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基于运行数据的风电场风速传感器运行品质评价方法及应用

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电工技术学报 2024年第13期39卷 4188-4203页

作者：李阳沈小军杨伟新张扬帆同济大学电气工程系上海200092 国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京100045

风电场风速传感器运行的可靠性和稳定性是机组高效发电和安全运行的关键,精准识别风速传感器的失稳和失准等缺陷模式,客观地描述其运行品质对于风电场提寿增效意义重大。该文对风电场风速传感器运行品质评价展开研究,围绕运行、测量、... 详细信息

风电场风速传感器运行的可靠性和稳定性是机组高效发电和安全运行的关键,精准识别风速传感器的失稳和失准等缺陷模式,客观地描述其运行品质对于风电场提寿增效意义重大。该文对风电场风速传感器运行品质评价展开研究,围绕运行、测量、抗扰动等维度,建立风速传感器运行品质标签架构、量化规则和评价模型,提出基于数据驱动的多维标签应用体系,挖掘风电场风速传感器的扰动敏感度、韧性、性能演化趋势、集群特征,为辨识设备的运行态势提供一套精细化数学建模方法。以某风电场运行数据为研究对象,对所提的运行品质评价体系及应用策略进行阐述,验证所提方法在风电场主动运检和精益化管理方面的工程应用价值。

关键词：风电场风速传感器运行数据运行品质评价体系

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考虑不可测T接负荷的配电网虚拟三端电流差动保护

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电力系统保护与控制 2024年第15期52卷 81-90页

作者：梁伟宸王泽众周成瀚王亚娟李维宇邹贵彬国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京100045 国网冀北电力有限公司北京100054 山东大学电气工程学院山东济南250061

采用电流差动保护可解决高比例分布式电源接入配电网引起的馈线保护问题。然而当馈线内存在不可测T接负荷分支时,差动保护只能利用被保护线路两端的数据构造判据,性能受到影响。为解决该问题,首先分析了不可测T接负荷对传统两端电流差... 详细信息

采用电流差动保护可解决高比例分布式电源接入配电网引起的馈线保护问题。然而当馈线内存在不可测T接负荷分支时,差动保护只能利用被保护线路两端的数据构造判据,性能受到影响。为解决该问题,首先分析了不可测T接负荷对传统两端电流差动保护的影响。在此基础上,提出了一种虚拟三端电流差动保护方法。该方法将被保护线路内部的不可测T接分支等效为一个虚拟支路,利用故障前后线路两端的电压、电流数据估算该虚拟支路的电流相量,并与馈线两端的电流相量一起构成三端电流差动保护判据。仿真结果表明,该方法在无需T接负荷测量数据的前提下能够满足配电网在不同场景下的保护需求,相比传统的电流差动保护具有更高的可靠性与灵敏性。

关键词：电流差动保护配电网不可测T接负荷虚拟支路分布式电源

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构网型变流器控制技术及原理综述

中国电机工程学报 2024年

作者：刘辉于思奇孙大卫吴林林李蕴红王潇国网冀北电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司)

近年来，电网中新增的大量新能源机组多采用跟网型(grid-following， GFL)控制方式，削弱了系统的交流同步机制，已导致多次由于频率、电压支撑能力不足而发生的稳定问题。构网型(grid-forming， GFM)控制技术可实现变流器作为等效电压... 详细信息

近年来，电网中新增的大量新能源机组多采用跟网型(grid-following， GFL)控制方式，削弱了系统的交流同步机制，已导致多次由于频率、电压支撑能力不足而发生的稳定问题。构网型(grid-forming， GFM)控制技术可实现变流器作为等效电压源并网，能够有效为系统提供电压和频率支撑，并提升电网的惯量和阻尼特性。本文总结了四种常见构网型技术方案的发展历程，并对下垂控制、VSG控制和匹配控制构网型变流器的各环节控制原理及其与跟网型控制方式的本质区别进行了详细的解析和对比。进一步，借助电磁暂态仿真工具对比了多类型构网型/跟网型控制方式在系统中的暂态响应特性，指出了构网型控制在实现主动支撑功能上的优越性。最后总结了构网型控制技术的难点问题和未来研究展望。

关键词：构网型新能源频率响应虚拟同步机匹配控制

基于数字孪生混合储能的电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑研究

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汽车工程 2024年第6期46卷 1045-1053,1084页

