HVDC附加次同步阻尼控制器设计及其相位补偿分析 被引量：13

1

作者 唐酿 肖湘宁 +2 位作者 李伟 高本锋 郑蕤 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1015-1021,共7页

附加次同步阻尼控制器(supplementary subsynchronous damping controller,SSDC)是解决由直流输电引起次同步振荡的一种有效措施。通过建立交直流系统发电机转速到电气转矩环节解耦传递函数结构分析了附加次同步阻尼控制器抑制次同步振... 附加次同步阻尼控制器(supplementary subsynchronous damping controller,SSDC)是解决由直流输电引起次同步振荡的一种有效措施。通过建立交直流系统发电机转速到电气转矩环节解耦传递函数结构分析了附加次同步阻尼控制器抑制次同步振荡原理,提出一种新型窄带通多通道SSDC结构及其相位校正计算方法,并设计开发了一套基于MATLAB图形用户界面(graphical user interfaces,GUI)的高压直流输电SSDC参数整定与分析软件。呼辽直流输电工程引起伊敏电厂三期两台汽轮发电机组次同步振荡的EMTDC/PSCAD实例仿真验证了所提出新结构与方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 附加次同步阻尼控制器 交直流系统 相位校正 图形用户界面 高压直流输电 次同步振荡

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基于协同阻尼控制技术抑制海上风电次同步振荡

2

作者 徐涛 刘泽楠 +2 位作者 鲁亚楠 王辰宇 郑坤 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第6期115-123,共9页

海上风电耦合制氢经柔直并网系统中的风电机组、柔直、制氢系统中均包含大量的控制器与电力电子设备,三者之间的交互耦合作用使得系统的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)特性变得极为复杂。为降低系统的SSO风险,提出了一种... 海上风电耦合制氢经柔直并网系统中的风电机组、柔直、制氢系统中均包含大量的控制器与电力电子设备,三者之间的交互耦合作用使得系统的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)特性变得极为复杂。为降低系统的SSO风险,提出了一种在风机与制氢系统侧安装附加次同步阻尼控制器(supplementary subsynchronous damping controller,SSDC)的风-氢协同阻尼抑制SSO的方法。建立了系统的小信号模型,通过特征值分析法得到了系统存在的振荡模态以及各状态变量的参与因子;基于风-氢耦合并网系统的电磁暂态模型,设计了风-氢侧的附加阻尼控制器,并对控制器参数进行了优化;通过电磁暂态仿真平台进行了算例仿真分析。结果表明,相比于在风机单侧安装SSDC,协同阻尼控制方案在一定程度上提高了系统的阻尼,加速了振荡收敛。 展开更多

关键词 次同步振荡 海上风电制氢技术 柔性直流输电 附加次同步阻尼控制器

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基于PRONY辨识的附加最优次同步阻尼控制器设计 被引量：21

3

作者 付伟 李兴源 +1 位作者 洪潮 杨煜 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期10-15,共6页

在电力系统的次同步振荡分析当中,以往提出的基于系统线性化方程求解的小扰动分析方法极易形成"维数灾",在实际复杂系统中的应用非常困难。利用Prony方法来辨识系统模型,较好的解决了电力大系统建模困难的问题。在实际系统中... 在电力系统的次同步振荡分析当中,以往提出的基于系统线性化方程求解的小扰动分析方法极易形成"维数灾",在实际复杂系统中的应用非常困难。利用Prony方法来辨识系统模型,较好的解决了电力大系统建模困难的问题。在实际系统中,不是所有状态变量都能采取利用,所以采用了状态观测器来重构系统状态,并在此基础上,利用线性最优控制理论设计了附加次同步阻尼控制器。在南方电网的实际模型中,对该控制器进行了时域仿真验证,证明了该控制的有效性和快速性。 展开更多

关键词 次同步振荡 PRONY辨识 线性最优 附加次同步阻尼控制 时域仿真

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风火打捆外送系统次同步振荡的改进自抗扰直流附加阻尼控制 被引量：13

4

作者 毕悦 刘天琪 +2 位作者 赵磊 李兴源 顾雨嘉 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期174-180,共7页

