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考虑电流限幅的构网型变流器暂态稳定分析与自适应限幅方法 被引量:1
1
作者 何宏亮 肖晃庆 张利东 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第2期30-40,共11页
电流限幅环节的引入深刻改变了构网型变流器的暂态同步机制与动态特性。为研究大扰动故障下电流限幅环节对构网型变流器暂态同步稳定性的影响,基于功角特性曲线分析了传统d轴优先限幅策略在故障条件下的动态特性。在电网电压暂降且未及... 电流限幅环节的引入深刻改变了构网型变流器的暂态同步机制与动态特性。为研究大扰动故障下电流限幅环节对构网型变流器暂态同步稳定性的影响,基于功角特性曲线分析了传统d轴优先限幅策略在故障条件下的动态特性。在电网电压暂降且未及时切除故障的工况下,变流器将会“锁死”在限幅控制模式。针对这一问题,提出一种自适应限幅方法,引入自适应系数调整限幅状态下构网型变流器的功角特性曲线。首先,确定自适应系数的取值范围,以保证变流器在各工况下均能恢复正常运行状态。然后,采用等面积法则选取自适应系数最优取值,使变流器获得最大极限切除角和极限切除时间。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性以及自适应限幅控制策略的有效性。 展开更多
关键词 电压变流器 构网变流器 电流限幅 暂态稳定性 功角特性曲线 等面积法则
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低压直流配电系统中源侧变流器具有宽频特性的相位补偿方法
2
作者 唐欣 张睿宁 +1 位作者 屈贝 李珍 《电网技术》 北大核心 2025年第7期2959-2967,I0084-I0086,共12页
针对直流配电系统中,源侧变流器和负载侧变流器之间的交互作用容易引起系统振荡,导致系统失稳的问题,该文针对主从控制模式下的源侧变流器设计了相位补偿控制环节。首先建立了直流配电系统源侧子系统和负载侧子系统阻抗模型,分析出源侧... 针对直流配电系统中,源侧变流器和负载侧变流器之间的交互作用容易引起系统振荡,导致系统失稳的问题,该文针对主从控制模式下的源侧变流器设计了相位补偿控制环节。首先建立了直流配电系统源侧子系统和负载侧子系统阻抗模型,分析出源侧变流器输出阻抗的负阻尼特性是引起系统振荡的重要原因;进而设计出相应的补偿控制环节,以实现对源侧变流器输出阻抗相位补偿,补偿后的阻抗在全频段为正阻尼,减小了阻抗交截点的相位差,从而提高了系统的稳定性。进一步对引入的补偿环节进行降阶化简,以便于实际工程应用。最后,通过仿真和硬件在环实验验证了所设计补偿环节的有效性。 展开更多
关键词 直流配电系统 电压变流器 相位补偿 稳定性分析
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电压源型并网变流器的机–网电气振荡机理及稳定判据研究 被引量:37
3
作者 张琛 蔡旭 李征 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期3174-3183,共10页
电压源型变流器广泛地应用于可再生能源发电的并网与接入。随着可再生能源在电网中的比重不断增加,并网变流器在实际电网接入及运行中出现一系列不稳定现象,如次同步振荡和谐波振荡等。因此,揭示其内在作用机理,并提出有效的解决方法是... 电压源型变流器广泛地应用于可再生能源发电的并网与接入。随着可再生能源在电网中的比重不断增加,并网变流器在实际电网接入及运行中出现一系列不稳定现象,如次同步振荡和谐波振荡等。因此,揭示其内在作用机理,并提出有效的解决方法是电力系统应对电力电子化冲击的关键。为此,该文对电压源型并网变流器与电网所构成的"机–网系统"的小干扰稳定问题展开深入研究。建立了"机–网系统"的机理模型;给出了"机–网系统"RLC电路等效,并利用频域相量法从阻尼特性的角度揭示了"机–网系统"产生振荡的机理;随后,解析的推导出"机–网系统"固有谐振点频率以及临界稳定判据的表达式;最后在PSCAD/EMTDC以及RTDS硬件在环实时仿真平台上搭建"机–网系统"详细模型,验证了机理分析以及小干扰失稳解析判据的正确性。 展开更多
关键词 电压变流器 锁相环 电气振荡 小干扰稳定性 机理