作者：马龙飞张宝群王立永曾佳妮焦然宫成国网北京市电力公司电力科学研究院北京100075

针对电动汽车接入微电网后负荷峰值会显著增加,使得峰谷差提升,从而影响微电网的稳定运行的问题,提出基于数字孪生混合储能的电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑方法。通过计算电动汽车初始荷电状态和电动汽车离网时间,分析电动汽车负... 详细信息

针对电动汽车接入微电网后负荷峰值会显著增加,使得峰谷差提升,从而影响微电网的稳定运行的问题,提出基于数字孪生混合储能的电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑方法。通过计算电动汽车初始荷电状态和电动汽车离网时间,分析电动汽车负荷特性;将数字孪生技术和微电网混合储能系统相结合,构建数字孪生混合储能模型,结合电动汽车负荷特性结果,构建负荷功率波动平抑目标函数,实现负荷功率波动一次控制;通过HESSS自调节二次修正负荷功率,完成电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑。测试结果显示:在该方法应用下负荷功率的波动情况均在20~60kW之间,微电网供电不足概率结果均低于33%,典型日和非典型日中电力负荷峰谷差的结果均在44%以下。由此说明该方法能够分析电动汽车在不同的状态下的荷电状态,可有效实现微电网负荷功率平抑。

关键词：数字孪生混合储能电动汽车微电网负荷功率波动平抑

计及电磁式电流互感器测量环节高频特性的柔性直流输电孤岛空载建模与谐振机理分析

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中国电机工程学报 2024年

作者：胡应宏沈禹辰尹光祖李雨卢毅国网冀北电力有限公司电力科学研究院能源电力创新研究院(华北电力大学)

在张北可再生能源柔性直流电网示范工程的投运过程中，康巴诺尔孤岛换流站在空载的情况下发生了多次高频谐振。针对该问题，本文首先考虑电磁式电流互感器测量回路动态特性，采用π型电路对电流测量环节的二次电缆进行等效，构建包含电... 详细信息

在张北可再生能源柔性直流电网示范工程的投运过程中，康巴诺尔孤岛换流站在空载的情况下发生了多次高频谐振。针对该问题，本文首先考虑电磁式电流互感器测量回路动态特性，采用π型电路对电流测量环节的二次电缆进行等效，构建包含电流测量环节的柔性直流输电孤岛消纳新能源系统在空载下的数学模型。接着，进行稳定性分析，提出电流互感器测量环节的传变特性导致换流站空载情况下发生高频谐振的机理。然后，通过仿真实验和现场试验，验证了所建立的孤岛消纳新能源系统模型的准确性以及高频谐振机理的合理性。最后，提出了高频谐振的抑制措施，并通过仿真与现场试验进行了验证。研究成果对柔直工程提供重要的技术指导，具有较大的实际意义。

关键词：柔性直流输电张北柔直工程孤岛电流测量环节高频谐振

国网冀北营销服务中心内部模拟市场建设——基于激活创效微单元的成本单位实践

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财务与会计 2024年第5期 21-24页

作者：张晓丽杨肖何翠超王红娟国网冀北电力有限公司营销服务中心国网冀北电力有限公司电力科学研究院

国网冀北电力有限公司营销服务中心按照“模拟交易、市场定价、单独核算、科学考核、绩效兑现”的实施路径,分析梳理可以价值化的关键业务,设计内部模拟收入体系并核定归集内部模拟成本,构建以部门为创效微单元的利润中心核算体系,清晰... 详细信息

国网冀北电力有限公司营销服务中心按照“模拟交易、市场定价、单独核算、科学考核、绩效兑现”的实施路径,分析梳理可以价值化的关键业务,设计内部模拟收入体系并核定归集内部模拟成本,构建以部门为创效微单元的利润中心核算体系,清晰反映价值贡献。将内部模拟市场管理模式与考核紧密联系,建立健全工作保障机制,将经营压力有效传导至微观价值单元。实施内部模拟市场后,经济效益凸显,管理效率明显提升。

关键词：内部模拟市场价值贡献激励机制创效微单元

站用10 kV系统中性点接地方式对避雷器地电位升安全限值的影响

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高电压技术 2024年第4期50卷 1499-1507页

作者：鲁海亮王会武李志忠谭波李伟李元杰武汉大学电气与自动化学院武汉430072 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院西安710100 中国电力科学研究院有限公司武汉430074

