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风电并网系统数字孪生及故障态势辨识
被引量：
11
1
作者
陈厚合
杨政
+2 位作者
裴玮
叶华
刘丰瑞
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2022年第11期43-58,共16页
随着新能源渗透率迅速增长,风电并网系统规模逐渐增大。本文借助数字孪生(DT)技术与深度学习技术实现了风电并网系统的态势精准辨识。本文基于电磁暂态程序(EMTP)所提方法构建以双馈风力发电机(DFIG)构成的风电并网系统虚拟镜像模型,基...
随着新能源渗透率迅速增长,风电并网系统规模逐渐增大。本文借助数字孪生(DT)技术与深度学习技术实现了风电并网系统的态势精准辨识。本文基于电磁暂态程序(EMTP)所提方法构建以双馈风力发电机(DFIG)构成的风电并网系统虚拟镜像模型,基于C++多线程并行计算策略进行风电并网系统的超实时镜像计算(MC);并提出一种面向风电场态势辨识的注意力机制(AM)算法框架。至此,构建了基于机理驱动与数据驱动融合的风电并网系统数字孪生(DT-WPGIS)。为评价数字孪生智能体的辨识性能,本文相应地提出了辨识时延常数(RDC)指标。最后,通过4个算例验证了上述方法在风电并网系统中应用的有效性与可行性。实验结果表明:该方法将传统的离线仿真加速到了超实时高精度仿真,将传统的事后故障分析提速到了微秒级的态势精准辨识,为风电并网系统向数字化与智能化的升级提供了思路。
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关键词
数字孪生
双馈风力发电机
超实时镜像计算
注意力机制
态势辨识
辨识时延常数
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职称材料
基于FPGA的双馈风力发电机定转子解耦数字镜像超实时仿真
被引量：
3
2
作者
陈厚合
杨政
+2 位作者
叶华
裴玮
KAI Strunz
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1819-1830,共12页
为实现双馈风力发电机(doubly fed wind generator,DFIG)大规模实时仿真,设计了一种基于现场可编程逻辑阵列(field programmable gate array,FPGA)的DFIG数字镜像IP核。并提出面向异步机定子与转子“T型”等效电路解耦的虚拟电容等效法...
为实现双馈风力发电机(doubly fed wind generator,DFIG)大规模实时仿真,设计了一种基于现场可编程逻辑阵列(field programmable gate array,FPGA)的DFIG数字镜像IP核。并提出面向异步机定子与转子“T型”等效电路解耦的虚拟电容等效法,在此基础上提出DFIG内部各组件并行算法,最后构建DFIG-IP。通过流水线优化设计,完成基于FPGA的DFIG-IP在4种工况下计算精度与计算速度的实验验证。研究结果表明:该文所提方法降低DFIG异步机求解模块所需FPGA资源约77%;基于FPGA设计的DFIG-IP在500 MHz时钟频率下,超实时加速度比可达27.8,单个DFIG-IP占用ZCU106资源不超过20%;所提方法能够满足DFIG并网系统实时仿真在精度与速度上的要求。研究结果可为含大量新能源并网系统的电磁暂态仿真加速研究提供参考。
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关键词
现场可编程逻辑阵列(FPGA)
虚拟电容等效
并行计算
双馈风力发电机
超实时仿真
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职称材料
题名
风电并网系统数字孪生及故障态势辨识
被引量：
11
1
作者
陈厚合
杨政
裴玮
叶华
刘丰瑞
机构
东北电力大学电气工程学院
中国科学院电工研究所
中国科学院大学
出处
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2022年第11期43-58,共16页
基金
国家自然科学基金项目(52177123、52077028)。
文摘
随着新能源渗透率迅速增长,风电并网系统规模逐渐增大。本文借助数字孪生(DT)技术与深度学习技术实现了风电并网系统的态势精准辨识。本文基于电磁暂态程序(EMTP)所提方法构建以双馈风力发电机(DFIG)构成的风电并网系统虚拟镜像模型,基于C++多线程并行计算策略进行风电并网系统的超实时镜像计算(MC);并提出一种面向风电场态势辨识的注意力机制(AM)算法框架。至此,构建了基于机理驱动与数据驱动融合的风电并网系统数字孪生(DT-WPGIS)。为评价数字孪生智能体的辨识性能,本文相应地提出了辨识时延常数(RDC)指标。最后,通过4个算例验证了上述方法在风电并网系统中应用的有效性与可行性。实验结果表明:该方法将传统的离线仿真加速到了超实时高精度仿真,将传统的事后故障分析提速到了微秒级的态势精准辨识,为风电并网系统向数字化与智能化的升级提供了思路。
关键词
数字孪生
双馈风力发电机
超实时镜像计算
注意力机制
态势辨识
辨识时延常数
Keywords
digital twin
double-fed induction generator
mirror computing of faster than real time
attention mechanism
situation awareness
recognition delay constant
分类号
TM343 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
基于FPGA的双馈风力发电机定转子解耦数字镜像超实时仿真
被引量：
3
2
作者
陈厚合
杨政
叶华
裴玮
KAI Strunz
机构
东北电力大学电气工程学院
中国科学院电工研究所
柏林工业大学
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1819-1830,共12页
基金
国家自然科学基金(52177123,52077028)。
文摘
为实现双馈风力发电机(doubly fed wind generator,DFIG)大规模实时仿真,设计了一种基于现场可编程逻辑阵列(field programmable gate array,FPGA)的DFIG数字镜像IP核。并提出面向异步机定子与转子“T型”等效电路解耦的虚拟电容等效法,在此基础上提出DFIG内部各组件并行算法,最后构建DFIG-IP。通过流水线优化设计,完成基于FPGA的DFIG-IP在4种工况下计算精度与计算速度的实验验证。研究结果表明:该文所提方法降低DFIG异步机求解模块所需FPGA资源约77%;基于FPGA设计的DFIG-IP在500 MHz时钟频率下,超实时加速度比可达27.8,单个DFIG-IP占用ZCU106资源不超过20%;所提方法能够满足DFIG并网系统实时仿真在精度与速度上的要求。研究结果可为含大量新能源并网系统的电磁暂态仿真加速研究提供参考。
关键词
现场可编程逻辑阵列(FPGA)
虚拟电容等效
并行计算
双馈风力发电机
超实时仿真
Keywords
field programmable gate array(FPGA)
virtual capacitor equivalent
parallel
computing
doubly-fed induction generator
faster
-
than
-
real
-
time
simulation
分类号
TM315 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
风电并网系统数字孪生及故障态势辨识
陈厚合
杨政
裴玮
叶华
刘丰瑞
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2022
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于FPGA的双馈风力发电机定转子解耦数字镜像超实时仿真
陈厚合
杨政
叶华
裴玮
KAI Strunz
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
在线阅读
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职称材料
已选择
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引证文献
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