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适用于构网型新能源发电系统的MCSPWM多电平逆变器 被引量:2
1
作者 殷小东 余佶成 +3 位作者 刘俊杰 梁思远 刘俭 王健 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期861-869,I0031,I0032,共11页
构网型新能源发电系统具备系统惯量支持和电压支撑的优势,可利用各种能源之间的互补性,提高能源利用率及系统稳定性。在该系统中,多电平逆变器发挥着重要作用。为此,提出一种新型的开关电容九电平逆变器及基于高频的多重载波正弦脉宽调... 构网型新能源发电系统具备系统惯量支持和电压支撑的优势,可利用各种能源之间的互补性,提高能源利用率及系统稳定性。在该系统中,多电平逆变器发挥着重要作用。为此,提出一种新型的开关电容九电平逆变器及基于高频的多重载波正弦脉宽调制(multi-carrier sinusoidal pulse width modulation,MCSPWM)策略,该逆变器在开关数量、管压应力、升压能力和控制难度等方面具有优良的综合性能。该文分析了该逆变器的工作原理和抑制电容充电电流尖峰的方法,在软硬件设计的基础上,成功研制了新型开关电容九电平逆变器实验样机。样机实验结果证明,所提出的拓扑在高频调制策略下具有输出2倍升压、双向功率流的能力,开关电容可自动均压,开关管电压应力不超过输入直流源电压Uin,并且开关电容纹波电压的峰峰值小于2V。新型开关电容九电平逆变器,在构网型新能源发电系统中具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 开关电容九电平逆变器 多重载波正弦脉宽调制 高频调制 构网型新能源发电系统 工作模态 预充电电路
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含跟网和构网型新能源发电单元的混联电力系统暂态同步稳定分析 被引量:12
2
作者 黄森 姚骏 +2 位作者 钟勤敏 龚晟 徐浩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期8378-8391,I0005,共15页
在新能源发电单元与同步发电机共同接入的混联电力系统中,不同同步方式新能源间,新能源与同步发电机间耦合复杂,深刻影响系统的暂态同步稳定性。为揭示电网对称短路故障下不同发电单元间的动态耦合机理及其对系统暂态同步稳定性的作用机... 在新能源发电单元与同步发电机共同接入的混联电力系统中,不同同步方式新能源间,新能源与同步发电机间耦合复杂,深刻影响系统的暂态同步稳定性。为揭示电网对称短路故障下不同发电单元间的动态耦合机理及其对系统暂态同步稳定性的作用机制,该文首先建立故障条件下混联系统的暂态稳定分析数学模型。随后,利用空间矢量图示法与相平面法分析跟网型新能源发电单元注入电流、锁相环参数以及构网型新能源发电单元有功控制环参数等因素对混联系统内各发电单元暂态同步稳定性的影响规律,并据此给出系统控制器参数的设计原则。最后,通过不同工况下的仿真验证理论分析的正确性。 展开更多
关键词 能源发电单元 能源发电单元 同步发电 对称短路故障 暂态同步稳定
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计及构网型储能电站的新能源基地无功协调优化控制 被引量:7
3
作者 林俐 马笑寒 丁文敏 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第1期59-68,共10页
与传统火电主导的系统相比,缺乏同步电源支撑的新能源基地呈现低抗扰性和弱支撑性,采用构网型储能电站(GFMS)是一种有效的解决方案。文中首先对GFMS控制原理进行分析,确定了稳态及动态条件下GFMS的功率调节范围,并建立了GFMS运行模型。... 与传统火电主导的系统相比,缺乏同步电源支撑的新能源基地呈现低抗扰性和弱支撑性,采用构网型储能电站(GFMS)是一种有效的解决方案。文中首先对GFMS控制原理进行分析,确定了稳态及动态条件下GFMS的功率调节范围,并建立了GFMS运行模型。然后,提出了考虑GFMS辅助治理的无功协调优化控制策略,以适应无功协调优化及实时电压支撑需求。在无功协调优化阶段,以经济性最优和动态无功预留容量最大为目标,对无功源进行日前-日内集中优化;在实时电压支撑阶段,提出了一种基于并网点电压支撑需求的GFMS电压控制策略。选取中国西北地区某缺乏同步电源支撑的新能源基地为算例进行仿真,验证所提策略的有效性。结果表明,所提无功协调优化控制策略有效提高了新能源基地安全稳定水平,充分发挥了GFMS的作用。 展开更多
