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考虑绿色氢能证书交易机制和新能源汽车碳配额的综合能源系统低碳经济调度

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电网技术 2024年

作者：杨冬锋左圣宇杨晶莹孙勇李宝聚刘晓军现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 国网吉林省电力有限公司

为深入挖掘绿氢的环境价值，提升新能源汽车参与调度的积极性，提出一种考虑绿色氢能证书交易机制及新能源汽车碳配额的综合能源系统低碳经济调度策略。首先，构建以两段式电转气、储氢、氢燃料电池、加氢站及热电掺氢组成的氢能多元化... 详细信息

为深入挖掘绿氢的环境价值，提升新能源汽车参与调度的积极性，提出一种考虑绿色氢能证书交易机制及新能源汽车碳配额的综合能源系统低碳经济调度策略。首先，构建以两段式电转气、储氢、氢燃料电池、加氢站及热电掺氢组成的氢能多元化终端应用模型，丰富氢能的产用途径；然后，以电力市场中的可再生能源配额制及绿证交易机制为参考，提出绿色氢能证书交易机制，促进绿电和绿氢的协同运行；其次，提出面向新能源汽车的碳配额交易机制，在负荷侧实现新能源汽车与综合能源系统的低碳协同优化。最后，基于氢能多元化应用模型，综合考虑绿色氢能证书交易机制和新能源汽车碳配额交易机制，建立园区综合能源系统协同优化仿真模型。仿真结果表明所提策略能够有效提升系统运行经济性以及新能源车主参与调度的积极性，提高可再生能源消纳率及系统低碳化水平。

关键词：氢能多元利用绿色氢能证书碳配额新能源汽车风电消纳

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基于前馈神经网络的电网基波高精度检测

电网技术 2011年第8期35卷 124-128页

作者：王勇付志红张淮清王好娜侯兴哲输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400030 国家电网公司电能计量器具性能评估实验室重庆市渝北区401123

电网基波是电能计量和电能质量评估的重要指标,提出了基于前馈神经网络的电网基波频率和幅值的高精度检测方法。根据数学推导得出:正弦信号过零点与其两侧对称两点的连线与时间轴交点的时间差,同频率满足单调关系,但并非严格的线性关系... 详细信息

电网基波是电能计量和电能质量评估的重要指标,提出了基于前馈神经网络的电网基波频率和幅值的高精度检测方法。根据数学推导得出:正弦信号过零点与其两侧对称两点的连线与时间轴交点的时间差,同频率满足单调关系,但并非严格的线性关系,而且与幅值无关,据此用前馈神经网络建立该时间差与频率的映射关系。Matlab仿真表明,提出的算法对频率的检测精度达到10?4级,幅值的检测精度高达10?5级,远远高于快速傅里叶变换和Hanning窗的插值算法;随机噪声和谐波对前馈神经网络测量精度的影响很小,该算法具有较强的抗干扰能力。

关键词：电网基波前馈神经网络基波频率基波幅值

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基于混合铁心的新型电流互感器研究

电子测量与仪器学报 2024年第1期38卷 9-24页

作者：张哲璇陈柏超田翠华陈耀军王羽武汉大学电气与自动化学院武汉430072 武汉大学电网环境保护全国重点实验室武汉430072

传统电流互感器铁心饱和会导致其二次电流波形发生畸变,进而可能影响电能计量的精度或引起继电保护设备错误动作,威胁电网的安全稳定运行。针对此类问题,提出了基于混合铁心的新型电流互感器(CCCT)。CCCT主要由混合铁心、二次绕组、二... 详细信息

传统电流互感器铁心饱和会导致其二次电流波形发生畸变,进而可能影响电能计量的精度或引起继电保护设备错误动作,威胁电网的安全稳定运行。针对此类问题,提出了基于混合铁心的新型电流互感器(CCCT)。CCCT主要由混合铁心、二次绕组、二次电阻、磁场传感器与信号处理电路组成,其中混合铁心包含完整的内铁心与带气隙的外铁心,磁场传感器放置在外铁心的气隙中,其输出信号用于补偿发生畸变的二次电流。为验证该结构的有效性,进行了有限元仿真,制作了CCCT样机并进行了正弦交流电流、正弦半波电流、短路电流和直流电流的测量实验。有限元仿真与实验结果表明,CCCT在额定电流下的复合误差小于0.2%,稳态对称短路电流下的复合误差为2.04%,暂态短路电流下的峰值瞬时误差为4.25%,直流条件下输出与输入的拟合优度为0.999 9,既基本保留了传统电流互感器的测量精度,也具有良好的暂态响应特性与抗直流特性,可同时满足相关标准对测量、保护用电流互感器的精度要求,具备在实际工程中应用的潜力。

