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沙戈荒大规模可再生能源基地经构网柔直送出系统中交流继电保护面临的挑战与对策 被引量:1
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作者 李岩 周博昊 +2 位作者 何佳伟 曹润彬 郑涛 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期489-506,共18页
加快推进以沙漠、戈壁、荒漠地区的大型风电光伏基地建设成为国家重大战略需求,新能源经构网柔直外送是偏远地区大规模新能源基地远距离外送的优选方案。一方面故障特征显著发生变化,另一方面继电保护的难度大幅提升,从而威胁系统安全... 加快推进以沙漠、戈壁、荒漠地区的大型风电光伏基地建设成为国家重大战略需求,新能源经构网柔直外送是偏远地区大规模新能源基地远距离外送的优选方案。一方面故障特征显著发生变化,另一方面继电保护的难度大幅提升,从而威胁系统安全恢复。为此,聚焦大规模可再生能源经构网柔直送出场景,首先梳理了大规模可再生能源柔直构网送出系统所面临的风险与挑战,围绕如何精确揭示故障特性、如何精准辨识故障区域与如何保障系统快速安全恢复等3个关键问题展开,归纳总结了现阶段内针对故障特性算不准、故障区域辨不明、故障安全恢复难等3个关键问题的研究现状,最终从模型融合迭代、依赖与不依赖电源特性融合统一、主动支撑型控保协同策略等3方面展开,探讨了可能的解决思路。研究内容可为沙戈荒大规模可再生能源外送系统的控制保护提供参考。 展开更多
关键词 构网 继电保护 新能源 模块化多电平变流器 控保协同技术 故障特性计算
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单向功率混合型MMC及其启动/直流短路故障穿越控制
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作者 周琳智 路茂增 +1 位作者 赵艳雷 张厚升 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第1期139-146,共8页
单向功率传输场景下,挖掘桥臂内部全桥及半桥子模块的协调控制空间,提出可节省器件的类半桥子模块及由其与全桥子模块构成的新型单向功率混合型模块化多电平换流器(MMC)。针对启动阶段和直流短路故障穿越期间潜在的电容电压不均衡及电... 单向功率传输场景下,挖掘桥臂内部全桥及半桥子模块的协调控制空间,提出可节省器件的类半桥子模块及由其与全桥子模块构成的新型单向功率混合型模块化多电平换流器(MMC)。针对启动阶段和直流短路故障穿越期间潜在的电容电压不均衡及电压、电流应力问题,提出适用于该拓扑的启动策略。基于直流环流注入控制实现直流短路故障穿越,保证设备在整个运行区域可靠运行。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,验证所提控制策略的可行性和有效性。相比现有的混合型MMC,所提拓扑在保证直流短路故障穿越能力的前提下,节省半桥子模块内部的一个开关器件,具有较好的成本优势。 展开更多
关键词 单向功率 类半桥子模块 混合型MMC 协调控制 启动策略 直流短路 故障穿越
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带式输送机托辊故障诊断及协同管控研究综述 被引量:1
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作者 邢震 田野新 +4 位作者 包建军 齐智峰 周李兵 叶柏松 张蓉 《工矿自动化》 北大核心 2025年第3期39-53,共15页
托辊作为带式输送机的关键部件,其故障频发严重影响煤矿生产效率与安全。目前国内外在托辊故障诊断技术和带式输送机管理控制策略方面开展了广泛研究,然而尚未形成一套被广泛认可且行之有效的监测与管控手段。通过分析托辊故障的类型及... 托辊作为带式输送机的关键部件,其故障频发严重影响煤矿生产效率与安全。目前国内外在托辊故障诊断技术和带式输送机管理控制策略方面开展了广泛研究,然而尚未形成一套被广泛认可且行之有效的监测与管控手段。通过分析托辊故障的类型及机理,指出井下带式输送机托辊故障诊断的特殊性及面临的挑战。