关键词 储能电站 能源基地 电压稳定 无功优化 电压支撑
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面向沙戈荒新能源基地的构网型场站与同步调相机协调配置策略 被引量:1
4
作者 林俐 徐宁 +1 位作者 崔灏 唐传伟 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第7期115-125,共11页
沙戈荒地区新能源基地的开发有力推动了电力系统低碳转型,但由于缺乏就地同步电源,这类基地呈现出低惯量、低短路比的特征。构网型场站与调相机的合理配置能使基地惯量、电压特性得到有效改善,但现有研究往往仅侧重两种特性之一。因此,... 沙戈荒地区新能源基地的开发有力推动了电力系统低碳转型,但由于缺乏就地同步电源,这类基地呈现出低惯量、低短路比的特征。构网型场站与调相机的合理配置能使基地惯量、电压特性得到有效改善,但现有研究往往仅侧重两种特性之一。因此,文中提出了兼顾惯量、电压支撑的构网型场站与同步调相机协调配置策略。首先,分析构网型场站与同步调相机的支撑能力机理及其配置关系;其次,构建基于无功支撑系数的构网型场站改造优先级顺序,依据该顺序确定构网型场站初步配置方案,以满足系统惯量需求;然后,配置同步调相机以满足新能源多场站短路比约束,并计及调相机提供的惯量支撑对初步方案进行修正,实现对构网型场站和同步调相机支撑能力的最大化配置;最后,以中国西北某缺乏同步电源支撑的沙戈荒新能源基地为研究对象进行仿真,验证了所提策略的有效性。 展开更多
关键词 沙戈荒地区 能源基地 惯量 场站 同步调相机
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计及小干扰稳定约束的新能源并网系统构网型单元配置方法
5
作者 孙培博 王伟胜 +2 位作者 汪海蛟 何国庆 孙艳霞 《电工技术学报》 北大核心 2025年第9期2809-2826,共18页
目前新能源发电主要采用跟网型(GFL)控制同步并网,接入弱电网系统后易引发宽频振荡等小干扰稳定问题,且对电网支撑能力不足。构网型(GFM)技术通过功率同步控制自主构建电网电压,如何合理规划新能源并网系统GFM型单元的接入容量和位置,... 目前新能源发电主要采用跟网型(GFL)控制同步并网,接入弱电网系统后易引发宽频振荡等小干扰稳定问题,且对电网支撑能力不足。构网型(GFM)技术通过功率同步控制自主构建电网电压,如何合理规划新能源并网系统GFM型单元的接入容量和位置,提高系统稳定特性,成为工程应用重点关注的问题。该文面向新能源集群/场站并网系统,研究计及小干扰稳定约束的GFM型单元配置问题。首先,根据新能源变流器单机并网系统小信号模型构建系统功率-电压闭环传递反馈模型,并验证前者和电流-电压闭环传递反馈模型在分析系统稳定特性时的一致性;其次,将单机并网系统模型和分析方法拓展至多机系统中,构建系统小干扰稳定与稳定支撑量化评估指标以及GFM型单元选点配置指标,提出系统GFM型单元配置求解方法;最后,基于实际新能源集群并网系统搭建分析算例,并通过时域仿真验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 能源系统 单元配置 宽频振荡 小干扰稳定 稳定支撑能力
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计及惯量响应与一次调频参数优化的新能源基地构网型储能规划
6
作者 谭玲玲 张文龙 +3 位作者 康志豪 叶平峰 高业豪 张玉敏 《中国电力》 北大核心 2025年第7期147-161,共15页
偏远新能源基地缺乏常规电源支撑,频率安全问题突出,配置构网型储能可有效提升其频率稳定性。但固定的频率支撑参数无法充分发挥构网型储能的频率支撑能力,导致维持频率稳定所需的配置容量增加。为此,以新能源基地频率安全为基础,提出... 偏远新能源基地缺乏常规电源支撑,频率安全问题突出,配置构网型储能可有效提升其频率稳定性。但固定的频率支撑参数无法充分发挥构网型储能的频率支撑能力,导致维持频率稳定所需的配置容量增加。为此,以新能源基地频率安全为基础,提出了计及惯量响应与一次调频参数优化的构网型储能双层优化配置方法。上层以经济性最优为目标,考虑新能源直流外送典型场景下的运行约束,得出构网型储能配置方案;下层针对预想功率扰动,以多频率安全指标最优为目标,优化储能惯量响应与一次调频参数,在充分发挥构网型储能频率支撑能力条件下校验配置方案的频率稳定性。最后,以西北地区的历史数据为典型场景,验证了所提优化配置方法的有效性。 展开更多