关键词：电流互感器铁心饱和电能计量继电保护混合铁心磁场传感器

具备自均压能力的自阻混合型子模块拓扑及其控制策略研究

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电网技术 2024年

作者：张建坡李晓远苏宇杰马超新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 国网唐山供电公司

基于半桥子模块的模块化多电平换流器(multilevel modular converter，MMC)在高压直流输电和电能变换领域得到了广泛应用，但其同时存在直流侧故障抑制及大量子模块级联产生的电容均压问题。对此，该文首先通过分析现有阻断型子模块拓... 详细信息

基于半桥子模块的模块化多电平换流器(multilevel modular converter，MMC)在高压直流输电和电能变换领域得到了广泛应用，但其同时存在直流侧故障抑制及大量子模块级联产生的电容均压问题。对此，该文首先通过分析现有阻断型子模块拓扑特点和工作机理，结合箝位电路提出一种兼具均压和直流故障阻断能力的自阻混合型子模块(self-blocking hybrid sub module，SBHSM)，以降低排序均衡算法压力和电容电压测量成本。然后研究其故障抑制特性并提出了电容电压均衡控制策略，同时对不同子模块的经济性进行了对比分析。最后搭建了PSCAD/EMTDC仿真模型和小容量物理实验平台，仿真及实验结果表明：所提子模块能够实现直流故障快速抑制和电容电压自均衡功能。

关键词：模块化多电平换流器直流故障阻断能力电容电压自均衡

基于I-ω响应关联特征的新能源电力系统暂态功角稳定判别方法

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电工技术学报 2024年

作者：刘铖李守超张宇驰张艳军现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 国网辽宁省电力有限公司

基于响应驱动的暂态功角稳定分析方法，具有不依赖模型和参数、计算量小、能够实时量测和实时判别等突出优势。首先，本文针对单机无穷大系统挖掘出发电机电流和角速度蕴含的暂态功角稳定信息，建立了故障后电流与角速度的关联关系，揭... 详细信息

基于响应驱动的暂态功角稳定分析方法，具有不依赖模型和参数、计算量小、能够实时量测和实时判别等突出优势。首先，本文针对单机无穷大系统挖掘出发电机电流和角速度蕴含的暂态功角稳定信息，建立了故障后电流与角速度的关联关系，揭示了两电气量存在的暂态稳定性特征；其次，利用信息量测技术得到发电机电流与角速度的关系曲线，通过分析关系曲线特性，提取出系统功角稳定和功角失稳关键特征，并探究了风机接入后对关系曲线特性的影响，提出了一种暂态功角稳定新判据；最后，通过比较故障清除后机端母线电压相角差变化率的大小识别临界机群，将本文方法应用于多机系统暂态稳定性判别。仿真算例结果表明了所提方法能够简单快速地判断出暂态功角稳定态势。

关键词：电力系统暂态功角稳定稳定判别响应信息关键特征

考虑电转氨和生物质废能转换的农村化工综合能源系统低碳调度方法

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电网技术 2024年第8期48卷 3350-3360,I0104-I0108页

作者：崔杨孙喜斌付小标唐耀华李崇钢现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网吉林省电力有限公司吉林省长春市130012 润电能源科学技术有限公司河南省郑州市450046 国网山东烟台供电公司山东省烟台市265200

农村地区能源绿色转型发展是构建现代能源体系的重要组成部分,而引入化工类产业在促进乡村振兴的同时,也带来严重的污染问题。因此,研究农村化工生产脱碳及园区能源结构优化对实现“双碳”目标和农村现代化具有重要意义。该文提出一种... 详细信息

农村地区能源绿色转型发展是构建现代能源体系的重要组成部分,而引入化工类产业在促进乡村振兴的同时,也带来严重的污染问题。因此,研究农村化工生产脱碳及园区能源结构优化对实现“双碳”目标和农村现代化具有重要意义。该文提出一种考虑电转氨和生物质废能转换的农村化工园区综合能源系统低碳调度方法,通过利用富余可再生资源产生绿氨,考虑碳-氨耦合过程,将绿氨与碳捕集设备联合运行促进化工生产,同时利用生物质能替代燃煤发电,三者构建化工园区联合生产单元,进而降低园区碳排放及运行成本。首先,建立电转氨两阶段模型和生物质废能转换模型及其能流关系。其次,构建化工园区联合生产单元,分析其电、热、气以及碳能量耦合特性。再次,引入有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)余热发电和负荷侧综合需求响应,综合优化化工园区联合生产单元。最后,以化工园区运行总成本最低为目标,通过不同场景对比分析证明所提调度方法对化工园区有较好的改善作用,可为农村产业结构调整和能源转型提供理论支持。

