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计及GSC电流和控制策略的DFIG稳态故障电流计算模型 被引量:11
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作者 陈鹏 张哲 +3 位作者 尹项根 肖繁 杨增力 王力军 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第16期8-16,共9页
电网故障情况下,双馈风电机组(DFIG)的故障电流特性非常复杂,特别是DFIG的撬棒保护未动作时,其馈入电网的故障电流与其所采用的低电压穿越控制策略以及网侧变流器(GSC)特性等因素有关。为满足含DFIG的电网故障分析和保护整定计算的需求... 电网故障情况下,双馈风电机组(DFIG)的故障电流特性非常复杂,特别是DFIG的撬棒保护未动作时,其馈入电网的故障电流与其所采用的低电压穿越控制策略以及网侧变流器(GSC)特性等因素有关。为满足含DFIG的电网故障分析和保护整定计算的需求,针对DFIG的几种典型低电压穿越控制策略,分别建立了计及GSC电流影响的DFIG统一稳态故障电流计算模型,并通过数字仿真验证了所提出的故障电流计算模型的正确性。 展开更多
关键词 双馈风电机组 网侧变流器 控制策略 故障电流计算模型
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基于自适应准谐振控制的DFIG-GSC次同步振荡抑制策略研究 被引量:8
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作者 孙东阳 申文强 +3 位作者 孟繁易 沙昱彤 王南 胡博 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期63-73,共11页
电网次同步振荡(SSO)影响双馈感应发电机(DFIG)中网侧变流器(GSC)的正常工作,致使其控制目标直流母线电压产生脉动,导致风电并网系统出现次同步振荡,为此提出一种基于自适应准谐振控制器的DFIG-GSC次同步振荡抑制策略。首先,建立电网SS... 电网次同步振荡(SSO)影响双馈感应发电机(DFIG)中网侧变流器(GSC)的正常工作,致使其控制目标直流母线电压产生脉动,导致风电并网系统出现次同步振荡,为此提出一种基于自适应准谐振控制器的DFIG-GSC次同步振荡抑制策略。首先,建立电网SSO状态下的GSC数学模型,通过推导得到电网发生SSO时直流母线电压振荡频率的函数关系式,并进行相应的仿真验证;其次,基于内模原理设计与自适应算法,设计自适应准谐振控制器来抑制DFIG并网系统的次同步振荡;同时,基于Lyapunov稳定性定理设计反步控制器,进一步提高GSC系统的鲁棒性。采用改进控制器取代原有的PI控制器,进而达到抑制电网SSO对直流母线电压影响的目的;最后,搭建DFIG并网系统的实验平台,分别在10、20 Hz以及变频率的电网SSO状态下验证所提抑制策略的有效性。 展开更多
关键词 风力发电 双馈感应发电机 次同步振荡 网侧变流器 自适应准谐振控制器 反步控制器
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集成SMES和CS-SGSC的双馈型风力发电系统 被引量:9
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作者 郭文勇 肖立业 戴少涛 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第14期101-107,共7页
双馈型风力发电机面临能量输出不稳定和低电压穿越能力弱2个主要问题。为了同时解决这2个问题,提出了一种集成超导储能系统和电流型串联网侧变流器的双馈型风力发电系统。该系统利用超导磁体作为能量储存和缓冲环节,提高了能量输出的稳... 双馈型风力发电机面临能量输出不稳定和低电压穿越能力弱2个主要问题。为了同时解决这2个问题,提出了一种集成超导储能系统和电流型串联网侧变流器的双馈型风力发电系统。该系统利用超导磁体作为能量储存和缓冲环节,提高了能量输出的稳定性;利用电流型串联网侧变流器实现了对定子电压的保护,提升了双馈型风力发电机的低电压穿越能力。仿真结果证明了该拓扑结构及其控制策略的有效性。 展开更多
关键词 风力发电 双馈感应发电机 超导储能 电流型串联网侧变流器 低电压穿越
