新能源并网系统控制/运行参数小干扰稳定域快速构建方法

1

作者 李晨 林涛 +3 位作者 叶畅 林政阳 李君 徐遐龄 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第6期156-163,共8页

由于新型电力系统运行工况变化频繁、不同工况下系统小干扰稳定性差异较大,面向当前运行工况下系统小干扰稳定性的在线评估和预警,有必要研究高效的控制/运行参数稳定域快速构建方法。基于新能源并网系统的阻抗模型及广义奈奎斯特稳定判... 由于新型电力系统运行工况变化频繁、不同工况下系统小干扰稳定性差异较大,面向当前运行工况下系统小干扰稳定性的在线评估和预警,有必要研究高效的控制/运行参数稳定域快速构建方法。基于新能源并网系统的阻抗模型及广义奈奎斯特稳定判据,结合盖尔圆盘定理对含控制/运行参数的回率矩阵的特征根轨迹分布范围进行估计并将其作为约束,提出通过反演快速构建控制/运行参数稳定域的方法,从而提高稳定域构建效率,以适应在线应用需求。在求得基本稳定域的基础上,进一步采用最优相似变换对盖尔圆盘的尺寸进行优化,扩展稳定域范围,降低其保守性。算例仿真结果表明,所提方法可以快速确定控制/运行参数的稳定域并降低其保守性。 展开更多

关键词 小干扰稳定 阻抗分析法 控制/运行参数稳定域 盖尔圆盘定理 最优相似变换 新能源

在线阅读 下载PDF 职称材料

改善暂态稳定性的多构网型变换器频率同步协同控制

2

作者 吴峰 鲍颜红 +4 位作者 郑建勇 徐泰山 任先成 张金龙 赵溪洁 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第22期55-67,共13页

并联运行的构网型变换器由于惯量、阻尼、阻抗等参数差异,变换器间暂态交互作用加剧,增加了变换器暂态同步失稳风险。多机暂态稳定协同控制是提升并网系统暂态稳定性的关键。为此,文中基于构网型变换器并联系统暂态交互模型,揭示了暂态... 并联运行的构网型变换器由于惯量、阻尼、阻抗等参数差异,变换器间暂态交互作用加剧,增加了变换器暂态同步失稳风险。多机暂态稳定协同控制是提升并网系统暂态稳定性的关键。为此,文中基于构网型变换器并联系统暂态交互模型,揭示了暂态交互能量的功角驱动效应可能诱发的多机失稳机制,提出了多构网型变换器频率同步协同致稳控制方法。一方面,通过频率同步控制降低暂态交互能量,维持变换器间同步稳定运行;另一方面,通过虚拟动能加权计算中心频率,耗散拥有较大虚拟动能变换器的加速能量,改善变换器相对系统的暂态稳定性。通过李雅普诺夫能量函数证明了所提控制方法在并联系统接入大电网条件下对系统稳定性的提升作用。进一步,通过构建计及协同控制的变换器并联系统稳定域,验证了协同控制方法可有效扩大系统稳定域,用于指导参数优化。最后,通过仿真和实验验证了所提方法的正确性。 展开更多

关键词 暂态稳定性 构网型变换器 协同控制 频率同步 稳定域 能量函数 参数优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

并网换流器控制参数安全域构建方法及控制交互作用分析

3

作者 王瑾媛 刘崇茹 +2 位作者 苏晨博 吴文传 房佳姝 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第7期80-90,共11页