关键词：农村综合能源系统化工园区电转氨生物质废能转换低碳调度方法

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电网频率校正控制方法在高比例新能源电网的适应性

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电网技术 2024年第4期48卷 1543-1550,I0048页

作者：郄朝辉李威姜涛刘福锁李兆伟现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106

新能源出力由自然禀赋决定,在电力平衡约束下的高比例新能源电网运行方式调整范围逐渐增加,传统固定策略的频率校正控制方法失配风险不断提高。建立典型系统,给出了研究频率校正控制的电网运行场景域描述方法,计算了频率校正控制系统任... 详细信息

新能源出力由自然禀赋决定,在电力平衡约束下的高比例新能源电网运行方式调整范围逐渐增加,传统固定策略的频率校正控制方法失配风险不断提高。建立典型系统,给出了研究频率校正控制的电网运行场景域描述方法,计算了频率校正控制系统任一轮次适应的电网运行场景域。提出将控制量可整定的范围作为评价任一轮次适应性的指标,使用多个轮次的最小可整定范围评价频率校正控制系统的适应性。利用实际电网参数建立分析模型,计算频率校正控制系统适应的极限新能源接入比例。传统频率校正控制方法难以适应新能源比例高的场景,亟需新型控制方法。

关键词：频率校正控制失配风险新能源调频能力极限接入比例

高风电渗透率下考虑系统风电备用容量的储能配置

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发电技术 2024年第2期45卷 260-272页

作者：刘洪波刘永发任阳孙黎刘珅诚现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012

风电的高比例渗透削弱了电力系统的惯性与调频容量,储能凭借响应迅速、出力稳定等特点被广泛应用于电网的惯量支撑及频率调节工作。首先以双馈风机额定转速与有功出力为约束条件,基于转子超速控制设置最适功率预留系数,划分风机参与系... 详细信息

风电的高比例渗透削弱了电力系统的惯性与调频容量,储能凭借响应迅速、出力稳定等特点被广泛应用于电网的惯量支撑及频率调节工作。首先以双馈风机额定转速与有功出力为约束条件,基于转子超速控制设置最适功率预留系数,划分风机参与系统调频的风速范围。在此基础上,考虑系统频率支撑能力,提出一种风电机组与储能协调配合的调频方法。通过对储能有功出力与系统稳态恢复过程的分析,刻画了虚拟同步机控制策略下储能系统的动态频率调节特性,由此实现储能在应对系统不同工况与不同支撑需求下控制参数的最优配置。仿真结果表明,所提方法能够在保证系统调频需求的同时充分利用风电自身的调频容量,优化储能系统参数的配置结果,实现储能出力的平滑输出,提高系统的频率支撑能力。

关键词：风力发电储能系统双馈风机转子超速控制虚拟同步发电机功率预留系数

基于直流侧电压等效补偿的光伏并网系统间谐波电流抑制策略

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电网技术 2024年

作者：葛津铭尹贻波李赫王振浩王朝斌尹瑜现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司

在光伏发电单元并联接入电网的背景下，最大功率点跟踪（MPPT）控制引起的直流侧电压振荡导致低频间谐波电流问题日益严重，极大影响了电能质量。对此，本文介绍了多个光伏发电单元并联入网的常见形式，建立了含两个光伏单元并联接入电... 详细信息

在光伏发电单元并联接入电网的背景下，最大功率点跟踪（MPPT）控制引起的直流侧电压振荡导致低频间谐波电流问题日益严重，极大影响了电能质量。对此，本文介绍了多个光伏发电单元并联入网的常见形式，建立了含两个光伏单元并联接入电网的模型；然后，利用扰动式MPPT振荡特性建立了间谐波电流模型，分析了扰动步长对光伏并网系统间谐波特性的影响，并定义了间谐波含有率；接着，提出了一种基于直流侧电压等效补偿的光伏并网系统间谐波电流抑制方法，该方法使多个并联光伏发电单元直流电压振荡相互抵消，兼具MPPT动态性能和抑制效果。最后，通过仿真分析验证了所提方法在降低光伏并网间谐波电流幅值、提高电能质量方面的有效性。

关键词：光伏发电单元并联 MPPT 直流侧电压振荡间谐波