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基于SSO多扰动输入机理分析的DFIG-GSC功率振荡抑制策略研究 被引量:2
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作者 孙东阳 钱梓杰 +3 位作者 申文强 孟繁易 于德亮 吴晓刚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期99-109,共11页
电网次同步振荡(SSO)已成为桎梏新能源发展的主要问题之一,针对SSO下双馈感应发电机(DFIG)中网侧变流器(GSC)的功率振荡问题展开研究。首先,建立SSO对GSC的多扰动输入数学模型,探究不同扰动输入的性质以及其对GSC系统的影响,明确了针对... 电网次同步振荡(SSO)已成为桎梏新能源发展的主要问题之一,针对SSO下双馈感应发电机(DFIG)中网侧变流器(GSC)的功率振荡问题展开研究。首先,建立SSO对GSC的多扰动输入数学模型,探究不同扰动输入的性质以及其对GSC系统的影响,明确了针对物理量扰动以及信号扰动分别采用补偿与滤除两种不同的抑制方法。其次,针对锁相环(PLL)输出误差经过坐标变换产生耦合振荡的问题,建立PLL输出误差角度的频域数学模型,并通过设计一种改进PLL消除其输出误差对GSC的信号扰动影响。同时,设计一种准谐振控制器的自适应算法,并提出基于自适应准谐振控制器的DFIG-GSC功率振荡抑制策略,消除SSO对GSC的物理扰动影响;最后,通过搭建具有SSO模拟环境的DFIG实验平台,验证本文所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 网侧变流器 锁相环 次同步振荡 振荡频率变化 自适应准谐振控制器
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计及不同电压跌落和GSC馈出电流的DFIG精细化故障计算模型 被引量:2
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作者 黄琛 黄超 李银红 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第23期162-171,共10页
当含双馈感应发电机(DFIG)的交流电网发生故障时,DFIG输出特性的精确性将影响到整个故障网络计算结果的准确性。首先,从DFIG的不同电压跌落出发,详细推导了撬棒保护投入、转子侧变流器(RSC)励磁控制和外环控制下DFIG定子侧输出电流的计... 当含双馈感应发电机(DFIG)的交流电网发生故障时,DFIG输出特性的精确性将影响到整个故障网络计算结果的准确性。首先,从DFIG的不同电压跌落出发,详细推导了撬棒保护投入、转子侧变流器(RSC)励磁控制和外环控制下DFIG定子侧输出电流的计算公式。接着,考虑网侧变流器(GSC)的馈出电流,推导了GSC和RSC在不同控制策略下DFIG的输出电流表达式,进而提出了计及不同电压跌落和GSC馈出电流的DFIG精细化故障计算模型。最后,在MATLAB/Simulink平台中进行了DFIG并入无穷大系统和典型电网仿真来验证该精细化模型的准确性。仿真结果表明,所提精细化模型理论计算值与仿真值误差较小;与现有模型相比,该模型在应用于电网故障计算时具有更高的准确性。 展开更多
关键词 故障计算 双馈感应发电机 故障特性分析 电压跌落 网侧变流器 馈出电流 精细化模型
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电网不平衡下基于SGSC和Lyapunov控制器的DFIG协调控制 被引量:8
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作者 程启明 沈磊 +2 位作者 程尹曼 魏霖 王玉娇 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期27-37,共11页
