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光储系统参与微电网频率调节的模糊自适应滑模控制

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高电压技术 2022年第6期48卷 2065-2076页

作者：李忠文吴龙程志平孙浩锋贾东强刘建设郑州大学电气工程学院郑州450001 国网河南省电力公司许昌供电公司许昌461000

随着微电网中光伏(photovoltaic, PV)渗透率的不断提高,系统调频能力不足问题愈发严重,传统仅依赖储能的调频方案具有较高的投资维护成本。为了提高微电网系统频率稳定性并降低对储能的依赖,亟需研究光伏发电系统与储能系统的联合调频... 详细信息

随着微电网中光伏(photovoltaic, PV)渗透率的不断提高,系统调频能力不足问题愈发严重,传统仅依赖储能的调频方案具有较高的投资维护成本。为了提高微电网系统频率稳定性并降低对储能的依赖,亟需研究光伏发电系统与储能系统的联合调频策略。因此,提出了光伏系统模糊自适应滑模控制策略及储能系统模糊自适应控制策略,从而实现光储系统协同参与微电网的频率调节。针对光伏模糊自适应滑模控制策略,首先根据光伏功率-电压特性曲线设计滑模面函数,然后设计自适应滑模面补偿量,从而为微电网系统频率的上下调节提供自适应功率储备。针对储能系统模糊自适应控制策略,首先设计了功率控制环和电流控制环,然后设计了自适应充放电功率控制策略,从而根据系统频率偏差自适应协同参与微电网频率的调节。设计的控制策略具有不需要最大功率估计器、辐照度传感器、通信设备及详细的光伏模型等优点。基于IEEE 13节点微电网仿真结果表明,高光伏渗透下,所提控制策略在负荷或辐照度波动时,引起的最大频率偏差比传统下垂控制低2.84%~23.24%,比无储能控制低6.14%~11.99%,比最大功率点控制策略低21.42%~58.14%。研究结果可为高新能源渗透率新型电力系统频率调节提供参考。

关键词：微电网光储系统滑模控制自适应模糊控制频率调节

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基于改进NN-SVM算法的网络入侵检测

系统工程理论与实践 2010年第1期30卷 126-130页

作者：于秋玲河南省电力公司郑州供电公司信息中心郑州450052

在网络入侵检测中,引入类归属度对NN-SVM算法进行改进.综合距离与同异类点个数因素,通过计算样本点对最近T个样本点的类别归属程度来决定取舍,以此对样本集进行修剪,从而降低正反类的混淆程度,以降低SVM的学习代价,提高泛化能力.试验表... 详细信息

在网络入侵检测中,引入类归属度对NN-SVM算法进行改进.综合距离与同异类点个数因素,通过计算样本点对最近T个样本点的类别归属程度来决定取舍,以此对样本集进行修剪,从而降低正反类的混淆程度,以降低SVM的学习代价,提高泛化能力.试验表明:与SVM算法相比,改进的NN-SVM算法能有效地减少学习样本数,解决小样本的机器学习问题,提高系统检测性能.

关键词：入侵检测改进NN—SVM 类归属度

考虑不确定性和楼宇储热的区域综合能源系统分布式优化调度

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电力自动化设备 2023年第11期43卷 26-33页

作者：周亦洲戈婧宇程恩林臧海祥孙国强陈胜卫志农河海大学能源与电气学院江苏南京211100 国网河南省电力公司焦作供电公司河南焦作454150

为了充分发挥多个区域综合能源系统(RIES)能量互补的优势,有效降低新能源随机波动对系统安全稳定运行的影响,基于条件风险价值(CVaR)理论,提出了一种考虑楼宇储热的RIES分布式优化调度方法。根据楼宇的热动态特性,建立楼宇等效虚拟热储... 详细信息

为了充分发挥多个区域综合能源系统(RIES)能量互补的优势,有效降低新能源随机波动对系统安全稳定运行的影响,基于条件风险价值(CVaR)理论,提出了一种考虑楼宇储热的RIES分布式优化调度方法。根据楼宇的热动态特性,建立楼宇等效虚拟热储能模型以及RIES优化调度模型;引入CVaR理论处理新能源出力的不确定性,实现系统运行成本和风险水平的权衡;建立RIES能量共享模型,并采用自适应步长交替方向乘子法实现模型的分布式求解;根据各RIES的交互贡献度,对RIES能量共享的收益进行分配。算例测试结果表明,所提方法能有效降低各RIES的运行成本,并在兼顾鲁棒性与经济性的同时实现RIES利润的公平合理分配。