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SMES装置用电压源型变流器双闭环功率控制系统设计 被引量:17
4
作者 辛征 魏莉 施啸寒 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期168-173,193,共7页
基于PI控制器的双闭环功率控制系统简单可靠,但存在理论参数控制效果不理想、参数进一步调整缺乏系统方法的问题。针对该问题,以超导磁储能(SMES)装置中较常采用的电压源型变流器(VSC)为对象,研究其双闭环功率控制系统中PI参数的设置方... 基于PI控制器的双闭环功率控制系统简单可靠,但存在理论参数控制效果不理想、参数进一步调整缺乏系统方法的问题。针对该问题,以超导磁储能(SMES)装置中较常采用的电压源型变流器(VSC)为对象,研究其双闭环功率控制系统中PI参数的设置方法。首先给出SMES系统中VSC数学模型及控制系统结构,并基于二阶最佳整定思想推导各环PI控制器理论参数的计算式;然后以传递函数及根轨迹为工具,分析各环PI控制器参数变化对各环动态特性的影响规律,并据此总结参数调整步骤;最后通过仿真算例验证理论分析的合理性和参数调整步骤的有效性。 展开更多
关键词 超导磁储能 电压变流器 双闭环 功率控制 PI参数调整 根轨迹分析
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超导磁储能电压源型变流器系统电磁干扰分析 被引量:3
5
作者 罗映红 黄林柯 +2 位作者 李重阳 郝溪 史冬蓓 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2337-2343,共7页
超导磁储能用电压源型变流器是超导磁体与电网进行能量交换的桥梁,采用复杂的级联结构,大量使用高频大功率开关器件(如IGBT)。工作时由于开关器件动作会产生很高的dv/dt和di/dt,引起严重的电磁干扰。首先,对超导磁储能电压源型变流器电... 超导磁储能用电压源型变流器是超导磁体与电网进行能量交换的桥梁,采用复杂的级联结构,大量使用高频大功率开关器件(如IGBT)。工作时由于开关器件动作会产生很高的dv/dt和di/dt,引起严重的电磁干扰。首先,对超导磁储能电压源型变流器电磁干扰产生机理进行分析,进而提出该级联电路的传导电磁干扰等效电路模型;其次,对电路中各器件的高频特性进行分析。最后通过仿真,对比分析电路器件高频寄生参数对电磁干扰的影响。分析结果表明,器件的高频寄生参数对传导电磁干扰有很大影响,在高频段更为明显。 展开更多
关键词 超导磁储能(SMES) 电压变流器 传导电磁干扰 高频寄生参数
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广义谐波电网环境电压源型并网变流器滑模变结构直接功率控制策略 被引量:10
6
作者 熊平化 孙丹 邓伦杰 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1845-1850,共6页
针对实际电网电压中存在实时动态变化的谐波运行环境,提出电压源型并网变流器广义谐波下的滑模变结构直接功率控制(sliding-mode-based direct power control,SMCDPC)策略;其实施是针对所有次数谐波,该控制策略不需实时精确的电网谐波... 针对实际电网电压中存在实时动态变化的谐波运行环境,提出电压源型并网变流器广义谐波下的滑模变结构直接功率控制(sliding-mode-based direct power control,SMCDPC)策略;其实施是针对所有次数谐波,该控制策略不需实时精确的电网谐波次数和相位检测,具有实际工程应用价值。在以往研究成果的基础上,建立了广义畸变电网环境中的并网电压源型变流器(grid-connected voltage-sourced converters,VSC)的完整数学模型,提出3种该运行环境下的控制目标:正弦形输出电流,消除有功功率波动和无功功率波动。完成了滑模变结构直接功率控制设计。仿真结果表明,相比传统滑模变结构直接功率控制,改进的滑模变结构直接功率控制增强了电压源型并网变流器在实际电网广义电压谐波下环境中的运行能力。 展开更多
关键词 并网电压变流器 广义谐波电网电压 滑模变结构直接功率控制 有功功率波动 无功功率波动 正弦形三相电流