针对送端电网大规模风电接入可能加剧火电机组次同步振荡的问题,提出一种基于改进遗传算法的自抗扰附加阻尼控制方法。利用基于总体最小二乘法-旋转不变技术的信号参数估计(TLS-ESPRIT)算法对系统进行次同步振荡特性辨识,根据主模比指... 针对送端电网大规模风电接入可能加剧火电机组次同步振荡的问题,提出一种基于改进遗传算法的自抗扰附加阻尼控制方法。利用基于总体最小二乘法-旋转不变技术的信号参数估计(TLS-ESPRIT)算法对系统进行次同步振荡特性辨识,根据主模比指标选择合适的控制反馈信号,得到系统在次同步频段内各振荡模式对应的低阶传递函数;结合时间乘绝对误差积分准则(ITAE)指标与极大极小值原理确定被控系统控制目标,并利用改进遗传算法寻优确定多通道自抗扰控制器参数。在PSCAD上搭建含大规模风电的测试系统模型,仿真结果表明基于改进自抗扰控制的附加次同步阻尼控制器在送端电网多种运行方式和不同故障情况下都能有效抑制汽轮发电机组的次同步振荡,鲁棒性较强,同时低阶自抗扰控制器也具有令人满意的控制效果。 展开更多

关键词 风火打捆 次同步振荡 自抗扰控制 改进遗传算法 附加次同步阻尼控制器

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高压直流输电系统附加次同步振荡阻尼控制器的设计与实现 被引量：28

5

作者 高本锋 赵成勇 +3 位作者 肖湘宁 殷威扬 郭春林 李亚男 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期501-506,共6页

针对抑制由HVDC引起的次同步振荡问题,阐述了附加次同步振荡阻尼控制器(SSDC)抑制次同步振荡(SSO)的原理。对SSDC设计中的控制器结构、输入信号的选取、相位补偿和增益调整等方面进行了重点论述,分析了不同方案的优缺点。从工程应用的角... 针对抑制由HVDC引起的次同步振荡问题,阐述了附加次同步振荡阻尼控制器(SSDC)抑制次同步振荡(SSO)的原理。对SSDC设计中的控制器结构、输入信号的选取、相位补偿和增益调整等方面进行了重点论述,分析了不同方案的优缺点。从工程应用的角度,提出了一种便于工程实现的SSDC设计方案。在此基础上,针对东北-华北联网的高岭背靠背换流站附近绥中发电机组的次同步振荡问题,设计了相应的SSDC。实时数字仿真(RTDS)和实际控制器的闭环试验验证了所设计的SSDC能有效地抑制SSO,并对HVDC的动态特性影响较小。 展开更多

关键词 高压直流输电 次同步振荡 相位补偿 附加次同步振荡阻尼控制器 实时数字仿真器 高岭背靠背换流站

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基于PID控制和改进粒子群优化算法的特高压直流附加次同步振荡阻尼控制器设计 被引量：15

6

作者 穆子龙 李洪兵 李志勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期93-99,共7页

以高压直流输电系统快速可控为出发点,采用极大极小值原理和改进粒子群优化算法相结合的新方法,针对向家坝—上海±800 k V特高压直流输电系统送端可能发生的次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)问题,建立一种基于比例积... 以高压直流输电系统快速可控为出发点,采用极大极小值原理和改进粒子群优化算法相结合的新方法,针对向家坝—上海±800 k V特高压直流输电系统送端可能发生的次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)问题,建立一种基于比例积分微分控制的UHVDC附加次同步振荡阻尼控制器(subsynchronous oscillation damping controller,SSDC)模型。对不同方式的时域仿真结果表明,该SSDC控制器能够有效抑制交直流互联电网送端系统汽轮机组的轴系扭振,可在相当大范围内保证系统的SSO稳定性,具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 特高压直流输电 次同步振荡 附加次同步振荡阻尼控制器 改进粒子群优化算法 极大极小值原理

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统一潮流控制器附加阻尼抑制次同步谐振的理论与仿真 被引量：14

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作者 朱鑫要 金梦 +1 位作者 李建生 陈静 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第16期44-48,97,共6页

随着串联电容补偿输电的推广应用,中国电力系统面临着严峻的次同步谐振(SSR)问题。针对SSR问题,文中基于采用电流控制模式的统一潮流控制器(UPFC),提出了一种UPFC附加阻尼控制抑制SSR的方法;首先选择了附加阻尼控制信号接入UPFC控制器... 随着串联电容补偿输电的推广应用,中国电力系统面临着严峻的次同步谐振(SSR)问题。针对SSR问题,文中基于采用电流控制模式的统一潮流控制器(UPFC),提出了一种UPFC附加阻尼控制抑制SSR的方法;首先选择了附加阻尼控制信号接入UPFC控制器的位置,然后设计了UPFC附加次同步阻尼控制器(SSDC),并推导了其抑制系统SSR的机理,且所设计的SSDC采用了模态分离控制以达到抑制多模态SSR的目的。最后,综合利用复转矩系数和时域仿真的方法,对所设计的UPFC装置SSDC抑制SSR的有效性进行了分析和仿真。结果表明,所设计的SSDC在有效抑制SSR的同时,不会影响系统和UPFC装置的正常运行。 展开更多

