代价,兼具可靠性与经济性.

关键词：风机转子动能释放一次调频调频能量暂态频率稳定最优控制