基于非线性解耦的多机直流微电网暂态失稳减载可行域

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作者 姜妍 彭克 +2 位作者 赵学深 姜淞瀚 刘雨昕 《电网技术》 北大核心 2025年第8期3463-3473,I0122-I0125,共15页

以n机下垂双环控制的直流微电网为研究对象,首先推导其等值单机非线性模型实现降阶,进一步对单机系统进行非线性解耦,得出的一系列低阶子系统间接反映原系统暂态稳定性,提出将等值概念与非线性解耦理论结合的建模思路。其次,考虑换流器... 以n机下垂双环控制的直流微电网为研究对象,首先推导其等值单机非线性模型实现降阶,进一步对单机系统进行非线性解耦,得出的一系列低阶子系统间接反映原系统暂态稳定性,提出将等值概念与非线性解耦理论结合的建模思路。其次,考虑换流器退出运行工况,利用相平面法和逆轨迹法分析源荷对系统暂态稳定性的影响。针对换流器退出运行导致系统负荷过载的情况,提出求解系统失稳后减载负荷功率的可行性范围,使过载系统以最小减载量重新恢复稳定状态,即失稳减载可行域。最后,通过实验验证了理论分析结果的正确性。 展开更多

关键词 非线性解耦理论 换流器退出运行 失稳减载可行域 等值单机 暂态稳定性

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直驱风电场单机等值模型下次/超同步振荡模式特征的准确度分析与评价

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作者 郭孟杰 杜文娟 王海风 《电网与清洁能源》 CSCD 北大核心 2024年第9期105-113,共9页

由于详细模型的复杂性,并网风电场稳定性分析通常采用单机等值模型(SEM)。然而,SEM对于并网风电场系统的小干扰稳定性分析的适用性仍然不确定。提出了从数值和趋势两方面综合评价的方法比较等值前后振荡模式特征的准确度,分析说明了SEM... 由于详细模型的复杂性,并网风电场稳定性分析通常采用单机等值模型(SEM)。然而,SEM对于并网风电场系统的小干扰稳定性分析的适用性仍然不确定。提出了从数值和趋势两方面综合评价的方法比较等值前后振荡模式特征的准确度,分析说明了SEM的充分性。通过两种常见的单机等值方法对并网风电场进行单机等值建模;研究了在永磁同步发电机(PMSG)参数以及风电场结构变化的条件下单机等值模型与全阶模型次同步振荡模式的准确度。结果表明,单机等值会降低小干扰振荡模式的准确度,不同等值方法的适用场景不同。 展开更多

关键词 等值准确度 风电场单机等值 次同步振荡 数值与趋势评价 小干扰稳定性

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基于不同等值机的暂态稳定分析与控制(英文) 被引量：3

3

作者 吴政球 周野 +1 位作者 陈辉华 刘堂伟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期58-65,共8页

定义了单一等值机的能量型稳定裕度。在不平衡稳定点将机组动态地分为受扰严重和受扰不严重的机组,研究比较了单机无穷大母线(one machine infinite bus,OMIB)等值机和2个等值机组的暂态稳定裕度、紧急控制算法和预防控制算法。发现单... 定义了单一等值机的能量型稳定裕度。在不平衡稳定点将机组动态地分为受扰严重和受扰不严重的机组,研究比较了单机无穷大母线(one machine infinite bus,OMIB)等值机和2个等值机组的暂态稳定裕度、紧急控制算法和预防控制算法。发现单等值机组的稳定裕度、紧急控制和预防控制需要调节的机械功率和OMIB等值机完全相等。更好地理解了基于不同等值机暂态稳定的一致性以及等值机组机械功率的调节对暂态稳定的影响。通过具体的算例验证了该理论的正确性,为OMIB等值的暂态稳定分析和控制,特别是预防控制提供了理论基础。 展开更多