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直驱风电场多电压源型变流器控制耦合引发振荡的机理分析 被引量:13
7
作者 郑泽天 沈沉 +3 位作者 严鋆 袁沐琛 刘晔 范辉 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第17期14-26,共13页
近年来,直驱风机风电场相关的电力系统电磁振荡现象已成为研究热点。文中对风电场中多台静止无功发生器(SVG)之间的耦合振荡机理以及由此引发风电场自持振荡的可能性进行了研究。考虑到直驱风机和风电场出口SVG同属电压源型变流器(VSC)... 近年来,直驱风机风电场相关的电力系统电磁振荡现象已成为研究热点。文中对风电场中多台静止无功发生器(SVG)之间的耦合振荡机理以及由此引发风电场自持振荡的可能性进行了研究。考虑到直驱风机和风电场出口SVG同属电压源型变流器(VSC),在控制结构上具有相似性,提出了定电压控制模式下双VSC耦合系统产生不稳定模式的机理及其电压参考值匹配判据,对运行方式发生变化(体现为与系统的连接电抗发生变化)导致发散振荡的概率给出了计算方法。结合算例分析和讨论可知,当定电压控制的2台SVG电气距离较近时,如不满足电压参考值匹配判据则系统存在不稳定模式。通过计算连接电抗大小变化时主导特征根实部的分布函数可知,该模式与连接电抗变化情况弱相关,与SVG控制模式强相关,且可能成为风电场内直驱风机非线性限幅自持振荡的激发条件。 展开更多
关键词 电磁振荡 直驱风机 静止无功发生器 电压变流器 耦合振荡 自持振荡
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电压源型变流器并网系统多时间尺度间相互作用 被引量:19
8
作者 杜步阳 邵德军 +2 位作者 朱建行 石梦璇 徐友平 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期5547-5559,共13页
电压源型变流器(VSC)的控制环节及其与网络间的相互作用是造成VSC并网系统失稳的重要因素。而VSC的控制具有多时间尺度特征,具体可划分为直流电压控制(DVC)时间尺度和交流电流控制(ACC)时间尺度。现有文献大多仅针对单一时间尺度的稳定... 电压源型变流器(VSC)的控制环节及其与网络间的相互作用是造成VSC并网系统失稳的重要因素。而VSC的控制具有多时间尺度特征,具体可划分为直流电压控制(DVC)时间尺度和交流电流控制(ACC)时间尺度。现有文献大多仅针对单一时间尺度的稳定性问题开展研究,对于多时间尺度环节间的相互作用则鲜有涉及。对此,该文基于模式分析方法,提出衡量多时间尺度间相互作用的量化指标,揭示多时间尺度间相互作用随锁相环带宽和系统短路比的变化规律。进而通过对比不同时间尺度模型的阻尼比和振荡频率,明确多时间尺度间相互作用对系统稳定性分析结果的影响。最后探讨DVC、ACC时间尺度模型的适用范围,并从物理角度对分析结果进行初步阐释。 展开更多
关键词 电压变流器 多时间尺度 直流电压控制(DVC)时间尺度 交流电流控制 (ACC)时间尺度 相互作用 模式分析
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背靠背电压源型变流器控制策略及其对电能质量问题的隔离能力研究 被引量:4
9
作者 金庆忍 郭敏 姚知洋 《电气工程学报》 2020年第3期120-127,共8页
随着电力电子设备在配电网中的应用,其对传统配电网的安全可靠运行带来了诸多益处,并且推动了智能配电网的发展。智能软开关(Softnormallyopenpoint,SNOP)是一种取代传统联络开关的新型电力电子设备。背靠背电压源型变流器(Back-to-back... 随着电力电子设备在配电网中的应用,其对传统配电网的安全可靠运行带来了诸多益处,并且推动了智能配电网的发展。智能软开关(Softnormallyopenpoint,SNOP)是一种取代传统联络开关的新型电力电子设备。背靠背电压源型变流器(Back-to-back voltage source converter,B2B VSC)作为SNOP的一种拓扑结构,未来可能会取代传统配电网中的部分联络开关或连接开关,改善配电网运行的性能和灵活性。对B2BVSC的运行方式进行了介绍,针对于不同的需求,详细描述了B2BVSC的控制策略;针对于配电网中存在的典型电能质量问题,探讨了B2BVSC对典型电能质量问题的隔离能力,通过仿真以及试验进行了验证。 展开更多