关键词：区域综合能源系统分布式优化虚拟热储能条件风险价值交替方向乘子法不确定性

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电容式电压互感器的谐波传递特性研究

电网技术 2013年第11期37卷 3125-3130页

作者：郜洪亮李琼林余晓鹏张振安代双寅刘书铭国网河南省电力公司电力科学研究院河南省郑州市450052

针对电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)的谐波传递特性,综合考虑杂散电容等因素影响,建立等效电路模型,采用逐级计算各级等效阻抗和传递函数的方法,对CVT谐波传递特性进行深入计算和分析。基于Matlab/Simulink仿真... 详细信息

针对电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)的谐波传递特性,综合考虑杂散电容等因素影响,建立等效电路模型,采用逐级计算各级等效阻抗和传递函数的方法,对CVT谐波传递特性进行深入计算和分析。基于Matlab/Simulink仿真工具对CVT谐波传递特性开展了仿真验证,并针对实际CVT开展了CVT谐波传递特性和测量误差的实际物理试验研究,试验结果与仿真分析结果具有较好的一致性。发现影响CVT谐波传递特性的因素不仅是LC串联谐振回路额定工作点的偏移,中间变压器一次侧和补偿电抗器的杂散电容对CVT谐波传递特性有着重要影响,传递函数幅频特性曲线呈现尖峰和低谷效应,导致较大的测量误差。

关键词：电容式电压互感器谐波传递函数频率特性测量误差串联谐振杂散电容

参与微电网频率调节的光伏发电系统模糊自适应功率控制

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电机与控制学报 2023年第9期27卷 126-138页

作者：李忠文吴龙程志平贾东强孙浩锋郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001 国网河南省电力公司许昌供电公司河南许昌461000

针对光伏在微电网中渗透率不断提高导致系统惯量和频率响应能力不足的问题,提出一种模糊自适应功率控制策略。首先,每相邻两组光伏阵列分别通过前级Buck-Boost型DC/DC变换器并联后再通过DC/AC逆变器接入微电网,其中一组光伏阵列运行在... 详细信息

针对光伏在微电网中渗透率不断提高导致系统惯量和频率响应能力不足的问题,提出一种模糊自适应功率控制策略。首先,每相邻两组光伏阵列分别通过前级Buck-Boost型DC/DC变换器并联后再通过DC/AC逆变器接入微电网,其中一组光伏阵列运行在最大功率点追踪模式,并为另一台运行在模糊自适应功率追踪模式的DC/DC变换器提供最大功率参考;其次,考虑到光伏发电运行中负荷变动、辐照度波动等多种因素导致的系统频率波动,设计了模糊自适应控制器,以相邻光伏阵列提供的最大功率参考和当前系统频率为输入,决策输出功率储备因子,并结合最大功率参考生成光伏输出功率指令,实现光伏发电输出功率的自适应调节。最后,光伏阵列运行在模糊自适应功率追踪模式具有上下灵活调节的功率储备,通过自适应增加或减少功率储备实现微电网频率的双向调节。该控制策略减少了最大功率点估计器使用、无需详细的光伏模型且易于实现,基于IEEE 13节点测试系统的仿真结果验证了所提控制策略能够有效抑制微电网频率的波动。

关键词：微电网光伏发电最大功率点追踪模糊控制自适应频率调节

基于波形相关分析的双馈风电场送出线时域距离保护

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电力系统保护与控制 2021年第14期49卷 82-88页

作者：张太升韩伟杨霖田宝江陈玉段文岩姚孟文明浩国网河南省电力公司电力调度控制中心河南郑州450052 国网河南省电力公司焦作供电公司河南焦作454003 国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450052 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074

双馈风机故障暂态特性与传统同步发电机不同,其短路电流成分复杂,导致基于工频相量的距离元件动作性能劣化。为了解决工频相量距离保护在双馈风电场送出线中应用时存在的问题,提出了一种基于波形相关分析的时域距离保护方案。分析了波... 详细信息

双馈风机故障暂态特性与传统同步发电机不同,其短路电流成分复杂,导致基于工频相量的距离元件动作性能劣化。为了解决工频相量距离保护在双馈风电场送出线中应用时存在的问题,提出了一种基于波形相关分析的时域距离保护方案。分析了波形相似度的原理及时间窗选取的依据,通过仿真验证了所选时间窗的合理性。基于此分析,构造了时域距离保护判据,并在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建模型进行了测试。仿真结果表明,在不同故障类型下,所提出的时域距离保护基本不受双馈风机故障特性的影响,具有较好的动作性能。