梳理了托辊故障诊断技术及托辊故障后协同管控的研究现状:在故障状态感知技术方面,探讨了振动、声音、温度及图像信号感知技术的原理与应用;在数据处理及特征提取方面,探讨了各类信号的处理方法及特征提取策略;在故障识别方法方面,探讨了从传统方法到机器学习、深度学习及多源信息融合的托辊故障识别方法的技术演进过程;在托辊故障后协同管控方面,探讨了目前面临控制系统复杂性高、不同控制策略之间的兼容性差、状态监测数据的准确性和实时性难以保证等问题。基于上述研究,指出托辊故障诊断技术虽取得一定进展,但仍存在故障辨识度不高、覆盖范围有限、检测物理量单一、无法对故障进行分类及判断程度、未能评估故障可能引发的风险,以及缺乏全面的管控策略等问题,提出托辊故障诊断技术发展方向:从单一监测向多维度融合监测发展、从稀疏覆盖向密集全面覆盖迈进、从表象诊断向本质分析探究故障演化规律、从被动应对到主动预防的转变并推动从局部管控向全局协同管控的升级。 展开更多
关键词 带式输送机托辊 托辊故障诊断 带式输送机协同管控 筒体破损 托辊轴承失效 筒体变形 主轴变形
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基于可控电压源-电流源型混合直流系统的协调控制策略
4
作者 熊耀 魏晓光 +7 位作者 汤广福 江淘莎 张闻闻 李松 杜蕙 张杰 王以璇 齐磊 《电工技术学报》 北大核心 2025年第7期2095-2111,共17页
可控电压源-电流源型混合直流输电系统是一种适用于大规模清洁能源送出场景的新型直流系统。针对可控电压源-电流源型混合直流输电系统暂态工况下运行特性提升问题,该文建立了可控电压源-电流源型混合直流输电系统数学模型,以刻画混合... 可控电压源-电流源型混合直流输电系统是一种适用于大规模清洁能源送出场景的新型直流系统。针对可控电压源-电流源型混合直流输电系统暂态工况下运行特性提升问题,该文建立了可控电压源-电流源型混合直流输电系统数学模型,以刻画混合直流系统暂稳态工况下直流电压、电流和功率运行特性;分析了可控电流源型换流器无功功率与相位差和直流电流的变化关系,进而提出受端交流故障下提升混合直流系统无功支撑能力的实现方法;通过引入故障检测判据并考虑送受端通信延时,提出一种附加有功电流和无功功率控制模块的协调控制策略。仿真结果表明,所提控制策略在受端弱电网场景中,有效地减少了故障期间交流电压跌落量,实现了对受端电网的无功支撑,并且降低了故障期间直流电压跌落和线路过负荷水平,进而提升了混合直流系统的运行性能。 展开更多
关键词 混合直流系统 协调控制 暂态工况 故障特性
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计及控保协同的自适应电流差动保护方法
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作者 张博 王聪博 +1 位作者 詹荣荣 余越 《中国电力》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页
大规模新能源经柔性直流输电(以下简称“柔直”)送出系统已成为中国新型电力系统中的典型场景,然而新能源场站与柔直换流器之间的交流输电线路两侧均为电力电子装置,短路电流受到不同换流器控制策略影响导致波形畸变严重,使得传统纵联... 大规模新能源经柔性直流输电(以下简称“柔直”)送出系统已成为中国新型电力系统中的典型场景,然而新能源场站与柔直换流器之间的交流输电线路两侧均为电力电子装置,短路电流受到不同换流器控制策略影响导致波形畸变严重,使得传统纵联保护灵敏度降低,拒动风险增大。提出了计及控保协同的自适应电流差动保护方法。以柔直换流器故障穿越策略为基础,分析了故障时两侧的故障电流特征,并将换流器控制参考值与保护判据相结合,构建了控制与保护协同的自适应保护判据。基于PSCAD搭建新能源经柔直送出系统的模型,仿真结果表明:所提保护可快速识别故障区间内不同类型故障,与传统差动保护原理相比,灵敏度提高了两到三倍,满足新型电力系统安全稳定运行对保护灵敏性与可靠性的需求。 展开更多
关键词 交流线路 故障穿越 控保协同 柔性直流
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基于钳位型断路器的柔直系统控保协同技术
6
作者 薛士敏 陈文杰 +3 位作者 张君婷 李翔宇 李博通 陈晓龙 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期729-740,共12页