关键词 次同步谐振 统一潮流控制器 附加次同步阻尼控制器 串联电容补偿 复转矩系数

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基于射影定理分层控制的次同步阻尼控制器设计 被引量：8

8

作者 李宽 李兴源 +1 位作者 李保宏 陈实 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期80-84,共5页

火电机组经高压直流输电有可能引起轴系振荡,严重影响电力系统的稳定性,故为高压直流输电系统设计次同步阻尼控制器尤为重要。从系统状态方程的角度出发,基于系统状态方程,通过滤波器提取轴系各固有扭振模态,进而提出基于TLS-ESPRIT和... 火电机组经高压直流输电有可能引起轴系振荡,严重影响电力系统的稳定性,故为高压直流输电系统设计次同步阻尼控制器尤为重要。从系统状态方程的角度出发,基于系统状态方程,通过滤波器提取轴系各固有扭振模态,进而提出基于TLS-ESPRIT和射影定理设计直流附加次同步阻尼控制器,最终实现各个模态的分层控制。射影控制可保留系统的主导特征根,能够在保留系统实际信息的同时降低控制器的阶数。以某电网直流系统作为实例仿真模型,仿真结果表明,基于TLS-ESPRIT和射影定理分层控制的阻尼控制器可有效增大系统阻尼,实现次同步振荡的快速抑制,且控制器阶数较低,便于工程实现。 展开更多

关键词 高压直流输电 次同步振荡 射影控制 附加次同步阻尼控制器 阻尼 分层控制 设计

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基于矩阵束算法的次同步阻尼控制器设计 被引量：3

9

作者 陈德伟 李兴源 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期36-41,共6页

附加次同步阻尼控制器SSDC(sub-synchronous damping controlle)r是解决由直流输电引起次同步振荡的一种有效措施。振荡模态参数的提取对于SSDC的设计有重要作用。传统的Prony法在运算效率和抗噪声能力方面都比较差,文中发展了电力系统... 附加次同步阻尼控制器SSDC(sub-synchronous damping controlle)r是解决由直流输电引起次同步振荡的一种有效措施。振荡模态参数的提取对于SSDC的设计有重要作用。传统的Prony法在运算效率和抗噪声能力方面都比较差,文中发展了电力系统模态辨识的一种新方法-矩阵束算法MP(matrix pencil algorithm),并将其用于交直流混合输电系统的次同步振荡模态分析,在此基础上结合极点配置方法设计出抑制次同步振荡的附加直流阻尼控制器。PSCAD仿真结果验证了该阻尼控制器的有效性。 展开更多

关键词 附加次同步阻尼控制器 次同步振荡 矩阵束

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风火打捆经直流送出的次同步振荡分析与抑制措施 被引量：18

10

作者 赵书强 张学伟 +2 位作者 高本锋 李忍 杨琳 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第3期41-50,共10页

传统火电机组与直流输电控制器相互作用会产生次同步振荡,大规模双馈风电机组接入对这种振荡产生的影响有待深入研究。本文建立了风火打捆经直流送出的典型模型,并对风火打捆经直流送出系统次同步振荡机理进行了分析,结果表明双馈风机... 传统火电机组与直流输电控制器相互作用会产生次同步振荡,大规模双馈风电机组接入对这种振荡产生的影响有待深入研究。本文建立了风火打捆经直流送出的典型模型,并对风火打捆经直流送出系统次同步振荡机理进行了分析,结果表明双馈风机接入能够缓解直流输电引起的火电机组次同步振荡,且风火打捆比例越高效果越好。分析了风机变频器特性与系统运行工况对火电机组次同步振荡的影响,结果表明,风机转子侧变频器内环增益系数增大、内环积分时间常数减小、直流输送功率上升、送端交流系统减弱、直流输电整流侧控制器积分时间常数减小、换流器触发角增大,会引起火电机组振荡加剧。对工程应用较多的直流附加宽带通式次同步阻尼控制器(SSDC)在风火打捆经直流送出系统中的适用性进行分析与验证,结果表明,宽带通式SSDC仍具有抑制效果。 展开更多

关键词 次同步振荡 高压直流输电 双馈风电机组 宽带通式附加次同步阻尼控制器

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多HVDC输电系统SSO抑制措施的协调控制研究 被引量：8