弱电网条件下,电力电子换流器的锁相环(PLL)与直流电压控制环之间的交互作用可能引发振荡问题。为了降低并网换流器引发的振荡风险,提出了一种控制参数安全域边界选定方法,通过研究控制带宽的相对制约关系,定量分析各控制参数对并网换... 弱电网条件下,电力电子换流器的锁相环(PLL)与直流电压控制环之间的交互作用可能引发振荡问题。为了降低并网换流器引发的振荡风险,提出了一种控制参数安全域边界选定方法,通过研究控制带宽的相对制约关系,定量分析各控制参数对并网换流器主要控制环节之间及控制器与弱电网之间交互作用的影响规律。首先,从控制器带宽重叠区域的动态响应特性具有相似性的角度出发,建立了涵盖电网强度及各控制环节的直流电压外环闭环传递函数数学解析模型。然后,在该传递函数解析表达式的基础上,利用Nyqusit稳定判据和稳定裕度约束求解控制带宽比安全域边界。所得结果可用于指导弱电网条件下PLL和直流电压控制带宽的设计,并映射为各控制参数安全域。此外,控制参数安全域直观地反映了并网换流器的参数设置差异对系统稳定性的影响,由此指导控制参数的调节方向。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法的有效性及准确性。 展开更多

关键词 并网换流器 安全域 控制参数 稳定性 交互 锁相环 直流电压控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

构网型储能并网系统全工况振荡特性分析 被引量：1

4

作者 刘洋 陆秋瑜 +3 位作者 张帆 谢平平 李力 龚振 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第3期24-32,共9页

构网型储能可以改善新能源机组接入弱电网的次/超同步振荡稳定性,却未关注其在全工况下的稳定性特征。针对此问题,构建了构网型储能并网系统的频率耦合二维阻抗模型,相比传统一维阻抗模型,提高了次/超同步稳定性分析的准确度。基于聚合... 构网型储能可以改善新能源机组接入弱电网的次/超同步振荡稳定性,却未关注其在全工况下的稳定性特征。针对此问题,构建了构网型储能并网系统的频率耦合二维阻抗模型,相比传统一维阻抗模型,提高了次/超同步稳定性分析的准确度。基于聚合阻抗行列式稳定性判别方法,提出了构网型储能全工况振荡稳定性分析方法,给出了系统状态空间振荡稳定域内储能输出功率和短路比运行范围,同时考虑了不同控制参数对该稳定域的影响。理论分析和PSCAD仿真表明,所提方法能够准确判定次/超同步振荡范围内全工况运行条件下的稳定性,总结了短路比、输出功率、变流器控制参数对跟、构网型储能并网系统振荡安全域的影响特征,为规模化储能并网稳定性分析提供参考。 展开更多

关键词 构网型储能 振荡稳定性 全工况 稳定运行范围 短路比 输出功率 控制参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

采用匹配控制的构网型光伏并网小扰动稳定性及参数域分析

5

作者 李爽 汪海蛟 +2 位作者 黄越辉 何国庆 王伟胜 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第20期106-119,共14页

近年来,构网型控制技术逐步成为一种提升高比例新能源电力系统稳定性的有效措施,但在不同交流电网条件下,可能存在由于控制参数不合理导致的振荡风险。针对上述问题,提出了一种采用匹配控制的构网型光伏控制策略,并从同步视角研究构网... 近年来,构网型控制技术逐步成为一种提升高比例新能源电力系统稳定性的有效措施,但在不同交流电网条件下,可能存在由于控制参数不合理导致的振荡风险。针对上述问题,提出了一种采用匹配控制的构网型光伏控制策略,并从同步视角研究构网型光伏并网系统的小扰动稳定机理和参数稳定域。首先,采用组件连接法建立构网型光伏并网系统的传递函数模型,并定性分析系统小扰动的传导路径。然后,基于同步主导回路小信号模型分析控制环路动态交互作用,以揭示构网型光伏控制参数与交流电网阻抗不适配时的失稳机理。在此基础上,提出一种基于等效环路增益的小扰动稳定性指标,定量评估不同因素对系统稳定性的影响以及关键控制参数稳定域。结果表明,随着等效电网阻抗减小,构网型光伏匹配控制参数的稳定域大幅减小,而电压控制参数的稳定域显著增大。最后,通过时域仿真和控制硬件在环平台验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 构网型光伏 匹配控制 小扰动稳定性 等效环路增益 参数稳定域