关键词 能源基地 储能 频率安全 频率响应 虚拟惯量
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构网型技术主动支撑新型电力系统运行与控制
7
作者 辛焕海 杨永恒 付强 《电力工程技术》 北大核心 2025年第2期2-2,1,共2页
在国家能源转型及“双碳”背景下,电力系统呈现高比例新能源和高比例电力电子设备的发展趋势,导致电力系统强度变弱、抗扰性下降、稳定性降低等问题。目前,在实际工程中广泛使用的变流器采用跟网型控制架构,其特点是将变流器控制为电流... 在国家能源转型及“双碳”背景下,电力系统呈现高比例新能源和高比例电力电子设备的发展趋势,导致电力系统强度变弱、抗扰性下降、稳定性降低等问题。目前,在实际工程中广泛使用的变流器采用跟网型控制架构,其特点是将变流器控制为电流源,电压、频率支撑能力差、设备短路比耐受极限低、弱连接场景易失稳。而构网型控制借鉴同步发电机的运行机理,将变流器控制为电压源,克服了跟网型变流器的固有缺陷,提高了变流器的电压、频率支撑能力,改善了电力系统强度,增强了电力系统稳定性和抗扰性。为展示构网型技术主动支撑新型电力系统运行与控制的最新研究成果,《电力工程技术》编辑部策划组织了本期“构网型技术主动支撑新型电力系统运行与控制”专题。 展开更多
关键词 技术 电力系统 电力电子设备 电力系统强度 电力系统稳定性 同步发电 变流器控制 电力系统运行与控制
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跟网型和构网型新能源并网控制阻抗对比与振荡机理分析 被引量:10
8
作者 雷雨 李光辉 +2 位作者 王伟胜 何国庆 郭梓暄 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第1期150-162,I0012,共14页
“双碳”战略下,以电力电子变换器为并网接口的风电、光伏等新能源发展迅速。跟网型(grid-following,GFL)和构网型(grid-forming,GFM)作为电力电子变换器的两种控制方式,其并网宽频振荡问题引起了广泛关注。现有研究基于阻抗模型和Nyqu... “双碳”战略下,以电力电子变换器为并网接口的风电、光伏等新能源发展迅速。跟网型(grid-following,GFL)和构网型(grid-forming,GFM)作为电力电子变换器的两种控制方式,其并网宽频振荡问题引起了广泛关注。现有研究基于阻抗模型和Nyquist稳定判据对比GFM和GFL阻抗特性差异与振荡风险。由于GFM和GFL具有多控制回路,且二者在不同频段阻抗特性差异来源和主导因素仍未明确,特别是同步环节在其中的角色和作用亟需深入研究。此外,GFM并网实现GFL并网宽频振荡抑制的作用机理仍有待分析。该文首先对GFL和GFM不同频段阻抗特性进行对比,定量分析同步环节在阻抗特性中的角色和作用,揭示了决定二者不同频段阻抗特性差异的主导因素;然后,建立GFL和GFM并网的三端口稳定性判据,分析GFM并网实现GFL并网宽频振荡抑制的作用机理;最后,基于控制硬件在环仿真平台,开展GFL和GFM并网实验,验证该文分析的正确性。 展开更多
关键词 能源 同步环节 阻抗特性 宽频振荡
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高渗透率新能源发电并网变流器跟网/构网型稳定控制技术综述与展望 被引量:6
9
作者 李明 常永康 +4 位作者 毛永涛 刘恩俊 汪兴 张兴 耿华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4773-4788,共16页