关键词 SNOP 背靠背电压变流器 电能质量 隔离能力
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多端直流配电系统负载变流器相位补偿控制策略
10
作者 唐欣 屈贝 +2 位作者 张睿宁 李晓萌 李珍 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第2期50-61,共12页
在多端直流配电系统中,定功率控制负载变流器的恒功率特性会降低系统阻尼,易引发直流电压和直流电流振荡,导致系统失稳。为此,提出一种基于直流电压前馈的相位补偿控制策略。首先,推导了负载变流器的直流侧阻抗模型,并基于连分式理论对... 在多端直流配电系统中,定功率控制负载变流器的恒功率特性会降低系统阻尼,易引发直流电压和直流电流振荡,导致系统失稳。为此,提出一种基于直流电压前馈的相位补偿控制策略。首先,推导了负载变流器的直流侧阻抗模型,并基于连分式理论对阻抗模型进行降阶,得到一阶阻抗模型。其次,基于一阶阻抗模型分析出影响负载变流器负阻尼特性的主导因素,进而推导出基于直流电压前馈的相位补偿控制策略,可在全频段将负载变流器阻抗校正为正阻尼特性,从而提高直流配电系统的稳定性。最后,以三端直流配电系统为例,通过Simulink仿真和StarSim硬件在环实验,验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 多端直流配电系统 电压变流器 相位补偿 稳定性分析
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系统强度支撑型可塑变流器(一):暂态电流安全及电磁暂态验证
11
作者 杜毅 孙华东 郑超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期8693-8706,I0001,共15页
电力电子器件弱过流能力是构网型技术应用的关键制约因素之一。如何在电流限幅约束下既保证变流器自身设备安全性,又充分发挥其电网支撑能力是尚未解决的难题。为此,该文针对系统强度支撑型可塑变流器(system strength supported flexib... 电力电子器件弱过流能力是构网型技术应用的关键制约因素之一。如何在电流限幅约束下既保证变流器自身设备安全性,又充分发挥其电网支撑能力是尚未解决的难题。为此,该文针对系统强度支撑型可塑变流器(system strength supported flexible converter,SSS FC),提出一种基于内电势矢量重塑(potential vector remodeling,PVR)的新型控制框架。首先,在分析SSS FC的暂态过流机理的基础上,给出基于PVR控制的暂态电流抑制新方法,其依据变流器并网端口电压矢量直接改变功率同步控制约束的内电势实现限流,主要包括启动判据、幅相补偿计算以及分相虚拟构建等环节;然后,通过建立SSS FC各电压矢量轨迹与时域暂态电流的理论模型,分析幅相补偿机制对SSS FC暂态特性的改善效果;最后,通过电磁暂态仿真验证各类对称与不对称电网故障下所提方法保证SSS FC本体安全的有效性。 展开更多
关键词 系统强度支撑 电压变流器 暂态电流抑制 控制策略 内电势矢量重塑
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弱电网下电压源型逆变器锁相环的改进 被引量:2
12
作者 王静茹 张福民 +2 位作者 李占凯 刘国鑫 牛运腾 《电测与仪表》 北大核心 2022年第3期187-194,共8页
弱电网并网运行时会产生谐波干扰以及电网电压频率波动等问题,导致逆变器输出电流谐波失真。弱电网并网环境对锁相环(Phase Locked Loop,PLL)的性能提出了更高的要求。针对弱电网下并网逆变器的控制要求,在分析并网电压源型逆变器(Volta... 弱电网并网运行时会产生谐波干扰以及电网电压频率波动等问题,导致逆变器输出电流谐波失真。弱电网并网环境对锁相环(Phase Locked Loop,PLL)的性能提出了更高的要求。针对弱电网下并网逆变器的控制要求,在分析并网电压源型逆变器(Voltage Source Converter,VSC)控制模型基础上,提出一种弱电网下PLL的优化方案。该方案采用超前补偿器补偿平均滑动滤波器(Moving Average Filtering,MAF)的相位延迟以提高系统的动态响应;引入前馈频率估计环,提高系统在电网电压频率偏差较大时的锁相精度,仿真验证改进的PLL的有效性。建立并网VSC系统实验平台对文中所述改进方法进行验证。实验结果表明,经PLL改进后的VSC系统在弱电网条件下具有良好的鲁棒性,逆变器入网电能质量得到了保证。 展开更多