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于鲁里叶型Lyapunov函数的电力系统次同步谐振稳定运行域的分析 被引量：8

6

作者 江全元 程时杰 +2 位作者 曹一家 廖晓昕 罗成 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第8期1-5,共5页

将汽轮发电机六段轴系模型转化成标准鲁里叶控制系统,应用鲁里叶型Lyaponov函数对该非线性系统在平衡位置的稳定性进行详细的分析,确定轴系的稳定运行域,为电力系统SSR稳定运行域的可视化描述提供了新的思路。由于该方法是直接针对非线... 将汽轮发电机六段轴系模型转化成标准鲁里叶控制系统,应用鲁里叶型Lyaponov函数对该非线性系统在平衡位置的稳定性进行详细的分析,确定轴系的稳定运行域,为电力系统SSR稳定运行域的可视化描述提供了新的思路。由于该方法是直接针对非线性系统的,故对小干扰和大扰动下的轴系扭振的分析均能适用。对IEEE第一基准模型(两段和六段轴系)的仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 鲁里叶型Lyapunov函数 电力系统 次同步谐振 稳定运行域

在线阅读 下载PDF 职称材料

Delta算子系统D稳定鲁棒容错控制 被引量：17

7

作者 刘满 井元伟 张嗣瀛 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期715-718,共4页

研究了Delta算子描述的线性系统基于圆形区域极点配置的鲁棒容错控制(定义作D稳定鲁棒容错控制)问题·利用线性矩阵不等式,给出了Delta算子描述的标称线性系统通过状态反馈实现D稳定容错控制的两个充分条件和D稳定容错控制器的设计... 研究了Delta算子描述的线性系统基于圆形区域极点配置的鲁棒容错控制(定义作D稳定鲁棒容错控制)问题·利用线性矩阵不等式,给出了Delta算子描述的标称线性系统通过状态反馈实现D稳定容错控制的两个充分条件和D稳定容错控制器的设计方法·利用代数Riccati方程,给出了Delta算子描述的不确定线性系统D稳定鲁棒容错控制的充分条件和D稳定鲁棒容错控制器的设计方法·将连续与离散系统有关该问题的结果统一到了Delta算子框架中· 展开更多

关键词 DELTA算子系统 区域极点配置 容错控制 鲁棒性 D稳定

在线阅读 下载PDF 职称材料

参数不确定时滞系统分数阶PI~λD~μ控制器稳定域算法 被引量：2

8

作者 梁涛年 陈建军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2718-2723,共6页

对分数阶PIλDμ控制器提出了求解参数不确定时滞系统稳定域的方法。通过Kharitonov理论将参数不确定时滞系统分解为若干参数确定的子系统,根据D分解方法分别求出使各个子系统获得最大稳定域时的PIλD和PIDμ控制器的参数λ和μ,获得了P... 对分数阶PIλDμ控制器提出了求解参数不确定时滞系统稳定域的方法。通过Kharitonov理论将参数不确定时滞系统分解为若干参数确定的子系统,根据D分解方法分别求出使各个子系统获得最大稳定域时的PIλD和PIDμ控制器的参数λ和μ,获得了PIλDμ控制器的参数。以这个PIλDμ控制器去计算各个子系统的稳定域,各子系统稳定域的交集即为参数不确定时滞系统的稳定域。采用参数不确定时滞系统对此算法进行了验证,表明本算法在计算分数阶PIλDμ控制器的稳定域上是可行有效的。 展开更多

关键词 参数不确定 Kharitonov理论 PIλDμ控制器 稳定域

在线阅读 下载PDF 职称材料

区间参数分数阶时滞系统鲁棒稳定域

9

作者 梁涛年 陈建军 +1 位作者 赵斌 王蕊照 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期944-950,共7页