随着以光伏和风电为代表的新能源渗透率不断提升,电网的特性愈发复杂,传统单一模式跟网型和构网型变流器无法完全满足电网的需求。因此,一方面,高渗透率条件下,局部电网的阻抗波动更加显著,电网表现出强弱交替变化的特点,现有并网变流... 随着以光伏和风电为代表的新能源渗透率不断提升,电网的特性愈发复杂,传统单一模式跟网型和构网型变流器无法完全满足电网的需求。因此,一方面,高渗透率条件下,局部电网的阻抗波动更加显著,电网表现出强弱交替变化的特点,现有并网变流器稳定控制应用存在局限性,如何将两种控制模式结合,使得变流器能够兼顾经济性和稳定性是研究热点;另一方面,现有并网变流器控制难以适应复杂电网特性的非线性变化。高渗透率条件下,受到新能源间歇性、电网故障导致设备/支路切除等因素的影响,电网结构/参数呈现非线性变化。为此,探索非线性控制在跟、构网变流器中的应用,使得变流器在复杂电网状况下能够具有更强的稳定性。综上,该文在构网型和跟网型单一控制的基础上,综述了几类结合跟、构网两种模式优点的控制方式,涉及单机双模式切换控制、单机双模式融合控制以及多机场站混合模式控制。然后,进一步阐述如何改进现有并网变流器控制,使其能够适应复杂电网特性的非线性变化。最后,对未来变流器控制技术进行了展望。 展开更多
关键词 高渗透率 能源 阻抗 非线性控制 控制 控制
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基于TCN的跟网/构网混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估 被引量:5
10
作者 林涛 林政阳 +1 位作者 李晨 李君 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期169-177,共9页
为支撑跟网/构网混合型新能源场站中机组控制方式快速切换,实现可适应电网强度变化的新能源场站安全稳定运行,提出基于时间卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN)的跟网/构网混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估... 为支撑跟网/构网混合型新能源场站中机组控制方式快速切换,实现可适应电网强度变化的新能源场站安全稳定运行,提出基于时间卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN)的跟网/构网混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估方法。首先,构建跟网/构网混合型新能源场站聚合阻抗模型,通过特征值计算得到并网系统小干扰稳定裕度。然后,以并网系统短路比和新能源场站跟网/构网控制方式信息作为输入特征,以并网系统小干扰稳定裕度和阻尼比作为输出特征,训练TCN得到混合型新能源场站并网系统小干扰稳定性快速评估模型。经过训练的模型可根据短路比和跟网/构网混合型新能源场站中各机组的控制方式快速输出对应的小干扰稳定裕度和阻尼比。最后,以一个含10台风电机组的新能源场站为对象进行算例分析。结果表明:所提TCN方法相比于长短期记忆神经网络方法,在小干扰稳定裕度和阻尼比预测上的平均绝对百分比误差分别降低16.76%、14.75%;所提方法的计算耗时相对于特征值计算方法降低98.54%,从而验证所提小干扰稳定性快速评估方法的准确性与时效性。 展开更多
关键词 能源场站 控制 控制 小干扰稳定 时间卷积神经
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构网型储能支撑高比例新能源并网稳定运行技术 被引量:1
11
作者 李明 亚夏尔·吐尔洪 +1 位作者 郑云平 兰承龙 《热力发电》 北大核心 2025年第3期59-68,共10页
构网(grid-forming,GFM)型储能技术可构建起支撑大电网稳定运行的电压源,是支撑高比例新能源并网稳定运行的一个有效手段。基于此,分析了GFM型储能支撑高比例新能源并网稳定运行机理,根据GFM型储能技术原理和特性,对比分析了5种常用的... 构网(grid-forming,GFM)型储能技术可构建起支撑大电网稳定运行的电压源,是支撑高比例新能源并网稳定运行的一个有效手段。基于此,分析了GFM型储能支撑高比例新能源并网稳定运行机理,根据GFM型储能技术原理和特性,对比分析了5种常用的提升电网稳定性技术。给出一种考虑多时变参数的GFM型储能系统模型搭建思路,并提出GFM型储能技术支撑高比例新能源并网方案以及海量GFM型储能设备并网振荡产生机制分析方法。同时,研究了基于信号注入的系统阻抗动态辨识技术,进而提出海量GFM型储能设备并网系统阻抗重构技术路线。 展开更多
关键词 储能 高比例能源 稳定 振荡
