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含跟网/构网型混联多馈入系统协调优化配置方法 被引量:7
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作者 余光正 胡越 +4 位作者 刘晨曦 汤波 辛焕海 马骏超 崔葛安 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期588-600,I0016,共14页
随着传统同步机组被电力电子设备逐步取代,电力系统由原来的“物理同步”逐渐转变为“控制同步”。因此,由变流器控制环节引发的稳定问题受到广泛关注。已有研究表明,含跟网/构网型设备的混联多馈入系统中构网型设备能够抑制弱电网下由... 随着传统同步机组被电力电子设备逐步取代,电力系统由原来的“物理同步”逐渐转变为“控制同步”。因此,由变流器控制环节引发的稳定问题受到广泛关注。已有研究表明,含跟网/构网型设备的混联多馈入系统中构网型设备能够抑制弱电网下由跟网型设备并网引起的次同步振荡,然而其在强电网下容易导致系统出现低频振荡现象。而目前电力系统仍处于向“双高”系统转变的过渡阶段,关于不同电网强度下混联多馈入系统中跟网/构网型变流器对电网电压支撑能力的量化评估及其在多频段下的协调优化配置方法仍不清晰。为此,该文首先对单馈入跟网/构网型变流器并网系统进行模态分析,探究不同电网强度下跟网/构网型变流器对应的主导振荡模态在多频段下的分布特性,并形成混联多馈入系统的协调优化配置原则。其次,基于模态解耦的思想对混联多馈入系统的稳定性进行等效近似,揭示多频段下系统主导振荡模态阻尼比与跟网/构网型支撑能力量化指标之间的关系。由此,提出一种面向系统小干扰稳定性提升的跟网/构网型协调优化配置方法。最后,通过仿真算例验证所提混联多馈入系统等效近似方法的正确性和协调优化配置方法的有效性。 展开更多
关键词 跟网/构网型设备 混联多馈入系统 模态解耦 电网电压支撑能力 协调优化配置
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面向系统多尺度动态分析的基于环节激励-响应关系的变换器并网设备级联多尺度建模方法
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作者 黄谨 袁小明 王思成 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5467-5479,I0012,共14页
随着变换器并网设备大规模接入系统,电网强度持续降低,除了设备网侧电流尺度控制,直流电压尺度控制也在系统动态中扮演了重要角色。系统中各并网设备相互作用时,设备内直流电压、电流等多尺度环节所包含的储能元件在相应控制调节下持续... 随着变换器并网设备大规模接入系统,电网强度持续降低,除了设备网侧电流尺度控制,直流电压尺度控制也在系统动态中扮演了重要角色。系统中各并网设备相互作用时,设备内直流电压、电流等多尺度环节所包含的储能元件在相应控制调节下持续交换能量,使得系统出现了多时间尺度振荡等动态问题,严重威胁系统安全稳定运行。建立表征动态现象背后设备各尺度环节参与多机相互作用功率交换机制的设备模型,是实现上述系统动态问题机制分析的基本需求。然而,现有的变换器并网设备建模工作对直流电压、电流多尺度环节参与多机系统动态的方式缺乏充分认识,模型难以表征各尺度环节在多机相互作用中调节功率的功能性角色。鉴于此,该文旨在提出表征直流电压、电流多尺度环节参与系统多机相互作用机制的变换器并网设备多尺度建模方法。首先,说明对变换器并网设备的多尺度结构及其参与系统动态的基本认识;其次,揭示设备直流电压、电流尺度环节各自根据功率或电流不平衡激励改变自身状态响应,进而调整内电势幅值和频率以参与系统动态的运行机制;然后,根据各尺度环节的激励-响应关系及其间的联系,建立表征各尺度环节在多机相互作用中功能性角色的设备模型。最后,结合仿真阐述各尺度环节参与系统多机相互作用的基本过程及各尺度环节对系统多尺度动态的统一影响机制,可为系统动态分析和控制优化奠定基础。 展开更多
关键词 系统多时间尺度动态 变换器并网设备 建模方法 多时间尺度环节 激励-响应关系
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电力电子多馈入电力系统的广义短路比 被引量:95
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作者 辛焕海 董炜 +3 位作者 袁小明 甘德强 王康 谢欢 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期6013-6027,共15页
随着新能源、无功补偿等电力电子设备的大量接入,交流系统相对变弱,分析电力电子多馈入电力系统潜在的失稳、精确度量交流系统电压支撑能力十分重要。文中首先推导了单馈入系统短路比与小干扰稳定性特征方程的显示关系式,建立了单馈入... 随着新能源、无功补偿等电力电子设备的大量接入,交流系统相对变弱,分析电力电子多馈入电力系统潜在的失稳、精确度量交流系统电压支撑能力十分重要。文中首先推导了单馈入系统短路比与小干扰稳定性特征方程的显示关系式,建立了单馈入系统短路比与其小干扰稳定间的联系。其次,在一定假设条件下,证明了n馈入系统的动态可由n个独立的单馈入系统表征,从而实现多馈入系统稳定性向单馈入系统稳定性的解耦和简化。最后,提出可用于度量交流系统的强度的广义短路比概念(generalized short circuit ratio,g SCR)。所提出的广义短路比是一个与系统振荡频率无关的静态变量,但反应的是多馈入系统的小干扰稳定裕度,并且在单馈入和多馈入系统下可实现物理意义和数学形式的统一。仿真算例表明了g SCR定义的合理性和有效性。 展开更多
关键词 电力电子多馈入电力系统 系统解耦 广义短路比 小干扰稳定性 交流电网强度
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基于广义短路比的电力电子多馈入系统小干扰概率稳定评估 被引量:17
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作者 王冠中 董炜 +1 位作者 辛焕海 朱承治 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期17-24,共8页
广义短路比是一种反映多电力电子设备互联和交流电网强度对系统振荡影响的静态指标,可用于量化系统的小干扰稳定裕度。新能源发电功率的随机性导致多馈入系统的小干扰稳定裕度呈现出不确定性,为此,提出一种基于广义短路比的电力电子多... 广义短路比是一种反映多电力电子设备互联和交流电网强度对系统振荡影响的静态指标,可用于量化系统的小干扰稳定裕度。新能源发电功率的随机性导致多馈入系统的小干扰稳定裕度呈现出不确定性,为此,提出一种基于广义短路比的电力电子多馈入系统小干扰概率稳定裕度评估方法。首先,将额定运行条件下的广义短路比推广到适用于一般运行条件的广义运行短路比,从而能够量度电力电子设备任意输出功率时的系统小干扰稳定裕度;其次,由于广义运行短路比在数学上对应拓展导纳矩阵的最小特征值,而拓展导纳矩阵元素中包含不确定的输出功率,因此采用矩阵概率D稳定描述系统小干扰概率稳定评估问题;同时为克服在工程实践中获取输出功率准确概率分布的困难,采用期望和方差等部分概率信息来描述系统随机性,在此基础上结合广义矩理论将矩阵概率D稳定转化为易于求解的半定规划问题。最后,通过算例说明所提评估方法的有效性。 展开更多
关键词 电力电子多馈入系统 广义短路比 小干扰稳定裕度 概率D稳定
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