针对双馈异步发电机(DFIG)风电系统在电网电压不平衡时存在的问题,提出了一种改进的基于DFIG风电系统的协调控制策略,可以很好地解决这些问题。该控制策略的创新之处在于把串联网侧变换器(SGSC)与Lyapunov控制2种结构结合在一起。其中,S... 针对双馈异步发电机(DFIG)风电系统在电网电压不平衡时存在的问题,提出了一种改进的基于DFIG风电系统的协调控制策略,可以很好地解决这些问题。该控制策略的创新之处在于把串联网侧变换器(SGSC)与Lyapunov控制2种结构结合在一起。其中,SGSC可抑制系统输出功率2次谐波脉动,Lyapunov控制可提高系统控制性能。该策略实现了4种控制目标,即直流母线电压恒定、电网侧的有功、无功无2倍频谐波和电网侧的电流无负序分量,且还实现了定子和转子的电流平衡,DFIG输出的功率和电磁转矩无2次脉动。软件仿真平台和硬件实验平台上实验结果验证了本文所提协调控制策略具有响应速度快、鲁棒性强、控制参数少等优点。 展开更多
关键词 电网电压不平衡 双馈异步发电机 串联网侧变换器 Lyapunov控制 协调控制
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电网不平衡下基于SGSC和PBC的DFIG风电系统的协调控制策略 被引量:1
7
作者 程启明 王玉娇 +2 位作者 程尹曼 魏霖 沈磊 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期351-358,共8页
针对双馈异步发电机(doubly fed induction generators,DFIG)风电系统在电网电压不平衡时存在的问题,该文提出一种基于DFIG风电系统的协调控制策略,其创新之处在于把串联网侧转换器(serial grid-side converter,SGSC)与无源控制器(passi... 针对双馈异步发电机(doubly fed induction generators,DFIG)风电系统在电网电压不平衡时存在的问题,该文提出一种基于DFIG风电系统的协调控制策略,其创新之处在于把串联网侧转换器(serial grid-side converter,SGSC)与无源控制器(passivity-based controller,PBC)2种结构结合在一起,其中SGSC可抑制系统输出功率2次谐波脉动,PBC控制可提高系统控制性能。该协调策略不仅可实现直流母线电压恒定、网侧有功/无功无2次谐波脉动和网侧电流无负序分量几种控制目标,且实现了定子电流平衡和转子电流平衡,DFIG输出功率和电磁转矩无2次谐波脉动。软件仿真平台上实验结果验证了所提控制策略的正确性和优越性。 展开更多
关键词 风电 双馈异步发电机 不平衡电网电压 无源控制器 协调控制 串联网侧变换器
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Analysis of DC Grid Prospects in China 被引量:173
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作者 WEN Jialiang WU Rui Peng Chang Wang Yu 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期I0002-I0002,185,共1页
随着化石能源的日益枯竭,中国已将发展可再生能源提升至重要地位,并逐步实现能源结构的战略性调整。分析可再生能源发电的间歇性与不稳定性特点,以及可再生能源发电集中并网带来的稳定性问题,提出通过建设广域覆盖的直流电网以有效... 随着化石能源的日益枯竭,中国已将发展可再生能源提升至重要地位,并逐步实现能源结构的战略性调整。分析可再生能源发电的间歇性与不稳定性特点,以及可再生能源发电集中并网带来的稳定性问题,提出通过建设广域覆盖的直流电网以有效解决可再生能源集中并网的有功波动问题。建设全国性的直流骨干输电网,不仅可更有效地利用可再生能源,也将积极推动坚强智能电网的建设。与交流系统相比,直流电网在未来城市配电、微网等领域也有较大的优势。根据中国国情,对直流电网在中国建设的可行性进行了具体分析,并提出中国直流电网主干结构设想图,指出了直流电网建设的一些关键技术问题,为中国直流电网建设提供参考。 展开更多
关键词 直流电网 中国 可再生能源发电 电网系统 不稳定 间歇性 发电厂
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基于动态相量的并联逆变器并网系统超高次谐波零序环流特性分析 被引量:1
9
作者 钟庆 曾子健 +3 位作者 梁铭 王钢 李海锋 汪隆君 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第1期10-16,共7页