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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 被引量:1
12
作者 刘默斯 孙志媛 +2 位作者 李今昭 郑琨 陈立春 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第1期162-171,共10页
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,本工作研究了构网型储能参与高比例... 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,本工作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。 展开更多
关键词 储能 定容选址 高比例能源
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计及新能源构网控制参数的机组组合模型
13
作者 黄慧 丁浩寅 +3 位作者 郄朝辉 常海军 黄志光 吕睿 《电力工程技术》 北大核心 2025年第2期100-110,共11页
为了在新能源机组组合时充分发挥其灵活调节能力,弥补新能源接入造成的系统惯量缺失,文中以构网型新能源惯量支撑与一次调频能力为基础,采用新能源减载存储备用容量的手段,构建计及动态频率约束及新能源构网控制参数的机组组合模型,并... 为了在新能源机组组合时充分发挥其灵活调节能力,弥补新能源接入造成的系统惯量缺失,文中以构网型新能源惯量支撑与一次调频能力为基础,采用新能源减载存储备用容量的手段,构建计及动态频率约束及新能源构网控制参数的机组组合模型,并将该非线性混合整数规划模型转化为多目标双层优化问题进行迭代求解,从而获得满足系统频率约束条件的同步机最优开机方式以及新能源最优减载量与对应的控制参数。以甘肃某风电高占比送端电网为例进行仿真验证分析,算例结果表明,与现有仅考虑频率约束的方案以及恒定构网控制参数的机组组合方案相比,文中所提可变构网控制参数的机组组合方案在频率安全约束条件下能进一步提升系统运行经济性和新能源利用率。 展开更多
关键词 能源 机组组合 双层优化 多目标粒子群优化 频率约束 控制参数
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新型电力系统柔性构网技术及其应用
14
作者 郑外生 饶宏 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第12期1-10,共10页
随着新能源大规模并网,电力系统电磁特性和机电特性间的耦合更加紧密,动态行为更加复杂,面临频率电压支撑能力不足、失稳风险增加等诸多挑战。而现有电网规划和运行控制设计方法仍沿袭传统电力系统方法,难以发挥新能源、储能、直流等电... 随着新能源大规模并网,电力系统电磁特性和机电特性间的耦合更加紧密,动态行为更加复杂,面临频率电压支撑能力不足、失稳风险增加等诸多挑战。而现有电网规划和运行控制设计方法仍沿袭传统电力系统方法,难以发挥新能源、储能、直流等电力电子设备快速灵活调控的优势。文中提出利用电力电子设备构造灵活可控柔性电网(简称柔性构网)的新型电力系统构建技术。通过“柔性互联”避免交流电网故障连锁传播、故障影响范围扩大的问题,并保持分区间灵活互济能力;通过“主动支撑”提升关键节点电压/频率支撑能力,提高电网稳定性。文中阐述了新型电力系统发展面临的挑战,提出柔性构网概念及其内涵,并研究了柔性构网的基本思路和未来发展方向。最后,介绍了柔性构网技术在中国南方电网实际工程中的应用情况。 展开更多
关键词 柔性互联 能源 主动支撑 电力系统
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计及构网型新能源主动支撑特性的频率紧急控制适应性分析
15
作者 王双双 吴雪莲 +3 位作者 李兆伟 朱玲 戴玉臣 蔡德福 《电力工程技术》 北大核心 2025年第2期80-89,共10页