柔性直流系统以其在输电领域的巨大优势而获得广泛应用.但在直流系统中,短路故障的强冲击性与电力电子器件的脆弱性之间的矛盾异常尖锐,现有保护策略难以同时满足高速动性与高可靠性的要求.本文从控保协同思想出发,基于一种电压钳位原... 柔性直流系统以其在输电领域的巨大优势而获得广泛应用.但在直流系统中,短路故障的强冲击性与电力电子器件的脆弱性之间的矛盾异常尖锐,现有保护策略难以同时满足高速动性与高可靠性的要求.本文从控保协同思想出发,基于一种电压钳位原理的直流断路器,提出一种新的故障处理模式,初步探究在柔直系统中控制与保护深度融合的可能性.当发生短路故障时,投入断路器和换流器相配合的限流功能,一方面限制电力电子器件的过流,解决其脆弱性问题;另一方面为保护提供边界,辅助实现故障的快速定位.在甄别出故障线路后,利用断路器的故障切除功能将故障隔离.此方案同时实现了故障限流、保护边界和故障切除3项功能,可有效缓减由于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)器件脆弱性所带来的一系列保护问题.在PSCAD/EMTDC中搭建四端双极柔性直流电网模型,仿真结果表明,本控保协同方案能在5 ms内准确识别并隔离故障线路,而且具有较强的耐受过渡电阻能力. 展开更多
关键词 柔性直流系统 控保协同 直流断路器 故障限流 故障定位
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应对岸上故障的海上风电多端柔直系统协调控制策略 被引量:3
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作者 赵平 贾浩森 +1 位作者 高亨孝 李振兴 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第8期85-95,共11页
针对海上风电多端柔直系统岸上交流电网故障时的盈余功率问题,提出一种采用能量控制的多个海上换流站与风电机组的协调控制策略。在故障期间,部分海上换流站先启动能量控制,根据直流电压的变化抬升能量参考值,吸收直流系统中的盈余功率... 针对海上风电多端柔直系统岸上交流电网故障时的盈余功率问题,提出一种采用能量控制的多个海上换流站与风电机组的协调控制策略。在故障期间,部分海上换流站先启动能量控制,根据直流电压的变化抬升能量参考值,吸收直流系统中的盈余功率。剩余海上换流站对直流电压进行预测,当直流电压预测值超过限值后,剩余海上换流站启动能量控制吸收盈余功率。海上换流站在吸收盈余功率的同时对风电机组采用降压控制,根据换流站储能的增加情况降低风机侧交流电压参考值。风电机组网侧换流器根据交流电压的变化调节d轴电流参考值,减少输送到多端柔直系统的有功功率,避免多端柔直系统的直流电压越限。最后,在PSCAD/EMTDC中对不同类型的故障进行仿真,验证了所提协调控制策略的有效性。 展开更多
关键词 多端柔直系统 交流故障 盈余功率 能量控制 降压控制 协调控制
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SVG协同双馈风电场的暂态控制策略研究 被引量:1
8
作者 蒋嫔 舒子江 +3 位作者 张兴平 罗童 张晓英 王晓兰 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第11期2112-2122,共11页
为了充分考虑装设静止无功发生器(static var generator,SVG)的双馈风电场故障状况下的非线性特性,使用一种参数自适应超扭曲滑模控制器(super-twisting adaptive sliding mode control,STASMC)对多输入多输出(multiple input multiple ... 为了充分考虑装设静止无功发生器(static var generator,SVG)的双馈风电场故障状况下的非线性特性,使用一种参数自适应超扭曲滑模控制器(super-twisting adaptive sliding mode control,STASMC)对多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统的零动态(zero dynamics,ZD)方法进行改进,提出一种ZD-STASMC方法来协调控制双馈机组和SVG。使用ZD方法将原始系统部分线性化,简化了控制设计任务。为了进一步提高在参数不确定性和外部扰动下的电压调节能力,将ZD方法与STASMC相结合。通过STASMC构造辅助输入提升了ZD方法的鲁棒性,减少了建模误差和实际过程中各种误差的影响。改进后的ZD方法减小了线性化误差的影响,加强了双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的暂态性能。最后,通过算例系统在三相故障下的仿真验证了所提ZD-STASMC控制的有效性。 展开更多