为研究共交直流侧母线的并联逆变器并网系统中超高次谐波零序环流特征分量及边带分量的特性,通过分析各逆变器的开关状态研究系统中零序环流的流通路径,并建立零序环流等效电路;利用动态相量法建立计及逆变器间载波相位差的超高次谐波... 为研究共交直流侧母线的并联逆变器并网系统中超高次谐波零序环流特征分量及边带分量的特性,通过分析各逆变器的开关状态研究系统中零序环流的流通路径,并建立零序环流等效电路;利用动态相量法建立计及逆变器间载波相位差的超高次谐波零序环流分析模型;以该模型为基础,分析并联逆变器并网系统的超高次谐波零序环流特征分量特性和边带分量特性。最后,通过仿真验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 超高次谐波 零序环流 动态相量 并联逆变器 并网系统
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计及限流切换的构网型变换器并联系统暂态同步稳定分析 被引量:1
10
作者 吴峰 鲍颜红 +4 位作者 郑建勇 徐泰山 任先成 张金龙 杨可昕 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第1期14-26,共13页
电网短路故障下,并联运行的新能源构网型变换器暂态交互作用显著增强,增加了系统暂态同步失稳风险。文中首先建立了构网型变换器并联系统暂态交互模型。其次,借助传统同步发电机稳定理论,分析了暂态交互能量影响变换器稳定性的作用机理... 电网短路故障下,并联运行的新能源构网型变换器暂态交互作用显著增强,增加了系统暂态同步失稳风险。文中首先建立了构网型变换器并联系统暂态交互模型。其次,借助传统同步发电机稳定理论,分析了暂态交互能量影响变换器稳定性的作用机理,进一步揭示了交互能量作用下的功角牵引机制将促使多变换器稳定性趋近一致或致使稳定性较差的变换器加速失稳。由此,提出了计及限流切换的构网型变换器并联系统稳定域构建方法,并通过稳定域分析了变换器运行状态及控制参数对系统暂态稳定性的影响规律。最后,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 构网型变换器 暂态稳定 并联运行 暂态交互能量 稳定域 限流
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源-机-网协同视角下电力电子并网装备同步控制方法综述
11
作者 查晓明 李锡林 +3 位作者 黄萌 田震 梁军杨 刘浴霜 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期1507-1526,共20页
发展新能源发电并网是“双碳”目标实现的重要途径,高比例电力电子并网装备接入已成为新型电力系统的主要形态。然而,电力电子系统的同步机制由装备同步控制主导,受电源特性、装备能力、互联网络三者的共同影响。因此,有必要从源-机-网... 发展新能源发电并网是“双碳”目标实现的重要途径,高比例电力电子并网装备接入已成为新型电力系统的主要形态。然而,电力电子系统的同步机制由装备同步控制主导,受电源特性、装备能力、互联网络三者的共同影响。因此,有必要从源-机-网协同视角出发,考虑电力电子并网装备对资源的调控能力、并网装备间的交互作用,梳理并网装备同步运行的内在机制。首先,综述新能源发电输出特性对同步控制的影响及针对性的改进控制方法;其次,综述考虑并网装备物理资源约束下的同步控制方法;再次,梳理考虑弱电网交互下的并网装备同步控制和多机协同方法。由此,引出电力电子并网装备同步控制需考虑的“源-机-网”三方面协同视角,并提出新型同步控制构建思路。 展开更多
关键词 并网同步控制 多变流器协同控制 电力系统同步稳定性 新能源发电集群 源-机-网协同 跟网型变流器 构网型变流器
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新能源发电并网装备技术发展综述
12
作者 蔡旭 郭子腾 +4 位作者 宗皓翔 刘畅 张宇 王子豪 王富文 《高电压技术》 北大核心 2025年第8期3972-3991,共20页
