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抑制新能源并网系统谐振的逆变器阻抗适配支路参数设计方法

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电力系统保护与控制 2024年第11期52卷 74-83页

作者：王立强陶军阿敏夫樊海龙马俊鹏尹麒王顺亮内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司内蒙古呼和浩特010020 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古呼和浩特010020 四川大学电气工程学院四川成都610065

随着高比例新能源并网成为发展趋势,新能源并网系统谐振成为影响新型电力系统安全稳定的潜在因素。由于风光资源在时间尺度上存在互补特性,可以通过调整逆变器并网特性实现系统阻尼的分时互济。针对逆变器阻抗适配支路的参数设计问题,... 详细信息

随着高比例新能源并网成为发展趋势,新能源并网系统谐振成为影响新型电力系统安全稳定的潜在因素。由于风光资源在时间尺度上存在互补特性,可以通过调整逆变器并网特性实现系统阻尼的分时互济。针对逆变器阻抗适配支路的参数设计问题,提出阻尼系数的优化设计方法。首先,推导了阻尼互济控制逆变器的输出阻抗表达式,结合阻抗的幅值和相位分析阻尼系数对输出阻抗的影响,提出阻尼系数的初选设计方法。随后,从系统稳定性角度分析电网阻抗与阻尼系数之间的关系,为阻尼系数的优化提供了依据。为解决固定阻尼给控制带来的限制问题,提出了一种阻尼系数自适应的阻尼互济控制,使得控制更加灵活有效。最后,通过仿真和实验验证了阻抗适配支路参数设计方法的准确性以及阻尼系数自适应算法的有效性。

关键词：新能源并网系统阻抗适配支路阻尼互济控制虚拟阻尼系数自适应算法

静电纺PVDF纳米纤维膜的工艺参数优化及压电性能

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武汉大学学报(理学版) 2024年

作者：王青盘思伟赵耀洪钱艺华广东电网有限责任公司电力科学研究院

聚偏氟乙烯（PVDF）是制造柔性压电装置的理想材料，制备高β相含量的PVDF纳米纤维膜能够显著提升其压电性能。探讨了静电纺丝过程的关键工艺参数对PVDF纳米纤维膜的形貌和压电性能的影响。实验结果表明，聚合物溶液的浓度和溶剂组成对... 详细信息

聚偏氟乙烯（PVDF）是制造柔性压电装置的理想材料，制备高β相含量的PVDF纳米纤维膜能够显著提升其压电性能。探讨了静电纺丝过程的关键工艺参数对PVDF纳米纤维膜的形貌和压电性能的影响。实验结果表明，聚合物溶液的浓度和溶剂组成对纺丝液的流变特性有显著影响，而静电纺丝的电压、流速和收集装置决定了纺丝液在电场中的形态转变和沉积过程。当采用质量比6∶4的DMF/丙酮混合溶剂、PVDF粉末质量分数12%、纺丝电压18 kV、纺丝液流速0.4 mL/h以及直径5 cm滚筒作为收集装置时，制备的PVDF纳米纤维膜具有最优的纤维形态和最高的β相含量（63.65%），并展现出优异的压电性能（输出电压2.2 V）。

关键词：压电纳米纤维膜聚偏氟乙烯(PVDF) 静电纺丝

多变流器互联交直流微网集群一致性功率协同控制

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电力系统及其自动化学报 2024年第4期36卷 120-132页

作者：杨天国何鹏张浩周倩石侃丁元元云南电网有限责任公司德宏供电局德宏678400 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650214 云南电网有限责任公司瑞丽供电局瑞丽678600

为增强多变流器互联交直流微网集群系统运行稳定性、可靠性及控制灵活性,本文提出一种一致性功率协同控制策略。控制系统包含互联变流器(DC-DC、DC-AC)柔性控制和交、直流微电网下垂控制等。互联DC-AC和DC-DC均采用双环控制,外环将一致... 详细信息

为增强多变流器互联交直流微网集群系统运行稳定性、可靠性及控制灵活性,本文提出一种一致性功率协同控制策略。控制系统包含互联变流器(DC-DC、DC-AC)柔性控制和交、直流微电网下垂控制等。互联DC-AC和DC-DC均采用双环控制,外环将一致性耦合控制和功率分配环节相结合,内环分别采用虚拟同步控制和移相控制。本文所提控制方法,系统仅基于就地量测频率或直流电压等信息,可同时实现子系统间功率协同互济、多互联变流器功率分配及多运行模式自适应平滑切换等目标。最后通过PSCAD/EMTDC仿真模型对所提方法的有效性进行了验证。