关键词 双馈风电场 SVG ZD方法 超扭曲滑模控制 协调控制 故障穿越
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海上风电经柔直并网系统故障穿越协调控制策略 被引量:4
9
作者 张照辉 谢志远 +4 位作者 付慧 徐阳 赵科 郭俊 刘建军 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期28-37,共10页
本文分析了分布式直流耗能装置的拓扑结构、参数设计和控制策略,并对其控制策略进行改进,通过对比传统耗能装置、分布式耗能装置和采用改进控制策略的分布式耗能装置三者的响应曲线,表明采用改进控制策略的分布式耗能装置具有耗能曲线... 本文分析了分布式直流耗能装置的拓扑结构、参数设计和控制策略,并对其控制策略进行改进,通过对比传统耗能装置、分布式耗能装置和采用改进控制策略的分布式耗能装置三者的响应曲线,表明采用改进控制策略的分布式耗能装置具有耗能曲线平滑、故障穿越(FRT)性能优越的特点。在此基础上,针对传统故障穿越策略存在的直流耗能装置成本较高的问题,基于永磁直驱式风电机组设计降压法,在故障发生时主动降低风电场的输出功率,并结合采用改进控制策略的分布式耗能装置设计FRT协调控制策略,能够显著降低耗能装置容量,在确保系统故障穿越性能的前提下降低系统造价。基于如东海上风电柔性直流输电工程的实际参数,在PSCAD/EMTDC中建立系统模型,对提出的协调控制策略的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 海上风电场 柔性直流输电 故障穿越 分布式直流耗能装置 控制方法 降压法 协调控制
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新型配电系统形态演化与安全高效运行方法综述 被引量:17
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作者 盛万兴 刘科研 +2 位作者 李昭 白牧可 贾东梨 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-18,共18页
配电网是实现能源转型的重要支撑点,“双碳”目标驱动的配电网将发生重大变革,已快速从被动配送网络向主动平衡区域电力供需、支撑能源综合利用的资源配置平台转变,呈现更强的“系统化”特征,即从配电网向配电系统转变。在此背景下,该... 配电网是实现能源转型的重要支撑点,“双碳”目标驱动的配电网将发生重大变革,已快速从被动配送网络向主动平衡区域电力供需、支撑能源综合利用的资源配置平台转变,呈现更强的“系统化”特征,即从配电网向配电系统转变。在此背景下,该文首先从形态演化路径、多维度耦合关系以及核心研究手段3个维度梳理总结相关研究,并初步提出新型配电系统未来演化规律与演进方向构想。然后,对新型配电系统演进过程中涉及到的关键技术,即故障保护与自愈技术、振荡分析与抑制技术、系统稳定控制技术与协同调度技术进行了总结与讨论,并进一步通过分析关键技术在典型案例中的应用明确了现阶段技术现状与未来需求的差距。最后,对新型配电系统相关技术未来发展方向提出了展望。 展开更多
关键词 新型配电系统 分布式资源 源网荷储 形态演化 故障与保护 振荡 协调调控
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基于六相静止坐标系的永磁容错轮缘推进电机模型预测电流控制
11
作者 朱景伟 李想 +2 位作者 安达 陈思 刘咏涵 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1469-1475,共7页
针对六相永磁容错轮缘推进电机在应用传统模型预测电流控制策略时存在计算量大、容错控制策略复杂、电机转矩脉动大的问题,本文提出一种基于六相静止坐标系的模型预测电流控制策略。在固定采样频率下,通过当前时刻转子位置、转速和故障... 针对六相永磁容错轮缘推进电机在应用传统模型预测电流控制策略时存在计算量大、容错控制策略复杂、电机转矩脉动大的问题,本文提出一种基于六相静止坐标系的模型预测电流控制策略。在固定采样频率下,通过当前时刻转子位置、转速和故障容错控制策略计算出六相定子电流给定值,进而在六相静止坐标系下对六相电流独立地进行2轮预测,通过价值函数寻优确定六相H桥逆变电路的最优开关状态组合,实现对六相永磁容错轮缘推进电机的模型预测电流控制。结果表明:本文提出的基于六相静止坐标系的模型预测电流控制策略具有算法简单、无故障和开路故障下电机转矩脉动小的优点,同时兼顾了传统模型预测电流控制算法动态响应快的特点。 展开更多