关键词 单机等面积法 单机无穷大母线系统等值 单等值机群 预防控制 紧急控制 暂态稳定评估

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一种光伏发电并网对电力系统电压稳定的影响分析 被引量：16

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作者 冯绍兴 高金峰 李肖 《电测与仪表》 北大核心 2015年第1期97-100,110,共5页

以可再生能源发电为背景,以光伏发电并入电网后系统电压稳定研究为目的,提出将光伏发电代替发电机并入系统的方法。该方法在建立光伏和二阶等值发电机模型条件下,分析了单机无穷大系统电压随负荷变化情况,据此对发电机、光伏模型的系统... 以可再生能源发电为背景,以光伏发电并入电网后系统电压稳定研究为目的,提出将光伏发电代替发电机并入系统的方法。该方法在建立光伏和二阶等值发电机模型条件下,分析了单机无穷大系统电压随负荷变化情况,据此对发电机、光伏模型的系统电压随负荷的变化情况进行了研究,并由此对比分析发电机、光伏的出力对系统电压的影响,以充分了解光伏发电对系统电压稳定的作用。最后分析了当电压稳定时,光伏单独出力对系统的电压影响。结果表明:光伏发电代替等值发电机并网后,除有其自身的特性外,一样可以增强系统的电压稳定性。 展开更多

关键词 光伏发电 等值发电机 电压稳定 分岔理论 单机无穷大系统

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多机系统超低频振荡分析与等值方法 被引量：60

5

作者 陈磊 路晓敏 +3 位作者 陈亦平 闵勇 张勇 唐卓尧 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期10-15,25,共7页

实际电力系统中多次发生的超低频频率振荡在振荡形式及机理上与低频振荡存在显著区别。在多机系统中对超低频频率振荡问题进行了分析。超低频频率振荡中,所有发电机转速同调变化,系统频率整体振荡。提出一种适用于超低频频率振荡分析的... 实际电力系统中多次发生的超低频频率振荡在振荡形式及机理上与低频振荡存在显著区别。在多机系统中对超低频频率振荡问题进行了分析。超低频频率振荡中,所有发电机转速同调变化,系统频率整体振荡。提出一种适用于超低频频率振荡分析的系统等值方法,将多机系统等值为单机单负荷系统进行分析,提高计算效率。各发电机原动系统的阻尼转矩相互解耦,和电磁功率中的阻尼转矩加和后共同影响系统阻尼比。研究结果可为实际系统超低频频率振荡的分析与控制提供指导。 展开更多

关键词 超低频频率振荡 有功频率控制 一次调频 小扰动稳定 振型 单机等值 原动系统阻尼

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接入弱电网的同型机直驱风电场单机等值建模 被引量：22

6

作者 李龙源 付瑞清 +2 位作者 吕晓琴 王晓茹 段虎昌 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期712-725,共14页

目前直驱风电场并弱电网稳定性研究中,风电场普遍采用单机等值,然而对于单机等值的前提条件缺少相关理论支撑。该文基于解析分析提出直驱风电场单机等值的前提条件;给出直驱风电场满足单机等值的判据;基于风电场各风机参数、出力和集电... 目前直驱风电场并弱电网稳定性研究中,风电场普遍采用单机等值,然而对于单机等值的前提条件缺少相关理论支撑。该文基于解析分析提出直驱风电场单机等值的前提条件;给出直驱风电场满足单机等值的判据;基于风电场各风机参数、出力和集电线路接线完全相同的基础假设,建立直驱风电场状态空间模型;应用矩阵相似变换理论解析分析其状态矩阵的特征根和特征向量;根据判据对单机等值进行论证。进一步地,在比基础假设更加宽泛的条件下,基于蒙特卡洛法仿真研究了同型机直驱风电场单机等值建模的有效性。为单机等值建模的应用提供了一定的理论支撑。 展开更多

关键词 同型机直驱风电场 弱电网 单机等值建模 前提条件 判据

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多区域单机等效法分析和控制故障后区间振荡 被引量：3

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作者 陈柔伊 张尧 +1 位作者 钟庆 蔡广林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第16期21-27,共7页