关键词：交直流微网集群协同控制互联变流器就地量测功率分配平滑切换

LCC-MMC混合三端直流输电系统送端交流故障下的不间断运行协调控制策略

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 174-180页

作者：唐岚濮永现邢超耿樾王成磊束洪春卜祥帅昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局云南曲靖655000

为实现基于电网换相换流器与模块化多电平换流器(LCC-MMC)的混合三端直流输电系统送端交流故障下的直流低电压穿越,提出兼顾传输容量与响应速度的自适应电压协调控制策略及有功功率分配策略。在维持故障期间功率续传的前提下,定量分析... 详细信息

为实现基于电网换相换流器与模块化多电平换流器(LCC-MMC)的混合三端直流输电系统送端交流故障下的直流低电压穿越,提出兼顾传输容量与响应速度的自适应电压协调控制策略及有功功率分配策略。在维持故障期间功率续传的前提下,定量分析了模块化多电平换流器(MMC)的降压值以减少传输功率的绝对值损失量,并设计MMC根据本地直流电流偏差快速减投子模块总数的降压方式;考虑到半桥型MMC的调制比约束,设计正极MMC定量吸收无功功率与负极MMC动态调整交流电压参考值的换流站极间协同控制策略;同时,为抑制从站的过电流及避免送端严重交流故障时主站的潮流反转,提出各受端换流站有功功率自适应调整的控制方式。最后通过对输电系统送端交流电压跌落不同幅度时的故障穿越效果进行仿真分析,验证了所提控制策略的有效性。

关键词： LCC-MMC 直流低电压穿越自适应电压协调控制自适应功率分配定量整定

基于储能惯量支撑的受端电网频率优化控制方法

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3556-3568页

作者：张怡静李智时艳强丁浩寅张文朝国家电网有限公司华东分部上海200120 北京科东电力控制系统有限责任公司北京100089

针对大规模可再生能源的接入,导致受端电网的等效惯量和调频能力不断降低,严重影响受端系统频率稳定的问题,该文提出考虑储能支撑的受端电网频率稳定优化控制方法。首先,分析受端电网下多源储能频率响应特性;其次,分析基于多源储能的多... 详细信息

针对大规模可再生能源的接入,导致受端电网的等效惯量和调频能力不断降低,严重影响受端系统频率稳定的问题,该文提出考虑储能支撑的受端电网频率稳定优化控制方法。首先,分析受端电网下多源储能频率响应特性;其次,分析基于多源储能的多能源能量协调与频率变化的关系,建立考虑多能源储能支撑的频率支撑特性模型,并对基于多能源协调对受端电网频率响应等值模型进行修正;再次,建立以受端电网频率变化速度指标和频率跌落指标两方面作为频率稳定指标,并提出基于多源储能支撑的受端电网频率稳定优化控制方法;最后,以某实际受端电网为算例建立仿真模型,算例结果验证了该模型的有效性,基于多能源储能支撑可提高受端电网的频率稳定性能。

关键词：储能受端电网频率稳定优化控制

基于CMMOPSO算法的构网型储能接入高比例新能源电网的优化配置研究

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储能科学与技术 2024年

作者：刘默斯孙志媛李今昭郑琨陈立春广西电网有限责任公司电力科学研究院

构网型储能在新型电力系统中的作用至关重要，比如参与电力系统调频和惯量控制等。然而，构网型储能的调节作用能否充分发挥，取决于其容量和位置是否正确配置。为解决构网型储能接入电网的优化配置问题，本文研究了构网型储能参与高比... 详细信息

构网型储能在新型电力系统中的作用至关重要，比如参与电力系统调频和惯量控制等。然而，构网型储能的调节作用能否充分发挥，取决于其容量和位置是否正确配置。为解决构网型储能接入电网的优化配置问题，本文研究了构网型储能参与高比例新能源电力系统调频的定容选址优化配置方法。首先，研究了高比例新能源下构网型储能参与调频的控制策略，包括构网型储能有功-频率下垂控制策略和构网型储能虚拟同步机控制策略，提出将两种控制策略进行协同使用的综合调频方法。然后，以调频效果指标、电网脆弱性指标和储能经济性为多目标进行优化，采用交叉变异多目标粒子群算法（CMMOPSO），结合逼近理想解排序法（TOPSIS），从解集中根据信息熵法权重，最终得到构网型储能电站选址定容的优化方案。最后，在某区域电网实际算例中进行验证和优化分析。

关键词：构网型储能定容选址高比例新能源

基于平稳小波变换的光伏直流串联电弧故障检测

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电力系统保护与控制 2024年第12期52卷 82-93页