关键词 永磁容错轮缘推进电机 六相静止坐标系 模型预测电流控制 H桥逆变器 容错控制 转矩脉动 对比分析 StarSim
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故障时刻风电系统无功电压协调控制策略 被引量:27
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作者 王成福 梁军 +2 位作者 冯江霞 牛远方 杨福 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期14-17,22,共5页
含Crowbar保护的风电场在实现低电压穿越功能的同时,由无功源转变为无功负荷,加剧故障系统负担。针对该问题,提出一种故障时刻的无功电压实时协调控制策略,并建立风电场实时协调控制系统(RTCCS)。该控制策略根据故障时电压水平及机组保... 含Crowbar保护的风电场在实现低电压穿越功能的同时,由无功源转变为无功负荷,加剧故障系统负担。针对该问题,提出一种故障时刻的无功电压实时协调控制策略,并建立风电场实时协调控制系统(RTCCS)。该控制策略根据故障时电压水平及机组保护动作情况对风力发电系统的无功功率进行实时协调控制。考虑风电场无功电压调节需求,引入STATCOM补偿装置对其进行无功补偿。通过RTCCS的协调控制,可提高风电系统故障穿越能力,并能在故障时刻控制补偿单元及风电场为系统提供无功、电压支撑。通过仿真分析,验证了所提控制策略的正确性与有效性。 展开更多
关键词 风电 双馈感应发电机 无功功率 电压控制 静止无功补偿器 故障运行 协调 实时控制系统
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多端直流输电系统控制研究综述 被引量:154
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作者 徐殿国 刘瑜超 武健 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第17期1-12,共12页
多端直流输电技术具有多起点多落点等特点,作为目前实现新能源并网最具潜力的方式,是未来直流电网发展的主要趋势。多端直流输电系统控制是实现系统稳定运行的关键技术之一,从多端直流输电技术发展的背景入手,概述多端直流输电技术的发... 多端直流输电技术具有多起点多落点等特点,作为目前实现新能源并网最具潜力的方式,是未来直流电网发展的主要趋势。多端直流输电系统控制是实现系统稳定运行的关键技术之一,从多端直流输电技术发展的背景入手,概述多端直流输电技术的发展现状,介绍目前多端直流输电系统功率协调控制的主要方式及存在的问题,并讨论分析多端直流输电系统的控制及保护方法,为多端直流技术的后续研究提供参考。 展开更多
关键词 多端直流输电 系统控制 功率协调 故障保护 综述
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光伏电站经柔性直流集电送出系统的低电压穿越协调控制策略 被引量:22
14
作者 王岩 魏林君 +3 位作者 高峰 刘超 郝全睿 李琰 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第14期70-78,共9页
光伏电站经柔性直流集电送出系统在交流电网发生故障扰动时应该具备低电压穿越的能力。针对受端和送端交流电网发生故障扰动的情况,提出了一种不依靠通信的光伏电站与VSC-HVDC的低电压穿越协调控制策略。交流电网故障情况下,VSC-HVDC送... 光伏电站经柔性直流集电送出系统在交流电网发生故障扰动时应该具备低电压穿越的能力。针对受端和送端交流电网发生故障扰动的情况,提出了一种不依靠通信的光伏电站与VSC-HVDC的低电压穿越协调控制策略。交流电网故障情况下,VSC-HVDC送、受端换流器可依据直流电压的变化量切换控制模式。送端换流器根据VSC-HVDC直流电压的变化量调节光伏电站出口的电压幅值,使光伏电站感受到电压变化并减小有功功率输出,从而迅速维持VSC-HVDC系统的功率传输平衡,提升系统故障穿越能力,而且可以实现直流电压的稳态无差控制。应用Matlab/Simulink仿真软件搭建了1000 MW光伏电站与VSC-HVDC系统的仿真模型,验证了所提协调控制策略的有效性。 展开更多