风电、光伏发电以及电化学储能系统均是通过电力电子装备接入电网的电源,尽管电力电子并网装备的技术在过去十余年里得到迅猛发展,但是随着新能源电源占比的不断提高,这类电源在抗扰性、暂态支撑能力、灵活性等方面的不足也逐渐凸显,使... 风电、光伏发电以及电化学储能系统均是通过电力电子装备接入电网的电源,尽管电力电子并网装备的技术在过去十余年里得到迅猛发展,但是随着新能源电源占比的不断提高,这类电源在抗扰性、暂态支撑能力、灵活性等方面的不足也逐渐凸显,使得基于同步机电源的电力系统运行调控理论受到严重挑战。为应对新型电力系统的构建,对现有风光储并网装备技术进行全面综述,在分析各自技术发展的同时,明晰其差异性,分析其共性,探究电力电子接口电源的构网潜力,给出并实证电力电子接口电源的自同步电压源构网技术。研究指出,由基于自同步电压源技术的主力电源型风电场、光伏电站和主力电源型风光基地支撑电力系统暂态稳定,由各种储能、宽运行范围同步机电源和电力市场调节电力系统的稳态电力电量平衡构建新能源高占比新型电力系统的解决方案。 展开更多
关键词 风电 光伏 发电 储能 变换器 构网 并网技术
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多变流器并网系统的SISO dq阻抗稳定性判据及闭环极点灵敏度分析 被引量:1
13
作者 刘欣 吴柳颖 +2 位作者 贾焦心 王利桐 邓昊 《电工技术学报》 北大核心 2025年第11期3427-3445,共19页
随着新能源渗透率的不断提高,以同步发电机为主的传统电力系统正向以多样化电力电子装备为主的新型电力系统转变,多变流器并网系统的小干扰稳定性问题受到广泛关注。然而,状态空间法和传统阻抗法在分析多变流器系统稳定性时仍存在复杂... 随着新能源渗透率的不断提高,以同步发电机为主的传统电力系统正向以多样化电力电子装备为主的新型电力系统转变,多变流器并网系统的小干扰稳定性问题受到广泛关注。然而,状态空间法和传统阻抗法在分析多变流器系统稳定性时仍存在复杂度高及难以准确评估闭环极点关于各变流器灵敏度的问题。针对上述问题,该文首先提出一种用于分析多变流器并网系统小干扰稳定性的单输入单输出(SISO)dq阻抗判据,该判据可将多输入多输出系统(MIMO)转换为若干SISO系统以简化稳定性分析过程,相比于MIMO系统分析方法,其在避免求解高维矩阵特征值的同时降低了奈奎斯特曲线分析的复杂度,同时该方法还具有从物理角度揭示振荡失稳机理的优点。然后,基于所提出的稳定性判据公式,进一步提出一种用于求取闭环极点关于各变流器阻抗/导纳灵敏度的分析方法,该方法可有效评估系统中不同变流器对振荡模态的影响程度,有助于实现诱发系统振荡的主导变流器的辨识。最后,通过Matlab/Simulink仿真和硬件在环实验验证了所提方法的正确性。 展开更多
关键词 多变流器并网系统 SISO dq阻抗模型 小干扰稳定性 灵敏度分析
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考虑直流电压动态过程的构网型换流器低频振荡机理及抑制
14
作者 黄勇 赵成勇 +3 位作者 鲁江 刘杰 邹强 卢宇 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第20期8116-8127,I0022,共13页
大型新能源基地通常位于偏远地区,当地电网较为薄弱,风光新能源和柔性直流换流器采用构网型控制有助于提供频率和电压支撑。目前构网策略研究主要关注换流器交流侧的构网性能,缺乏对于直流侧动态过程影响的分析,难以解释和抑制由直流动... 大型新能源基地通常位于偏远地区,当地电网较为薄弱,风光新能源和柔性直流换流器采用构网型控制有助于提供频率和电压支撑。目前构网策略研究主要关注换流器交流侧的构网性能,缺乏对于直流侧动态过程影响的分析,难以解释和抑制由直流动态引发的振荡问题。因此,该文建立考虑前级控制与直流母线电压动态的两级式构网换流器全阶模型,通过特征根分析得出直流电压动态会造成后级构网换流器的功角相关极点向右半平面移动进而造成低频振荡的机理。为抑制直流电压动态造成的低频振荡,提出一种基于直流电压动态前馈励磁电压控制的暂态阻尼优化策略,可以有效抑制前后级耦合交互引起的低频振荡。通过仿真验证了所建立模型的准确性及所提优化策略的有效性。 展开更多
关键词 构网型换流器 直流电压动态 低频振荡 暂态阻尼
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基于有功-无功联合控制的构网型变流器暂态稳定性提升方法 被引量:1
15
作者 夏向阳 赵晓悦 +3 位作者 梁军 罗文广 陈贵全 郑汉锋 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第11期114-125,共12页