随着高比例新能源的接入,同步机不断被替代,一方面导致系统惯量降低,另一方面短路故障下新能源的低电压穿越特性可能导致系统承受短时性功率扰动,使电网频率快速跌落,而频率紧急控制作为保障电网故障后频率安全的重要手段,可能出现由动... 随着高比例新能源的接入,同步机不断被替代,一方面导致系统惯量降低,另一方面短路故障下新能源的低电压穿越特性可能导致系统承受短时性功率扰动,使电网频率快速跌落,而频率紧急控制作为保障电网故障后频率安全的重要手段,可能出现由动作不及时或动作量不当引起的系统高频或低频问题。为此,文中首先建立计及频率紧急控制的频率响应模型,研究典型工况下紧急控制的有效性边界,进一步建立考虑频率紧急控制与构网型新能源的频率响应模型。然后,在此基础上,综合分析新能源不同功率备用、下垂控制系数等调频参数对频率紧急控制有效性的影响,给出确保紧急控制有效的构网型新能源的调频性能要求。最后,在IEEE 10机39节点系统中验证了所提频率模型及紧急控制有效性边界的合理性。结果表明,构网型新能源参与调频能有效提升紧急控制有效性边界,且其功率备用对频率紧急控制的上下边界影响较大。 展开更多
关键词 频率响应模 频率紧急控制 短时性功率扰动 能源 紧急控制动作量 低惯量系统
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高渗透率新能源发电并网变流器跟网/构网混合模式控制综述 被引量:23
16
作者 张兴 战祥对 +3 位作者 吴孟泽 韩峰 付新鑫 李明 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期1-15,共15页
随着新能源发电渗透率的不断提升,目前以跟网型控制为主流的并网变流器稳定运行受到严峻挑战,具有主动电网支撑能力且弱电网稳定性强的构网型变流器控制技术受到广泛关注。然而,在高渗透率新能源发电条件下,尤其是末端弱电网中,并网变... 随着新能源发电渗透率的不断提升,目前以跟网型控制为主流的并网变流器稳定运行受到严峻挑战,具有主动电网支撑能力且弱电网稳定性强的构网型变流器控制技术受到广泛关注。然而,在高渗透率新能源发电条件下,尤其是末端弱电网中,并网变流器采用单一的跟网或构网模式控制难以兼顾稳定性、经济性和电网支撑性能。为此,国内外学者从2种模式的互补特性出发,提出并研究了跟网/构网混合模式控制策略,以期使并网变流器在弱电网下稳定运行的同时,最大限度地利用新能源,并取得优越的电网支撑性能。文中首先从跟网型与构网型变流器的基本控制结构出发,分析了跟网型和构网型变流器控制性能的互补特性;在此基础上,重点梳理了几种不同技术路线的混合模式控制方案,涉及多种单机混合控制策略和多机的场站级混合控制策略,并详细阐述了各方案的技术研究思路、原理和优缺点;最后,对跟网/构网混合模式控制技术的发展进行了展望。 展开更多
关键词 能源发电 高渗透率 变流器 变流器 变流器 混合模式控制
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新能源场站跟网/构网变流器协同控制策略综述 被引量:1
17
作者 王冠淇 裴玮 +2 位作者 熊佳旺 李毅丰 苏小玲 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期793-805,共13页
在“30·60”双碳目标的引领下,以化石能源为主导的场站逐步转变为以新能源为主导的场站,场站内部电力电子设备也随之逐步增多。然而新能源场站内部电力电子变流器相互作用、相互耦合,致使新能源场站电压/频率稳定性变得更加复杂,... 在“30·60”双碳目标的引领下,以化石能源为主导的场站逐步转变为以新能源为主导的场站,场站内部电力电子设备也随之逐步增多。然而新能源场站内部电力电子变流器相互作用、相互耦合,致使新能源场站电压/频率稳定性变得更加复杂,因此如何协同控制新能源场站内部的电力电子变流器以维持新能源场站电压/频率稳定,越来越受到研究人员的关注。该文基于变流器的控制策略及新能源场站模型,对目前新能源场站协同控制策略及多机暂态稳定性分析进行梳理以及总结。首先从变流器单机控制策略入手,分析了不同电力电子设备的电气特性及动态能力,明确跟网/构网变流器混合的新能源场站的必要性;其次,总结了目前新能源场站的主要结构及等值建模策略,为后续新能源场站协同控制及稳定性分析提供基础;再次,对多机暂态稳定性分析方法进行总结归纳;然后进一步梳理不同场景下混合场站内变流器协同控制策略;最后对目前混合场站协同控制策略优势和局限性进行总结,为未来研究提供借鉴。 展开更多
关键词 变流器 变流器 能源场站 协同控制策略 暂态稳定性分析
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构网型变流器并网系统中功率同步环与端电压环相互作用分析