关键词 柔性直流输电 光伏发电 故障穿越 协调控制策略 功率平衡
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基于控制与保护协同的直流配电系统单极接地故障保护策略 被引量:13
15
作者 王守相 王振宇 +2 位作者 刘琪 陈庆 杨景刚 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第17期120-131,共12页
随着电力电子技术的发展,柔性直流配电系统逐渐成为研究热点。单极接地故障是直流配电系统中最为常见的故障类型,当交流侧通过高阻接地时,直流侧发生单极接地故障后,故障电流变化不明显,难以准确定位。文中提出了基于控制与保护协同的... 随着电力电子技术的发展,柔性直流配电系统逐渐成为研究热点。单极接地故障是直流配电系统中最为常见的故障类型,当交流侧通过高阻接地时,直流侧发生单极接地故障后,故障电流变化不明显,难以准确定位。文中提出了基于控制与保护协同的双端直流配电系统单极接地故障保护策略,通过就地检测交流接地支路电流微分判断故障发生,进而快速投切交流接地支路上并联的小电阻。相比于传统的差动保护方法,所提方法省去了通信时间,有效提高了保护的快速性。同时,根据保护可靠性的要求,优选了并联小电阻的阻值。最后,在PSCAD/EMTDC平台中进行了仿真分析,验证了所提保护策略的可靠性和快速性。 展开更多
关键词 直流配电系统 单极接地故障 控制与保护协同 故障机理 保护策略 电流微分
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燃煤电厂协调控制系统故障诊断与容错控制应用研究 被引量:10
16
作者 张建华 史运涛 +1 位作者 侯国莲 张荫芬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期175-179,共5页
基于多模型自适应滤波技术和线性二次型最优控制提出了电厂锅炉汽机协调控制系统的故障诊断和容错控制方案。建立了包含协调控制系统正常和可能发生的各种故障模式的系统模型集,并根据系统模型集以及系统实时输入输出数据进行多模型自... 基于多模型自适应滤波技术和线性二次型最优控制提出了电厂锅炉汽机协调控制系统的故障诊断和容错控制方案。建立了包含协调控制系统正常和可能发生的各种故障模式的系统模型集,并根据系统模型集以及系统实时输入输出数据进行多模型自适应滤波,从而实现故障诊断;然后根据故障诊断结果以及针对每个模型设计的线性二次型最优基本控制器,实现控制律的在线重组和主动容错控制。最后将上述故障诊断和容错控制方法应用于某300MW燃煤电厂协调控制系统中,仿真结果表明算法的有效性。 展开更多
关键词 燃煤电厂 协调控制系统 故障诊断 容错控制 自适应滤波
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基于多Agent的配电网故障处理方案的研究 被引量:12
17
作者 刘淑萍 韩正庆 高仕斌 《继电器》 CSCD 北大核心 2004年第22期39-42,共4页
在简要介绍Agent概念、特性和多Agent系统体系结构的基础上,提出了一种基于MAS的配电网故障处理方案。阐述了该系统体系结构,各个Agent的功能及其协调方式。分析表明此控制方式能更有效地实现配电网故障的隔离和电压的恢复。
关键词 配电网 故障处理 电压 系统体系结构 控制方式 多AGENT系统 MAS 恢复 方案 功能
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考虑动态电压区间无功支撑的双馈风机连锁故障穿越控制策略 被引量:24
18
作者 姜惠兰 王绍辉 +1 位作者 李希钰 肖瑞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期147-155,共9页