针对故障后系统的区间振荡,提出改进的单机等效法分析不同区域间的相互作用,并制定相应的控制措施。根据故障后各发电机功角的振荡轨迹,将系统划分为若干个主导振荡区域和非主导振荡区域,并将多区域系统进一步等效为单机无穷大母线(one ... 针对故障后系统的区间振荡,提出改进的单机等效法分析不同区域间的相互作用,并制定相应的控制措施。根据故障后各发电机功角的振荡轨迹,将系统划分为若干个主导振荡区域和非主导振荡区域,并将多区域系统进一步等效为单机无穷大母线(one machine infinite bus,OMIB)系统。定义并计算不同区域间的相对动能及OMIB系统动能,用于分析不同区域间的非线性相互作用。采用傅里叶频谱分析和Prony分析辨识OMIB系统参数,得到故障后系统的主导振荡模式及相应的阻尼比。基于上述分析,提出调整故障前各区域发电机出力的方法以减少区间的相对动能,抑制互联区域振荡。算法用于分析和控制IEEE5区域16机标准测试系统的故障后区间振荡。仿真结果表明,算法不但能准确辨识故障后的主导振荡模式,且能分析多种区间模式的非线性相互作用;控制措施显著地提升了系统阻尼,抑制了故障后系统的区间低频振荡。 展开更多

关键词 多区域单机等效法 故障后区间振荡 相对动能 主导模式 阻尼控制

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暂态稳定约束的可用输电能力计算 被引量：3

8

作者 匡文凯 张红艳 吴政球 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第22期37-42,共6页

提出了一种基于暂态约束的最大可用传输容量的发电计划调整方法,利用单机等面积定则原理(SGEAC)对预想事故快速扫描、找出严重故障,并计算出临界机组的功率转移量的估计值,进而提出发电计划调整策略。该方法既具有时域仿真方法的精确性... 提出了一种基于暂态约束的最大可用传输容量的发电计划调整方法,利用单机等面积定则原理(SGEAC)对预想事故快速扫描、找出严重故障,并计算出临界机组的功率转移量的估计值,进而提出发电计划调整策略。该方法既具有时域仿真方法的精确性与良好的适应性,又能获得单机稳定裕度。与其他能量函数相比,该方法不必进行失稳模式的判别,避免了穷尽式搜索,能够适应多重故障、多摆失稳场景和不同的失稳模式。同时,该算法对所有严重故障集同时处理,满足了实时预防控制的要求。通过对不同失步模式的实例分析验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 单机等面积定则 可用输电容量 暂态稳定约束的可用输电能力 暂态稳定评价 发电计划调整

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故障后阻尼评估下的控制参数协调优化

9

作者 陈柔伊 张尧 +1 位作者 钟庆 郭力 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第22期69-74,共6页

提出一种优化阻尼控制参数的新方法,以改善系统在遭受大扰动后的动态品质。算法包含一个先阻尼评估后参数优化的过程,将基于单机等效法(single machine equivalent,SIME)的普罗尼(Prony)分析用于对故障后系统振荡的阻尼评估。所得到的... 提出一种优化阻尼控制参数的新方法,以改善系统在遭受大扰动后的动态品质。算法包含一个先阻尼评估后参数优化的过程,将基于单机等效法(single machine equivalent,SIME)的普罗尼(Prony)分析用于对故障后系统振荡的阻尼评估。所得到的阻尼比作为大扰动下控制效果的评估指标。若系统振荡欠阻尼,则以该阻尼比作为变量构造目标函数,将遗传算法与上述阻尼评估过程相结合对控制参数进行协调优化。6机双馈入直流系统和50机145节点模拟系统的仿真结果表明:算法准确地提取了多机系统故障后振荡的关键信息;阻尼比作为阻尼控制措施的评估指标切实可行;阻尼控制参数的二次优化使系统在大扰动后仍能满足阻尼性能指标的要求,并且有效地抑制了故障后欠阻尼的振荡。 展开更多