关键词：双馈风机波形相似度工频相量距离保护时域距离保护 Prony算法

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永磁直驱风电机组有功功率预测控制方法研究

太阳能学报 2018年第1期39卷 210-217页

作者：刘兴杰王伟郭九旺郭栋华北电力大学电力工程系保定071003 国网重庆市电力公司綦南分公司重庆401420 国网安徽省电力公司芜湖供电公司芜湖241000 国网江苏省电力公司扬州供电公司扬州225000

考虑到风能的随机性及直驱永磁风力发电系统的强非线性,将机组模型进行分段局部线性化,提出全风速范围内的有功功率多模型预测控制策略,在低风速段实现了最佳功率追踪,在额定风速附近实现了输出功率的平滑过渡,在高风速段实现了输出功... 详细信息

考虑到风能的随机性及直驱永磁风力发电系统的强非线性,将机组模型进行分段局部线性化,提出全风速范围内的有功功率多模型预测控制策略,在低风速段实现了最佳功率追踪,在额定风速附近实现了输出功率的平滑过渡,在高风速段实现了输出功率的平滑控制。为验证所提控制策略的正确性,对所提控制策略进行仿真实验研究。结果表明所提出的模型预测控制策略与传统PI控制策略相比,可很大程度地降低波动,能有效平滑控制发电机的输出转速和输出有功功率。

关键词：风力发电永磁直驱风电机组模型预测控制平滑控制局部线性化

计及时变延迟的孤岛微网电压功率鲁棒分层控制

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中国测试 2021年

作者：向峰张汶卓马建波陈柳宁国网河南省电力公司南阳供电公司

为了解决孤岛交流微电网受时变通信延迟和不确定性故障引起的不稳定性问题，该文提出一种新型鲁棒分层控制方法。该方法包括级联结构的电流环、电压环、虚拟阻抗和下垂控制环。首先，在电流环中设计一种基于自适应反推积分非奇异快速终... 详细信息

为了解决孤岛交流微电网受时变通信延迟和不确定性故障引起的不稳定性问题，该文提出一种新型鲁棒分层控制方法。该方法包括级联结构的电流环、电压环、虚拟阻抗和下垂控制环。首先，在电流环中设计一种基于自适应反推积分非奇异快速终端滑模控制（ABINFTSMC）的鲁棒控制器，用于在未知有界不确定性和外部干扰时调节和跟踪电流参考值；接着，在电压环中采用混合H;/H∞控制，利用状态反馈控制律生成内环参考值，增加控制器对扰动的鲁棒性，并在线性矩阵不等式（LMIs）的基础上给出充分条件。考虑到时变延迟（TVD）的不稳定影响，在第二控制层采用基于一致性的分布式协议，以提高控制器应对TVD的鲁棒性。然后，为提高系统的功率分配精度，采用下垂控制和虚阻抗环。最后，通过半实物仿真，评估了控制方法的性能，并验证所提控制方法的有效性。与已有研究进行对比分析，仿真结果表明：所提方法在大、小信号扰动下的瞬态响应、稳态性能和故障穿越能力等方面具有一定优越性。

关键词：自适应控制滑模控制混合H /H∞ 鲁棒控制稳定时变延迟

12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮力全周期模型构建

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电工技术学报 2023年第2期38卷 330-339页

作者：杨帆袁野祝贵孙玉坤孟凡斌南钰江苏大学电气信息工程学院镇江212013 国网河南省电力公司开封供电公司开封475000

12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统磁通与多个转子齿铰链,导致悬浮系统的等效磁路在整个转子位置周期内具有变结构特征,需要提出新的建模方法,揭示全位置周期内的悬浮力动态变化特性。针对上述问题,该文基于有限元模型开展了12/14磁悬浮... 详细信息

12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统磁通与多个转子齿铰链,导致悬浮系统的等效磁路在整个转子位置周期内具有变结构特征,需要提出新的建模方法,揭示全位置周期内的悬浮力动态变化特性。针对上述问题,该文基于有限元模型开展了12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮力电磁特性分析,明晰了转子位置动态变化下的悬浮系统磁通铰链规律。利用麦克斯韦应力法“区域性”建模优势,提出“主-边磁路并行解析”策略,构建了考虑磁通多齿铰链的全周期悬浮力数学模型。通过有限元分析的方法验证了模型优良特性。开展实验研究,结果表明,建立的悬浮力模型可以有效揭示12/14磁悬浮开关磁阻电机独特本体结构下的悬浮力特性,实现稳定悬浮,进一步验证了所提建模方法的可行性。该方法可以推广至一类具有悬浮系统磁通多齿铰链特征的磁悬浮开关磁阻电机建模研究中。

关键词：悬浮系统磁通悬浮力建模磁悬浮开关磁阻电机麦克斯韦应力法有限元分析