针对构网型变流器在电网对称故障下的暂态功角失稳和故障电流越限问题,提出了一种结合二阶滑模控制与电压自适应调节的联合控制方法。首先,在构网型变流器有功功率-频率环中引入改进型积分滑模面并构造李雅普诺夫函数,依据稳定性判据设... 针对构网型变流器在电网对称故障下的暂态功角失稳和故障电流越限问题,提出了一种结合二阶滑模控制与电压自适应调节的联合控制方法。首先,在构网型变流器有功功率-频率环中引入改进型积分滑模面并构造李雅普诺夫函数,依据稳定性判据设计输出功率控制律,在计及电网相位变化的同时严格限制故障期间变流器输出功角波动。其次,采用无功功率-电压环切换控制以提供稳定的无功功率,支撑并网点电压,同时确保故障电流维持在安全阈值之内。最后,仿真与实验结果表明:在电网电压严重跌落并伴随相位突变的情况下,所提策略仍能有效提升构网型变流器故障穿越能力及故障切除后的恢复速率,其精细化主动支撑特性也同样适用于高低压穿越的复杂工况。 展开更多
关键词 构网型变流器 暂态稳定性 二阶滑模控制 故障限流 电压跌落 相位突变
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一种基于并网电流反馈的构网型变流器次同步振荡抑制策略
16
作者 张琦 刘俊良 +2 位作者 陈兵 杜雄 邹小明 《电工技术学报》 北大核心 2025年第9期2795-2808,共14页
类似于同步发电机,构网型变流器多采用功率同步或惯量同步控制策略,可为电网提供惯性和阻尼支撑。然而,构网型变流器与同步发电机类似的外特性导致其通过串联电容补偿线路接入电网时易发生次同步振荡。鉴于此,该文首先采用复变量表示法... 类似于同步发电机,构网型变流器多采用功率同步或惯量同步控制策略,可为电网提供惯性和阻尼支撑。然而,构网型变流器与同步发电机类似的外特性导致其通过串联电容补偿线路接入电网时易发生次同步振荡。鉴于此,该文首先采用复变量表示法建立构网型变流器的自阻抗和伴随阻抗模型,计及串联电容补偿线路以及频率耦合效应的影响,推导得到系统单输入单输出等效阻抗模型,基于阻抗判据,分析不同串补度以及频率耦合效应对并网系统稳定性的影响;其次提出一种基于并网电流反馈的阻抗重塑控制策略,将用于提升稳定性的反馈系数k引入等效阻抗模型中,建立反馈系数-频率二元阻抗模型,利用幅相等值线图对反馈系数k进行设计以实现次同步振荡的抑制;最后,通过仿真和实验验证稳定性分析结果的正确性以及所提振荡抑制策略的有效性。 展开更多
关键词 构网型变流器 复变量 等效阻抗 稳定性分析 振荡抑制
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含构网型与跟网型逆变器的多变流器系统小干扰稳定性分析方法
17
作者 刘欣 邓昊 +2 位作者 贾焦心 王利桐 孙海峰 《电工技术学报》 北大核心 2025年第15期4722-4739,共18页
高比例新能源经大量电力电子变换器并网容易诱发系统不稳定,近年来针对多变流器并网系统的小干扰稳定性分析已成为研究热点。为简化分析过程,该文将构网型与跟网型逆变器统一表示为诺顿等效电路,在此基础上推导了含构网型与跟网型逆变... 高比例新能源经大量电力电子变换器并网容易诱发系统不稳定,近年来针对多变流器并网系统的小干扰稳定性分析已成为研究热点。为简化分析过程,该文将构网型与跟网型逆变器统一表示为诺顿等效电路,在此基础上推导了含构网型与跟网型逆变器的多机系统小干扰稳定性判据,该判据适用于任意网络结构,且考虑了变流器序阻抗的频率耦合效应,具有很好的普适性。依据所提出的稳定性判据,给出系统稳定性分析步骤,该方法简单易行且有助于分析各变流器对系统小干扰稳定性的影响;同时,通过详细分析虚拟同步发电机(VSG)输出序阻抗矩阵行列式在50 Hz频点处的频率特性,提出其Nyquist曲线在50 Hz处的补线原则,实现了VSG输出序导纳矩阵行列式右半平面极点数量的准确获取;最后,结合算例对多变流器系统进行了小干扰稳定性分析,并将临界稳定下系统的时域仿真结果、硬件在环实验结果和理论分析结果进行对比,定量验证了所提出的稳定性分析方法的准确性。 展开更多
关键词 多变流器系统 构网型逆变器 跟网型逆变器 小干扰稳定性 硬件在环仿真
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一种新型交流侧调频输出的AC-DC双向变换器研究
18
作者 刘晓东 张君扬 +2 位作者 李宁 刘宿城 孙海涛 《电源学报》 北大核心 2025年第4期111-119,共9页