11

作者 齐阳 《中国电力》 CSCD 北大核心 2014年第4期108-112,共5页

近年来,HVDC输电系统引起的次同步振荡(SSO)现象引起了众多专家学者的重视,附加次同步阻尼控制器(SSDC)是目前较为普遍的抑制措施。故以贵州电网多HVDC交直流混合输电系统为背景,对SSDC的协调控制问题进行了较为深入的探索。理论分析和... 近年来,HVDC输电系统引起的次同步振荡(SSO)现象引起了众多专家学者的重视,附加次同步阻尼控制器(SSDC)是目前较为普遍的抑制措施。故以贵州电网多HVDC交直流混合输电系统为背景,对SSDC的协调控制问题进行了较为深入的探索。理论分析和大量仿真验证表明,SSDC和附加次同步励磁控制器(SEDC)提供的电气阻尼是解耦的,可以分别进行整定。而对配置在不同直流线路换流站处的多台SSDC进行整定时,协调控制是十分必要的。同时,随着通信技术的不断发展,取发电机组转速作为SSDC的输入信号会达到更理想的抑制效果。 展开更多

关键词 次同步振荡(SSO) 直流输电系统 附加次同步阻尼控制器 附加次同步励磁控制器

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大规模海上风电场经HVDC并网引发轴系扭振分析与抑制 被引量：4

12

作者 陈实 李宽 +1 位作者 李兴源 冯明 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期144-149,共6页

针对大规模海上风电场经HVDC引起的风机轴系振荡问题,提出基于复转矩法的思想进行分析研究,并设计相应的阻尼控制器,以实现抑制风机轴系振荡的目的。首先,分析风机轴系扭振产生机理,通过复转矩系数法得到系统的电气阻尼系数,以判断固有... 针对大规模海上风电场经HVDC引起的风机轴系振荡问题,提出基于复转矩法的思想进行分析研究,并设计相应的阻尼控制器,以实现抑制风机轴系振荡的目的。首先,分析风机轴系扭振产生机理,通过复转矩系数法得到系统的电气阻尼系数,以判断固有扭振频率下的系统稳定性;然后,计算出待补偿的电磁转矩和风机转子转速的相角差;最后,通过设计附加阻尼控制器抑制风机轴系扭振。所设计的阻尼控制器具有较好的阻尼效果,且控制器阶数较低,便于实际工程实现。在PSCAD程序中搭建风电场经HVDC并网模型进行仿真分析,分析结果表明,系统加入阻尼控制器后,风机轴系扭振迅速衰减,控制器的加入有效增大了系统阻尼比。此研究为大规模海上风电场通过HVDC并网提供了理论基础。 展开更多

关键词 高压直流输电 海上风电场 次同步轴系扭振 复转矩系数法 附加次同步阻尼控制器

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风火捆绑经HVDC送电引起轴系扭振研究 被引量：9

13

作者 李宽 王军 +2 位作者 赵斌超 李玉敦 刘萌 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期115-122,共8页

风机轴系考虑为多质块模型时,风电场经高压直流输送电力有可能引起次同步轴系扭振。当风电与附近火电机组捆绑送电时,有助于提高风电系统稳定性。但当系统发生扰动时,风电机组和火电机组均将产生严重的轴系扭振现象。本文首先分析风机... 风机轴系考虑为多质块模型时,风电场经高压直流输送电力有可能引起次同步轴系扭振。当风电与附近火电机组捆绑送电时,有助于提高风电系统稳定性。但当系统发生扰动时,风电机组和火电机组均将产生严重的轴系扭振现象。本文首先分析风机轴系扭振产生机理,然后基于整体最小二乘-旋转不变技术估计信号参数(TLS-ESPRIT)辨识出在风机轴系和汽轮机轴系固有扭振模态下的系统传递函数,进而基于射影定理针对每个扭振模态设计阻尼控制器以实现分层控制,最后将阻尼控制器输出信号叠加到直流输电整流侧定电流主控制器上,实现轴系扭振的抑制。建立风电场与火电机组捆绑送电模型并进行仿真,仿真结果表明,设计的分层控制器可有效提高轴系固有扭振模态的阻尼比,可使轴系模块间的扭振迅速衰减,有效提高了电力系统稳定性,控制器阶数较低,便于实际工程实现,且具有较高的鲁棒性。 展开更多

关键词 高压直流输电 风机轴系模型 次同步轴系扭振 射影定理 附加次同步阻尼控制器

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