对区间参数分数阶时滞系统,提出了对分数阶PI D??控制器求其鲁棒稳定域的方法。利用边界理论将区间参数分数阶时滞系统分解为若干顶点子系统,求出各顶点子系统特征多项式和与之相对应凸多面体棱边的集合。应用D分解方法分别求出使各子... 对区间参数分数阶时滞系统,提出了对分数阶PI D??控制器求其鲁棒稳定域的方法。利用边界理论将区间参数分数阶时滞系统分解为若干顶点子系统,求出各顶点子系统特征多项式和与之相对应凸多面体棱边的集合。应用D分解方法分别求出使各子系统获得最大稳定域时的PI D?和PID?控制器的参数?和?,从而获得了分数阶PI D??控制器的参数。由该分数阶PI D??控制器计算各个子系统的稳定域,各子系统稳定域的交集即为原区间参数时滞系统的稳定域;并证明了该域为区间参数分数阶时滞系统的鲁棒稳定域。通过实例的验证表明,该算法是可行有效的。 展开更多

关键词 边界理论 分数阶时滞系统 区间参数 PID-控制器 鲁棒稳定域

在线阅读 下载PDF 职称材料

一类输入带有滞后的线性控制系统鲁棒稳定性研究

10

作者 凌明祥 柴庆宣 +1 位作者 陈谨平 李向兵 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期314-317,共4页

利用鲁棒稳定性等价法 ,通过无滞后的确定性线性控制系统的闭环系统的渐近稳定性 ,研究了状态向量和控制输入向量都带有滞后的多组多滞后区间系数定常的线性连续控制系统的鲁棒稳定性问题 ,提出了多组多滞后区间系数定常的线性连续控制... 利用鲁棒稳定性等价法 ,通过无滞后的确定性线性控制系统的闭环系统的渐近稳定性 ,研究了状态向量和控制输入向量都带有滞后的多组多滞后区间系数定常的线性连续控制系统的鲁棒稳定性问题 ,提出了多组多滞后区间系数定常的线性连续控制系统的闭环系统的鲁棒渐近稳定性 .研究结果表明系统的参数渐近稳定域提高了一个数量级 . 展开更多

关键词 多组多滞后 区间系数 线性连续控制系统 鲁棒稳定性 参数渐近稳定域

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有未知时变参数城轨列车的精准停车鲁棒控制

11

作者 李茂青 朱胜杰 +2 位作者 林俊亭 高云波 岳丽丽 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期65-72,共8页

列车运行情况复杂多变,使得列车质量、基本运行阻力及线路状况等参数难以精确获得且随着列车运行存在明显的时变特性。列车模型参数的不确定性和时变特性会对列车的精准停车性能产生重要的影响。在动车组多质点动力学模型的基础上,根据L... 列车运行情况复杂多变,使得列车质量、基本运行阻力及线路状况等参数难以精确获得且随着列车运行存在明显的时变特性。列车模型参数的不确定性和时变特性会对列车的精准停车性能产生重要的影响。在动车组多质点动力学模型的基础上,根据Lyapunov再设计方法设计了一种非线性列车鲁棒控制器。该控制器将系统中的不确定性因素视为等价干扰,并设计相应的鲁棒补偿项。根据参数的先验区间,设计的鲁棒补偿项能够抑制模型估计误差,使得列车的位置和速度跟踪误差快速收敛,最终实现精准停车的控制目标;同时,也证明了系统的最终一致有界稳定性。最后,选取城市轨道交通场景进行仿真验证,仿真结果表明:本文提出的控制方法在列车模型参数未知且时变情景下也能实现对期望停车曲线的快速、精确追踪,表现出较强的鲁棒特性。 展开更多

关键词 列车自动运行 多质点模型 精准停车 鲁棒控制 未知时变参数 最终一致稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

区域安全稳定控制系统在钢铁企业供电系统的应用 被引量：7

12

作者 马光磊 肖仕武 +1 位作者 雷瑞丰 李伟霞 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第17期53-56,共4页