关键词 电网 电压逆变器 锁相环 超前补偿器 前馈频率估计
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电流源-电压源变流器混合并联独立供电系统的分布式功率控制 被引量:8
13
作者 何晋伟 王坤放 +3 位作者 王瑞琪 张伟 韩俊飞 刘宗杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第23期12-22,共11页
针对电流源型变流器和电压源型变流器共同支撑的混合型独立微电网,提出了一种适用于电流源-电压源变流器混合系统支撑独立微电网功率控制的新型下垂控制策略。其中,电压源型变流器仍采用传统的P-f、Q-V下垂控制,而电流源型变流器通过虚... 针对电流源型变流器和电压源型变流器共同支撑的混合型独立微电网,提出了一种适用于电流源-电压源变流器混合系统支撑独立微电网功率控制的新型下垂控制策略。其中,电压源型变流器仍采用传统的P-f、Q-V下垂控制,而电流源型变流器通过虚拟电流矢量在电压定向轴方向的投影来模拟有功电流的大小;无功电流是基于电压源无功下垂控制的对偶性,结合dq轴物理量之间的耦合特性,通过d轴电压计算得到,在不需要检测无功功率的基础上实现了无功功率的分布式控制。电流源仅通过电流环路便可实现和电压源之间合理的功率分配。通过建立小信号模型,对系统的稳定性进行了分析。最后,通过仿真验证了所提控制策略和参数设计的有效性。 展开更多
关键词 功率控制 下垂控制 微电网 电流变流器 电压变流器
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基于电流源型变流器的新型海上风电场组网系统 被引量:1
14
作者 陈岩 衷新平 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2017年第3期29-37,共9页
由于海上风电场的特殊性,传统基于电压源型变流器的风电场组网系统存在成本高、需要海上变电站的问题。针对该问题,提出一种基于电流源型变流器的新型海上风电场组网系统,该系统基于级联组网模式,机侧变流器和网侧变流器分别位于海上和... 由于海上风电场的特殊性,传统基于电压源型变流器的风电场组网系统存在成本高、需要海上变电站的问题。针对该问题,提出一种基于电流源型变流器的新型海上风电场组网系统,该系统基于级联组网模式,机侧变流器和网侧变流器分别位于海上和陆地,由直流链路连接,该组网系统不需要成本昂贵和体积较大的海上变电站;其次,针对网侧变流器,设计一种带直流电流调节的有功和无功功率解耦控制方案,该控制方案无需使用远程通信链路就可以实现直流电流最小化控制。最后,通过仿真分析和实验结果验证了所提出控制方案的有效性。 展开更多
关键词 海上风电场 电流变流器 电压变流器 电流控制
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基于电压源型和电流源型双馈风电机组稳定性对比分析 被引量:31
15
作者 谢震 许可宝 +2 位作者 秦世耀 张兴 李少林 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1724-1733,共10页
随着风电机组装机容量的增加,风电在弱电网下的稳定运行问题日益严重。双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)机侧采用电压源型控制方式相较于电流源型控制方式,具有主动提供频率和电压支撑的能力,从而受到广泛的关注。... 随着风电机组装机容量的增加,风电在弱电网下的稳定运行问题日益严重。双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)机侧采用电压源型控制方式相较于电流源型控制方式,具有主动提供频率和电压支撑的能力,从而受到广泛的关注。鉴于此,首先根据电压源型DFIG系统和电流源型DFIG系统的控制结构建立机侧序阻抗模型,并进行了对比分析。然后研究了电网强度和控制参数对两种系统的稳定性影响,得出电压源型DFIG系统在弱网下具有较好适应能力,以及良好的控制参数适配特性。最后,通过仿真和实验验证了上述分析的正确性。 展开更多