关键词 故障后振荡 欠阻尼 单机等效法 普罗尼分析 遗传算法 阻尼控制 参数优化

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一种模拟整星热环境的小型单机热平衡试验

10

作者 姜军 满广龙 刘强 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期35-40,共6页

文章通过对一个典型的单机热分析和热试验的研究,提出了一种小型单机热平衡试验方法,模拟单机在整星环境下的热平衡试验,以避免只为验证其热设计而再次补做整星热平衡试验。为准确模拟单机在星内的辐射和导热过程,通过灰体间辐射热网络... 文章通过对一个典型的单机热分析和热试验的研究,提出了一种小型单机热平衡试验方法,模拟单机在整星环境下的热平衡试验,以避免只为验证其热设计而再次补做整星热平衡试验。为准确模拟单机在星内的辐射和导热过程,通过灰体间辐射热网络法和仪器安装板处单元体热平衡法,给出了等效辐射特征点和等效导热特征点的确定方法;并结合试验结果,对模型修正的合理性、局限性进行了分析,提出了在实际应用过程中应注意的问题。 展开更多

关键词 等效特征点 热平衡试验 单机测试 热环境 仿真 卫星

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基于单机无穷大等效的暂态稳定约束最优潮流算法

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作者 周云 严正 +1 位作者 赵静波 徐潇源 《水电能源科学》 北大核心 2014年第4期194-198,共5页

为解决传统的考虑暂态稳定约束的最优潮流(TSOPF)方法暂态约束条件数量庞大、计算复杂性高等问题,可通过修改Matpower工具包和PSS/E软件,进而实现了一种故障初始时刻考虑暂态约束的TSOPF算法,通过对等效系统初始稳态功角偏差的约束,一般... 为解决传统的考虑暂态稳定约束的最优潮流(TSOPF)方法暂态约束条件数量庞大、计算复杂性高等问题,可通过修改Matpower工具包和PSS/E软件,进而实现了一种故障初始时刻考虑暂态约束的TSOPF算法,通过对等效系统初始稳态功角偏差的约束,一般TSOPF方法中数量庞大、复杂的暂态约束条件被简化为数量唯一的稳态约束条件,TSOPF方法的问题规模被降低到与传统最优潮流问题相同的程度。基于IEEE3机9节点系统和10机新英格兰系统的算例,验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 单机无穷大等效 暂态稳定 最优潮流 控制算法

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基于单机等面积的暂态稳定切机切负荷策略及算法 被引量：9

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作者 吴艳桃 吴政球 +1 位作者 匡文凯 刘堂伟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第16期88-92,共5页

根据单机等面积定则定义了基于动态单等值机群的加速面积与减速面积,提出了切机切负荷紧急控制算法。对基于动态单等值机群的稳定裕度与基于动态二等值机群相对运动的加速面积与减速面积进行了比较研究,在理论上揭示了系统在故障期间获... 根据单机等面积定则定义了基于动态单等值机群的加速面积与减速面积,提出了切机切负荷紧急控制算法。对基于动态单等值机群的稳定裕度与基于动态二等值机群相对运动的加速面积与减速面积进行了比较研究,在理论上揭示了系统在故障期间获得的动能等于前向机群的动能与后向机群的动能之和,故障切除后系统能够吸收的能量(最大减速面积)等于前向机群能够吸收的能量与后向机群能够吸收的能量之和。利用单机等面积法得到发电功率切除量与负荷功率切除量估计值,在此基础上利用时域仿真校定系统得到了总发电功率切除量。基于单等值机群的方法在理论上解释了切负荷对暂态稳定的影响,算例结果验证了上述算法的正确性,该方法可用于准实时切机策略的决策与更新。 展开更多