作者：王桐史雯石浩渊康子良内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院内蒙古呼和浩特010020 内蒙古电力集团有限责任公司呼和浩特供电分公司内蒙古呼和浩特010020 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

光伏系统直流串联电弧故障具有随机性和隐蔽性的特点,且容易受到外部环境和光伏系统内部噪声的影响,难以检测。利用小波变换提取的电流时频域特征对电弧故障有很好的辨识度,但面临小波基选取的问题。在采集大量电弧故障数据的基础上,通... 详细信息

光伏系统直流串联电弧故障具有随机性和隐蔽性的特点,且容易受到外部环境和光伏系统内部噪声的影响,难以检测。利用小波变换提取的电流时频域特征对电弧故障有很好的辨识度,但面临小波基选取的问题。在采集大量电弧故障数据的基础上,通过小波变换分析和对比实验,提出一种针对常用电弧故障特征指标提取的最优小波基选取方法。通过此方法确定bior4.4小波基为提取电弧故障特征的最优小波基,并由此构建基于bior4.4平稳小波变换的时频域特征。通过对比试验发现,基于bior4.4的时频域特征对电弧故障的辨识度明显提高,且表现出对正常噪声信号的抑制作用。为从多角度反映电弧故障特征,补充时域特征,并与时频域特征结合构成电流特征库,利用随机森林算法实现电弧故障的诊断。电弧故障检测准确率达到98.58%,正常信号的误判率仅为0.76%。

关键词：电弧故障平稳小波变换最优小波基近似熵样本熵随机森林算法

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220 kV氧化锌避雷器地震易损性分析

世界地震工程 2024年第3期40卷 188-199页

作者：洪志湖邹德旭朱龙昌代维菊闵青云严敬义孙灏若赵熙靖朱登杰谭向鹏云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217 云南电网有限责任公司普洱供电局云南普洱665000 南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510000

变电站中的避雷器在地震中易受破坏,对其进行抗震评估分析是必不可少的。为研究220 kV避雷器的抗震性能和地震易损性,建立了220 kV氧化锌避雷器-支架体系的精细化有限元模型。基于数值模拟,首先,对其进行地震响应分析,研究了避雷器的地... 详细信息

变电站中的避雷器在地震中易受破坏,对其进行抗震评估分析是必不可少的。为研究220 kV避雷器的抗震性能和地震易损性,建立了220 kV氧化锌避雷器-支架体系的精细化有限元模型。基于数值模拟,首先,对其进行地震响应分析,研究了避雷器的地震响应特点和抗震能力;其次,对避雷器进行了在地震动、电气设备结构和认知等多重不确定性下的地震易损性分析;最后,建立概率地震需求模型拟合得出避雷器的失效概率与地震峰值加速度的关系曲线,即易损性曲线。结果表明:在9度设防地震作用下,220 kV氧化锌避雷器抗震能力较强,失效概率仅为0.03;支架放大系数为1.915,大于现行规范中规定的最小取值1.2,说明在实际研究中应考虑支架的实际放大作用。在地震易损性分析中,该避雷器的抗震能力中值为0.79 g。随着所考虑的不确定因素的增加,当遭遇的地震强度低于设备的抗震能力中位值时,电气设备的失效概率增大,当遭遇的地震强度高于设备的抗震能力中位值时,失效概率则降低。说明在分析电气设备的地震易损性时,应考虑多重不确定性的影响。本文的研究为避雷器的抗震设计以及在不同地震强度下的失效概率提供了有益的参考和借鉴价值。

关键词：避雷器有限元分析地震易损性概率地震需求模型多重不确定性

基于改进熵权法的新能源提供电力备用辅助服务性评价

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中国测试 2024年第S1期 191-196页

作者：郭乾倪斌业蔡新雷孟子杰刘澧庆程章颖广东电网有限责任公司电力调度控制中心

为解决新能源提供电力辅助服务备用的经济性评价问题，提出基于改进熵权法的评价方法。分析新能源参与辅助服务经济性要素，包括备用容量成本、备用机会成本、备用电量成本，以及备用对可靠性的价值及间接效益。提出机组爬坡速率、电力... 详细信息

为解决新能源提供电力辅助服务备用的经济性评价问题，提出基于改进熵权法的评价方法。分析新能源参与辅助服务经济性要素，包括备用容量成本、备用机会成本、备用电量成本，以及备用对可靠性的价值及间接效益。提出机组爬坡速率、电力不足概率、电量不足期望、效益指标和系统分构成评价指标，并针对熵权法中熵值的变化提出改进，最后利用仿真评价论证该文所提方法的有效性。

关键词：改进熵权法备用服务经济性评价辅助服务