随着电网容量变大和新型电力系统的发展,站用10 kV系统中性点接地方式发生改变,仍沿用系统中性点不接地方式下避雷器耐受接地网地电位(U_(GPR))升高的安全限值可能会导致避雷器在其他接地方式下出现安全事故。采用电磁暂态程序ATP-draw... 详细信息

随着电网容量变大和新型电力系统的发展,站用10 kV系统中性点接地方式发生改变,仍沿用系统中性点不接地方式下避雷器耐受接地网地电位(U_(GPR))升高的安全限值可能会导致避雷器在其他接地方式下出现安全事故。采用电磁暂态程序ATP-draw可以搭建不同中性点接地方式下U_(GPR)反击避雷器的模型,通过校核避雷器在U_(GPR)作用下动作过程中的吸收能量,得到了中性点接地方式对避雷器耐受U_(GPR)安全限值的影响规律:中性点不接地时,避雷器耐受U_(GPR)安全限值为10~23 kV,随线路对地电容变大而减小;中性点经消弧线圈接地时,U_(GPR)在消弧线圈和线路对地电容的串联回路中产生振荡,导致避雷器耐受U_(GPR)安全限值更低,安全限值主要由脱谐度与阻尼率决定,典型值为8~9.5 kV;中性点经电阻接地时,U_(GPR)大部分耦合至高压母线,使避雷器耐受U_(GPR)安全限值更高,并随线路对地电容和中性点电阻的增大而减小,大电阻接地工况下的典型值大于15 kV,小电阻接地工况下的典型值大于25 kV。

关键词：地电位升安全限值避雷器中性点接地方式反击站用电系统

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基于特征匹配的暂态稳定紧急控制策略快速生成

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电力系统自动化 2024年第2期48卷 167-175页

作者：孙仲卿刘福锁李威薛峰国网电力科学研究院有限公司江苏省南京市211106

“在线计算、实时匹配”的紧急控制模式是降低控制策略失配风险的有效途径和技术发展趋势。为进一步提高在线紧急控制策略生成的快速性,提出了一种基于特征匹配的暂态稳定紧急控制策略快速生成方法。借助扩展等面积准则对暂态稳定性以... 详细信息

“在线计算、实时匹配”的紧急控制模式是降低控制策略失配风险的有效途径和技术发展趋势。为进一步提高在线紧急控制策略生成的快速性,提出了一种基于特征匹配的暂态稳定紧急控制策略快速生成方法。借助扩展等面积准则对暂态稳定性以及电网故障下轨迹时变程度的量化分析能力,综合利用电网暂态稳定轨迹特征和稳态潮流关键特征量,建立运行方式特征量匹配指标,在历史方式中匹配最接近方式,实现紧急控制策略的快速生成,通过校核验证后下发装置执行。最后,基于实际电网验证了所提方法的有效性。

关键词：暂态稳定不确定性特征匹配扩展等面积准则时变度紧急控制

基于端口频域特性的直驱风电机组控制器“黑/灰箱”辨识

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电力建设 2024年第4期45卷 111-122页

作者：王潇饶仪明吕敬吴林林任怡娜国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京市100045 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市200240

为解决风电变流器控制器“黑/灰箱”化导致的建模难题,提出了一种基于端口测量阻抗的直驱风电机组控制器“黑/灰箱”辨识方法。首先,推导和验证了不同控制方式下机侧变流器直流端口和网侧变流器交流端口的解析阻抗模型;其次,分析了直流... 详细信息

为解决风电变流器控制器“黑/灰箱”化导致的建模难题,提出了一种基于端口测量阻抗的直驱风电机组控制器“黑/灰箱”辨识方法。首先,推导和验证了不同控制方式下机侧变流器直流端口和网侧变流器交流端口的解析阻抗模型;其次,分析了直流端口阻抗和交流端口阻抗的参数灵敏度,论证了控制参数的可辨识性,并通过阻抗的参数灵敏度提取了不同控制方式下直流端口阻抗的特征。在此基础上,提出了基于端口阻抗特征匹配的直驱风电机组“黑箱”控制方式辨识方法;进一步地,提出了一种基于端口测量阻抗的直驱风电机组“灰箱”控制参数辨识方法,即利用阻尼最小二乘算法使端口实测阻抗与理论阻抗在各个频率点处差值的平方和最小,可实现变流器所有控制参数的准确辨识。最后,通过算例验证了所提方法的有效性。

关键词：直驱风电机组阻抗匹配黑箱辨识灰箱辨识控制参数辨识

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