针对传统多级式AC-DC双向变换器功率密度较低、应用场景单一的问题,提出1种新型交流可调频输出AC-DC双向变换器。采用矩阵式变频电路代替全桥电路,结合整流与逆变2种工作模式控制方法,实现变换器无需直流环节的单级式交-交变频功能,使... 针对传统多级式AC-DC双向变换器功率密度较低、应用场景单一的问题,提出1种新型交流可调频输出AC-DC双向变换器。采用矩阵式变频电路代替全桥电路,结合整流与逆变2种工作模式控制方法,实现变换器无需直流环节的单级式交-交变频功能,使得变换器在满足车网互动V2G(vehicle-to-grid)能源交互策略的基础上新增新能源电动车的能量灵活外放功能。控制层面,当变换器工作在逆变模式时,采用比例谐振控制以获得较低的总谐波失真及频率可调特性,进而覆盖更多交流侧用电器需求;当变换器工作在整流模式时,基于连续导通模式CCM(continuous conduction mode)的平均电流控制可保证交流侧高功率因数值与直流侧稳压输出。最后,搭建MATLAB/Simulink仿真模型与硬件实验平台进行验证,结果证明了所提拓扑的正确性及有效性。 展开更多
关键词 AC-DC双向变换器 比例谐振控制 车网互动 频率可调
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基于规范形方法的并网变换器系统暂态同步稳定分析
19
作者 刘其辉 李开心 +2 位作者 蔡希鹏 朱益华 罗超 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第6期116-123,共8页
锁相环(PLL)在电压源型变换器(VSC)并网系统中的非线性动力学特性,给新型电力系统的暂态同步稳定性分析带来了挑战,特别是在强非线性系统中。为此,针对具有较强非线性PLL的VSC并网系统,建立其暂态响应的2阶微分方程,并基于规范形方法推... 锁相环(PLL)在电压源型变换器(VSC)并网系统中的非线性动力学特性,给新型电力系统的暂态同步稳定性分析带来了挑战,特别是在强非线性系统中。为此,针对具有较强非线性PLL的VSC并网系统,建立其暂态响应的2阶微分方程,并基于规范形方法推导PLL输出相位的解析解。在此基础上,分析系统的同步稳定机理,提出新的暂态稳定判据,揭示影响暂态同步稳定性的关键因素及规律。研究结果表明,VSC有功出力、电网电感、PLL的比例积分参数是影响暂态同步稳定性的主要因素。基于MATLAB/Simulink进行仿真与实验以验证所提方法的有效性,结果表明该方法能够提高电力系统暂态稳定性分析的准确性与可靠性。 展开更多
关键词 并网变换器 非线性分析 规范形方法 锁相环 暂态同步稳定性
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孤岛混合微电网电源故障后电压/频率无差控制
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作者 李军 包那琴 +2 位作者 陈建华 吕干云 陈遗志 《南方电网技术》 北大核心 2025年第1期150-159,共10页
大多数孤岛混合微电网中的互联变换器为跟网型变换器,在运行模式切换时需要远程通信改变其控制方式。当系统运行模式突然切换且遭遇通信故障或延迟,跟网型变换器无法快速改变控制方式,从而导致电压和频率崩溃。针对上述问题,采用一种新... 大多数孤岛混合微电网中的互联变换器为跟网型变换器,在运行模式切换时需要远程通信改变其控制方式。当系统运行模式突然切换且遭遇通信故障或延迟,跟网型变换器无法快速改变控制方式,从而导致电压和频率崩溃。针对上述问题,采用一种新型互联变换器(构网器),该变换器由一对背靠背的DC/DC和DC/AC变换器构成。构网器只需本地通信,通过测量和控制DC-DC侧直流电压、互联电容器电压以及DC-AC侧交流频率即可实现运行模式无缝切换,提高混合微电网韧性。基于光伏电源支撑的构网器控制在模式切换后会导致系统电压/频率的小幅跌落,为解决这一问题,提出构网器与虚拟直流电机储能协调控制策略。仿真结果表明,在构网器和虚拟直流电机储能协同作用下,孤岛混合微电网中交直流任何一侧稳压电源突发故障后,交流侧频率以及直流侧电压均能够快速稳定在额定值。 展开更多
关键词 混合微电网 构网器 模式无缝切换 虚拟直流电机储能 无差控制
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