造成大规模风电机组脱网的低高电压连锁故障近年频发,而现有穿越方案多立足于单一电压骤变故障进行暂态分析及策略制定。从对双馈异步风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的暂态冲击和对其无功需求两方面分析低高电压连锁... 造成大规模风电机组脱网的低高电压连锁故障近年频发,而现有穿越方案多立足于单一电压骤变故障进行暂态分析及策略制定。从对双馈异步风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的暂态冲击和对其无功需求两方面分析低高电压连锁故障的特点,并以最大限度发掘故障期间DFIG的无功支撑能力为出发点,确定其在故障各阶段的无功电流极限和背靠背变流器的无功调节优先级,进而给出无功分配方案以满足电网故障带来的无功需求。在此基础上,提出了兼顾DFIG故障穿越指标和故障各阶段电网无功需求的协调控制策略,即在利用DFIG转子电压补偿项抑制转子过电流的前提下,采用考虑动态电压区间的无功支撑方式,以及协调调用DFIG定子侧和网侧变流器的无功出力,实现对系统电压恢复作用,同时有效改善了高电压阶段电压及转子电流的越限程度,降低了DFIG发生脱网的风险。仿真结果表明所提控制策略有利于DFIG连锁故障期间穿越性能和无功支撑效果。 展开更多
关键词 风力发电 双馈风力发电机 低高电压连锁故障 无功支持 协调控制 变流器
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电网故障条件下双馈机组运行特性分析及其协调控制 被引量:20
19
作者 孟岩峰 胡书举 +1 位作者 王玲玲 许洪华 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期106-113,共8页
电网发生暂态故障情况下,风力发电机定、转子均会出现过压、过电流等一系列问题,若不采取及时有效的应对措施,会导致风电机组大规模解列,将使电网故障进一步恶化。为防止上述情况出现,提高风电机组应对电网暂态故障的能力,详细分析了电... 电网发生暂态故障情况下,风力发电机定、转子均会出现过压、过电流等一系列问题,若不采取及时有效的应对措施,会导致风电机组大规模解列,将使电网故障进一步恶化。为防止上述情况出现,提高风电机组应对电网暂态故障的能力,详细分析了电网故障时双馈感应风力发电机的运行特性,提出了一种电网故障条件下转子侧变流器与Crowbar电路的协调控制策略。重点研究了转子侧变流器与Crowbar电路在暂态故障期间状态切换逻辑;在低电压稳态运行期间,提出采用不同故障类型下的相应控制方法,即对称跌落时采用常规PI控制,不对称跌落时采用PIR控制;并给出了整个跌落期间双馈发电机完整的协调控制流程图。最后基于理论分析,研制了40kW双馈型风电模拟系统,将该系统应用于电力系统动模试验系统进行实验验证。实验结果表明,采用该协调控制策略,在电网暂态故障下,能有效改善双馈发电机定、转子过流、过压的情况,实现了双馈感应发电机在电网故障时的低电压穿越功能。电力系统动模试验系统与真实电网仿真度较高,研究成果对大功率机组增强应对电网故障能力具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 双馈感应风力发电机 低电压穿越 电网暂态故障 协调控制 Crowbar控制逻辑
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不平衡电网电压下双馈感应发电机网侧和转子侧变换器的协同控制 被引量:63
20
作者 胡家兵 贺益康 +1 位作者 王宏胜 LIE Xu 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期97-104,共8页
建立了不平衡电网电压下双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)网侧变换器的数学模型,讨论了交流输入电抗对瞬时有功功率的影响,在此基础上,提出4种可供选择的网侧变换器协同控制目标。为了验证网侧、转子侧变换器协同... 建立了不平衡电网电压下双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)网侧变换器的数学模型,讨论了交流输入电抗对瞬时有功功率的影响,在此基础上,提出4种可供选择的网侧变换器协同控制目标。为了验证网侧、转子侧变换器协同控制策略的有效性,提出静止αβ坐标系中比例?谐振控制器,使网侧变换器正、负序电流无需分解调节,并构建了DFIG网侧变换器的不平衡控制系统。仿真和实验研究结果表明,所提网侧、转子侧变换器协同控制策略可实现风电机组更为优化的不对称故障穿越(不间断)运行控制;所设计的网侧、转子侧变换器P-R电流控制方案不仅能够在稳态不平衡电网下提供精确的电流调节,而且在瞬态不平衡下体现优良的动态响应特性。 展开更多
关键词 电压不平衡 风力发电 双馈感应发电机 网侧变换器 协同控制 比例-谐振控制 不对称故障穿越(不间断)运行
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