关键词 电压DFIG 电流DFIG 序阻抗模 稳定性 电网
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基于势能界面的带锁相环变流器暂态同步稳定裕度评估 被引量:1
16
作者 鲍颜红 吴峰 +2 位作者 任先成 张金龙 徐泰山 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4802-4811,共10页
接入弱电网带锁相环变流器的暂态同步稳定问题是新能源高占比电力系统主要的稳定问题之一。该文在大扰动下锁相控制变流器动态过程分析基础上,基于锁相环加减速过程中虚拟动能和势能的相互转化,提出了一种锁相控制变流器暂态同步稳定裕... 接入弱电网带锁相环变流器的暂态同步稳定问题是新能源高占比电力系统主要的稳定问题之一。该文在大扰动下锁相控制变流器动态过程分析基础上,基于锁相环加减速过程中虚拟动能和势能的相互转化,提出了一种锁相控制变流器暂态同步稳定裕度的评估方法。通过延拓虚拟功角轨迹局部逼近锁相环动态系统的稳定域边界,以边界出口点处的临界势能近似局部临界暂态能量,通过计算故障恢复后锁相环能量和临界势能界面的距离定义其稳定裕度。所提方法可以有效评估锁相控制变流器暂态同步稳定裕度,相比已有方法评估结果更逼近真实的稳定域边界,满足电力系统变流器驱动稳定性的量化分析需求,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型计算验证结论的正确性。 展开更多
关键词 锁相环同步 电压变流器 暂态同步稳定 势能 轨迹延拓 稳定裕度
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计及内、外部交互模态的电压源型风电场-电网稳定性量化分析 被引量:16
17
作者 桑顺 张琛 +2 位作者 蔡旭 宗皓翔 茅靖峰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2840-2853,共14页
目前关于电压源控制的研究大多面向单台风电机组,忽略了机组之间的交互作用。为此,探讨了电压源型风电机组的多机交互稳定性问题,给出了电压源型风电场–弱电网系统小信号稳定性分析与稳定裕度的量化评估方法。同时,考虑风电场与电网及... 目前关于电压源控制的研究大多面向单台风电机组,忽略了机组之间的交互作用。为此,探讨了电压源型风电机组的多机交互稳定性问题,给出了电压源型风电场–弱电网系统小信号稳定性分析与稳定裕度的量化评估方法。同时,考虑风电场与电网及风电场内部机组之间两种交互模态,克服了常规多机稳定性分析不考虑机组之间交互模态的缺陷,提高了多机稳定性分析的精度。此外,该稳定性分析方法能够根据稳定裕度量化指标判断多台机组间的交互模态,并对风电场中稳定性较薄弱的机组进行定位,从而有针对性地优化薄弱机组的控制参数,提高风电场的稳定性。研究结果表明,经过稳定性分析与致稳控制,电压源型风电场能够在短路比接近1的弱电网下稳定运行。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果,验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 风电场稳定性 电网 稳定裕度 交互模态 阻抗建模 频域模态分析 电压控制
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基于平衡实现理论的变流器并网系统降阶模型 被引量:8
18
作者 许建成 孙建军 +2 位作者 钟佩军 尹耀宗 查晓明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第S01期255-264,共10页
变流器并网系统全阶模型的复杂高阶特性限制了其在理论分析中的应用,建立合适的降阶模型是简化变流器并网系统理论分析的重要途径。现有的降阶方法主要通过简化模型其他时间尺度下动态特性来得到某一时间尺度下的降阶模型,模型的精度不... 变流器并网系统全阶模型的复杂高阶特性限制了其在理论分析中的应用,建立合适的降阶模型是简化变流器并网系统理论分析的重要途径。现有的降阶方法主要通过简化模型其他时间尺度下动态特性来得到某一时间尺度下的降阶模型,模型的精度不高。为此,该文提出一种基于平衡实现理论的变流器并网系统降阶方法,该方法通过求解Lyapunov方程得到相应的Gramian矩阵,进而获取等价的平衡系统。在此基础上根据平衡系统的Hankle奇异值大小,保留平衡系统中关键状态变量以实现系统降阶。该文以电压源型变流器(VSC)为例,基于所提降阶方法分别建立单变流器并网系统和考虑变流器间连接阻抗的多变流器并网系统降阶模型。通过Matlab/Simulink时域仿真表明,所提降阶方法可实现变流器并网系统有效和准确的降阶。 展开更多