区域安全稳定控制系统已经在区域电网中得到了广泛的应用。相对于区域电网,钢铁等大型工业企业供电系统具有显著不同的特点,且对其安全稳定控制的研究相对较少。通过对其稳定性分析发现,钢铁企业供电系统由于故障一旦与外电网解列后,自... 区域安全稳定控制系统已经在区域电网中得到了广泛的应用。相对于区域电网,钢铁等大型工业企业供电系统具有显著不同的特点,且对其安全稳定控制的研究相对较少。通过对其稳定性分析发现,钢铁企业供电系统由于故障一旦与外电网解列后,自身难以独立维持稳定运行。针对上述稳定问题,提出了切负荷、切机、减出力等稳定控制措施。仿真分析表明,区域安全稳定控制系统能够有效地提高钢铁企业供电系统的安全稳定性。 展开更多

关键词 钢铁企业供电系统 区域安全稳定控制 频率稳定 运行方式

在线阅读 下载PDF 职称材料

宽转速范围永磁同步发电机系统稳压控制及参数优化 被引量：21

13

作者 甘志伟 缪冬敏 +1 位作者 王云冲 沈建新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期1624-1633,共10页

永磁同步发电机(PMSG)系统一般由PMSG和变流器构成。针对直流负载,该文研究了具有宽转速范围(nmin:nmax=1:10)的永磁同步发电机的PWM整流控制方法。通过建立PMSG的小信号分析模型和脉冲宽度调制(PWM)整流器的传递函数,分析了控制参数对... 永磁同步发电机(PMSG)系统一般由PMSG和变流器构成。针对直流负载,该文研究了具有宽转速范围(nmin:nmax=1:10)的永磁同步发电机的PWM整流控制方法。通过建立PMSG的小信号分析模型和脉冲宽度调制(PWM)整流器的传递函数,分析了控制参数对系统性能的影响,获得了PMSG系统控制参数的优化方法。通过仿真和实验验证了系统模型与分析方法的正确性,研究结果表明,采用优化得到的控制参数,在200~2 000r/min宽转速范围内,PMSG系统具有良好的电压跟随性能和抗负载扰动性能,实现了高性能稳压输出。 展开更多

关键词 永磁同步发电机 宽转速范围运行 稳压控制 控制参数优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

运营高铁箱梁顶升平移纠偏关键控制参数及结构稳定性分析 被引量：6

14

作者 朱江江 俞添 陈占 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第3期115-121,共7页

受周边环境变化及人类工程活动等多种因素影响,部分高铁桥梁地段出现了较大的横向偏移。为获得运营高铁箱梁顶升平移纠偏施工中的关键控制参数,通过建立轨-梁-墩实体数值模型,分析不同工况下轨道结构的应力变化规律,提出单次最大顶升及... 受周边环境变化及人类工程活动等多种因素影响,部分高铁桥梁地段出现了较大的横向偏移。为获得运营高铁箱梁顶升平移纠偏施工中的关键控制参数,通过建立轨-梁-墩实体数值模型,分析不同工况下轨道结构的应力变化规律,提出单次最大顶升及平移量;同时选取施工期间最不利工况,检算不同偏移量下轨道结构的稳定性。研究表明:随着顶升高度和平移量增加,轨道结构应力逐渐增大,为尽量减小纠偏施工对轨道结构的影响,建议最大顶升高度和单次最大平移量为10 mm,单个“天窗点”累计平移量控制在20 mm以内;箱梁和桥墩应力以及支座反力随支座支撑状态和偏移量的增大逐渐增加,以箱梁拉应力和支座反力作为控制条件,在不降速运行情况下,为保证轨道结构的稳定性,可实施的最大纠偏量为80 mm。本研究成果可为运营高铁箱梁顶升平移纠偏施工提供关键控制参数及理论依据。 展开更多

关键词 运营高铁 箱梁顶升平移 数值模拟 关键控制参数 稳定性分析

在线阅读 下载PDF 职称材料