关键词 单机等面积 单等值机群 二等值机群 切机切负荷 紧急控制

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基于风电机组转子动能的风电场一次调频功率分配优化 被引量：3

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作者 李想 刘克天 +1 位作者 李军 胡新宇 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1238-1246,共9页

为了实现风电机组调频控制策略从风电机组自身运行特性到风电场层面的过渡,构建了一种基于风电机组转子动能的风电场一次调频功率分配优化模型。首先,以风电机组转子动能为基准,构建风电场单机等值模型;其次,基于单机等值模型,求解风电... 为了实现风电机组调频控制策略从风电机组自身运行特性到风电场层面的过渡,构建了一种基于风电机组转子动能的风电场一次调频功率分配优化模型。首先,以风电机组转子动能为基准,构建风电场单机等值模型;其次,基于单机等值模型,求解风电场参与调频期间的最优控制参数;然后计及风电机组的不同运行工况,构建风电场功率分配优化模型,求解各风电机组调频期间的功率分配系数;最后通过仿真算例验证优化模型的有效性。结果表明:该优化方法能够准确控制风电场调频期间的转子动能变化,误差均在工程应用的允许范围内,具有良好的实用性。 展开更多

关键词 风电机组 一次调频 转子动能 单机等值模型 功率分配

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用于振荡稳定性分析的并网风电场动态等效模型 被引量：27

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作者 董文凯 杜文娟 王海风 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期75-87,共13页

风电接入引发的电力系统低频振荡、次同步振荡和超同步振荡事件在全球范围内均有发生,合理有效地对风电场进行等效建模,是研究风电场并网系统中此类"振荡稳定性"问题的基础。为此,该文研究了用于振荡稳定性分析的风电场动态... 风电接入引发的电力系统低频振荡、次同步振荡和超同步振荡事件在全球范围内均有发生,合理有效地对风电场进行等效建模,是研究风电场并网系统中此类"振荡稳定性"问题的基础。为此,该文研究了用于振荡稳定性分析的风电场动态等效模型。首先,推导了风电场线性化模型的相似变换,将N机风电场等效为N个单机并网构成的等效子系统。然后,结合等效子系统模型的数学表示形式,分析了可对风电场进行单机等值的理论依据和成立条件;并提出一种可用于振荡分析的风电场动态等效模型。最后,通过仿真算例,验证了所提动态等效模型的有效性。结果表明,该模型可有效反映原风电场的振荡特性,且计算量小、应用简单。 展开更多

关键词 并网风电场 单机等值 振荡稳定性 动态等效

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基于时域仿真的暂态稳定判据及在事故扫描中的应用

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作者 陆丹丹 王建全 《机电工程》 CAS 2012年第6期709-713,共5页

为解决基于时域仿真的电力系统暂态稳定判断时,传统的角度判别准则引起大量的数值计算的问题,将单机等效法(SIME)辨识方法应用于电力系统时域仿真计算中。通过对该方法下EAC法则对减少电力系统暂态稳定时域仿真时间的研究,提出了一种暂... 为解决基于时域仿真的电力系统暂态稳定判断时,传统的角度判别准则引起大量的数值计算的问题,将单机等效法(SIME)辨识方法应用于电力系统时域仿真计算中。通过对该方法下EAC法则对减少电力系统暂态稳定时域仿真时间的研究,提出了一种暂态稳定判据,称为EAC判据。其基本思想是将多机系统等效为单机无穷大(OMIB)系统,随着时域仿真的计算,逐步更新OMIB系统,若满足EAC法则,则停止计算。最后将EAC判据和角度法准则分别应用于基于时域仿真算法的快速事故扫描器中,对EAC判据的有效性和准确性进行了评价。基于两个实例的计算结果比较,结果证明,与传统的角度判别准则相比,EAC判据能够大大减少电力系统暂态稳定时域仿真时间。 展开更多

关键词 时域仿真 暂态稳定判据 快速事故筛选 单机等效法 单机无穷大 EAC

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