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作者 姚兴 占萌 刘琦 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第16期175-186,共12页
构网型变流器并网系统在强网下表现出反常失稳,而其功率同步控制环节与端电压控制环节间相互作用机制并不清晰。为此,文中从控制环节的振荡频率(控制环节带宽)角度,分析系统在不同强、弱网条件(线路电抗变化)下环节间的相互作用,以及由... 构网型变流器并网系统在强网下表现出反常失稳,而其功率同步控制环节与端电压控制环节间相互作用机制并不清晰。为此,文中从控制环节的振荡频率(控制环节带宽)角度,分析系统在不同强、弱网条件(线路电抗变化)下环节间的相互作用,以及由此导致的不同稳定性结果。首先,建立系统线性化模型,并基于自动控制理论,求取虚拟同步机与端电压控制环节子系统的带宽,发现二者带宽随线路电抗变化呈现相反的变化趋势。然后,通过奇异摄动理论,分别以虚拟同步机、端电压控制为主体展开不同网络条件下的环节间相互作用分析。再者,通过分析系统开环传递函数的幅相特性衡量稳定性,并得到导致强网失稳的临界线路电抗。最后,研究揭示了虚拟同步机、端电压控制的参数影响,以及控制环路带宽分离法与主流方法的区别与联系,并通过仿真和硬件在环实验验证了上述分析的正确性。 展开更多
关键词 能源 变流器 虚拟同步机 功率同步控制 端电压控制 小信号稳定性 控制环节带宽 奇异摄动
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构网型技术:演进历程、功能定位与应用展望 被引量:6
19
作者 王伟 周少泽 +4 位作者 黄萌 艾诚 李奕曈 韦徵 郑玉平 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
为支撑新能源高效利用和电力保供,构网型技术在电力系统不同应用场景中已获得初步探索实践。为促进构网型技术的规模化应用,文中探讨了构网型技术在新型电力系统中的功能定位和应用发展方向。通过梳理构网型技术的演进历程,以及国内外... 为支撑新能源高效利用和电力保供,构网型技术在电力系统不同应用场景中已获得初步探索实践。为促进构网型技术的规模化应用,文中探讨了构网型技术在新型电力系统中的功能定位和应用发展方向。通过梳理构网型技术的演进历程,以及国内外现有的标准和规范,分析了构网型技术发展的内在驱动需求,明晰了不同形态电网场景下构网型技术的功能定位;最后,从静、动、暂态的稳定性分析等维度,剖析了构网型技术当前面临的挑战,并对其大规模应用所需解决的问题进行了展望。 展开更多
关键词 控制 装备 电力系统 能源 功能定位
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构网型储能变换器在新能源接入场景下并网稳定性分析及提升策略 被引量:11
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作者 吴家杰 陈新 +1 位作者 张东辉 杨智毅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期9341-9353,I0020,共14页
构网型储能变换器因具备解决新能源消纳、提升系统转动惯量等能力,被视作构建新型电力系统的关键设备。文中围绕构网型储能接入对新能源场站并网稳定性的影响开展研究工作。首先建立构网型与跟网型储能变换器特征阻抗模型,分析构网型与... 构网型储能变换器因具备解决新能源消纳、提升系统转动惯量等能力,被视作构建新型电力系统的关键设备。文中围绕构网型储能接入对新能源场站并网稳定性的影响开展研究工作。首先建立构网型与跟网型储能变换器特征阻抗模型,分析构网型与跟网型储能接入对于新能源场站并网稳定性的影响,研究结果表明,储能以构网形式接入更有利于提升新能源场站并网稳定性。在此基础上,探究构网型储能变换器对于新能源场站阻抗特性的影响规律,针对其弱主导频段中新能源机组负阻特性凸显问题,提出一种提升构网型储能变换器阻抗主导能力的自主阻抗适配控制,在系统谐振频率的实时检测基础之上,实现不同电网工况下自适应阻抗适配,有效提升了新能源场站并网系统稳定性。最后,通过RT-LAB控制硬件在环完成相关频率特性及其自主阻抗适配控制方法有效性的实验验证。 展开更多
关键词 能源场站 储能 阻抗适配 稳定性分析
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