关键词 电压变流器 小信号模 平衡实现理论 Hankle奇异值 降阶
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基于虚拟同步控制的电压源型直驱风电机组并网稳定性分析 被引量:36
19
作者 王东泽 孙海顺 +3 位作者 黄碧月 韩应生 毛俞杰 朱廷猛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3282-3294,共13页
随着风电装机的增加,风电机组在弱电网下的稳定运行面临严峻考验。电压源型风机采用自同步方式运行,因而不受锁相环的影响,并且能够提供频率和电压支撑,更适于在弱电网下运行。为研究基于虚拟同步控制的电压源型直驱风机的并网稳定性,... 随着风电装机的增加,风电机组在弱电网下的稳定运行面临严峻考验。电压源型风机采用自同步方式运行,因而不受锁相环的影响,并且能够提供频率和电压支撑,更适于在弱电网下运行。为研究基于虚拟同步控制的电压源型直驱风机的并网稳定性,建立了电压源型直驱风机的数学模型及状态空间模型,采用特征模态分析方法,对比了电流源型/电压源型直驱风机的并网稳定性,分析结果表明电压源型直驱风机具有更好的弱电网适应性,但在较高短路比下容易出现低频振荡问题,在此基础上研究了关键参数对于低频模态稳定性的影响。然后进一步研究了电流源型/电压源型直驱风机混合风场的并网稳定性,结果表明:加入电压源型直驱风机可以提高原有电流源型直驱风场在弱电网下的稳定性。最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了特征模态分析结果的正确性。 展开更多
关键词 虚拟同步控制 电压直驱风机 低频振荡 次同步振荡 电网 混合风场
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输电线路两端受控电压源失谐引发功率振荡的机理分析
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作者 于其宜 汤奕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期5908-5920,I0006,共14页
随着构网型(grid-forming,GFM)变流器技术的成熟以及在维持弱电网稳定性方面的优势,其将广泛应用于新型电力系统中的柔直、储能等并网单元。受分布式GFM变流器频率测量和控制精度差异及电网频率时空分布特性的影响,易发生交流输电线路... 随着构网型(grid-forming,GFM)变流器技术的成熟以及在维持弱电网稳定性方面的优势,其将广泛应用于新型电力系统中的柔直、储能等并网单元。受分布式GFM变流器频率测量和控制精度差异及电网频率时空分布特性的影响,易发生交流输电线路两端基于GFM型变流器的电压源型受控单元(voltage source controlled-unit,VSCU)输出频率长时间不一致的失谐现象。失谐是否会进一步引发线路异常的功率振荡问题,亟待研究。首先,该文基于GFM型变流器不同控制策略特点以及引发失谐诱因的分析,建立输电线路两端带失谐VSCU的等效电路模型;其次,从拓展新型电力系统稳态潮流研究的角度,推导线路单相瞬时电流和单相瞬时功率在失谐VSCU作用下的计算式,并定义反映失谐前后瞬时电流和瞬时功率振荡峰值倍增效应的峰值放大系数;最后,从VSCU间同步和同谐能力两方面,指出峰值放大系数和最大峰值出现时间受线路长度、失谐程度和初相位差影响的变化规律,并拓展分析频率测量精度对失谐型振荡的影响。研究表明,仅通过提高GFM型VSCU间的自同步能力或GFM型控制策略精度/频率测量精度无法从根本上解决失谐型功率振荡问题。 展开更多
关键词 电力系统 失谐 功率振荡 构网变流器 电压受控单元 分布式控制
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