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基于虚拟振荡器控制的变流器暂态稳定性提升策略
1
作者 兰飞 刘云天 +2 位作者 徐鹏 黎静华 谢玲玲 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第6期112-124,共13页
当电网因大扰动而发生电压跌落时,采用虚拟振荡器控制的变流器存在功角失稳和过电流双重风险,故障穿越能力不足。针对这一问题,从功角稳定机理、电压动态对功角稳定的影响以及故障电流动态3个维度对虚拟振荡器暂态特性进行分析,并探究... 当电网因大扰动而发生电压跌落时,采用虚拟振荡器控制的变流器存在功角失稳和过电流双重风险,故障穿越能力不足。针对这一问题,从功角稳定机理、电压动态对功角稳定的影响以及故障电流动态3个维度对虚拟振荡器暂态特性进行分析,并探究实现有效故障穿越的必要条件。根据上述分析,提出基于协同控制理论的暂态功角控制方案以提升其功角稳定性。针对过电流问题,设计自适应参考电压和衰减特性虚拟阻抗的联合控制架构,动态优化电流响应。进一步,提出暂态综合控制架构,使两类问题解决方案通过其控制回路高效协同,从而使变流器在暂态期间既能快速镇定功角,又能将暂态电流限制在安全阈值内。仿真分析与硬件在环实验结果表明,所提策略提升了变流器的故障穿越能力,为提升电网运行稳定性提供了有效技术方案。 展开更多
关键词 新能源 并网 构网型变流器 虚拟振荡器 暂态稳定性 故障穿越 电流限制 协同控制
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地埋电缆群实时动态载流能力快速评估方法
2
作者 司文荣 梁永春 +1 位作者 赵莹莹 傅晨钊 《高压电器》 北大核心 2026年第2期153-161,共9页
准确、快速计算应急负荷和转供负荷工况下地埋电力电缆群暂态缆芯温升对于提高电力电缆动态载流能力精细化管理水平具有重要的意义。首先利用有限元稳态分析获得转移矩阵,利用有限元暂态分析获得单根加热电缆下的自热暂态温升数据和其... 准确、快速计算应急负荷和转供负荷工况下地埋电力电缆群暂态缆芯温升对于提高电力电缆动态载流能力精细化管理水平具有重要的意义。首先利用有限元稳态分析获得转移矩阵,利用有限元暂态分析获得单根加热电缆下的自热暂态温升数据和其余电缆的互热暂态温升数据;然后构建了复合暂态热路模型,加载电缆的自热热路模型由二支路热阻—热容组成,邻近电缆的互热热路模型由一支路热阻—热容组成,给出了复合暂态热路模型的龙格库塔法求解方法;最后以有限元计算结果为基准,利用遗传算法优化求解复合热路模型的热阻和热容参数。针对具体实例,利用转移矩阵获得各电缆稳态温升,通过每一个时间步修正损耗实现热电耦合,利用复合热路模型计算任意一根电缆的动态载流量。与有限元计算结果对比表明,该方法具有较高的精度,可以用于工程中直埋电缆群的应急负荷和转供负荷电流运维管理。 展开更多
关键词 地埋电缆群 复合暂态热路模型 暂态缆芯温升 动态载流量 龙格库塔法 转移矩阵 热电耦合
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IGCT型换流器快速电磁暂态等效建模方法
3
作者 王渝红 袁梦 +1 位作者 高仕林 廖建权 《高电压技术》 北大核心 2026年第4期1858-1868,I0020-I0022,共14页
针对集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)型换流器电磁暂态仿真中存在的仿真效率低问题,该文提出了一种基于戴维南等效的IGCT型换流器快速电磁暂态等效建模方法。首先,介绍了IGCT型换流器的拓扑结构及基于I... 针对集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)型换流器电磁暂态仿真中存在的仿真效率低问题,该文提出了一种基于戴维南等效的IGCT型换流器快速电磁暂态等效建模方法。首先,介绍了IGCT型换流器的拓扑结构及基于IGCT型换流器的直流输电系统拓扑。其次,分析了IGCT型换流器器件的开关状态判断逻辑。进一步,提出了基于戴维南等效的IGCT型换流器桥臂快速电磁暂态等效建模方法,并分析了含IGCT型换流器快速等效模型的电磁暂态仿真流程。最后,以典型的IGCT型直流输电系统为对象,将所提出的快速等效模型与详细模型进行对比。结果表明,所提出的快速等效模型在保持与详细模型仿真精度偏差小于1%的情况下,仿真计算时间减少超过30%,仿真效率更高。 展开更多
关键词 高压直流输电 集成门极换流晶闸管 电磁暂态建模 戴维南等效 换相失败 电磁暂态仿真
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一种考虑电流限制的构网型变流器稳定性增强策略
4
作者 赵铁英 王浩然 +3 位作者 黄志远 祁昱昂 田培建 杨浩然 《电力系统保护与控制》 北大核心 2026年第10期13-23,共11页
针对电压跌落工况下构网型变流器(grid-forming converter,GFC)存在的过流及暂态稳定性不足的问题,提出了一种结合电流限制的暂态稳定性增强控制策略。首先,介绍了所研究的GFC结构,分析了过电流的成因及常规限流方法导致暂态失稳的机理... 针对电压跌落工况下构网型变流器(grid-forming converter,GFC)存在的过流及暂态稳定性不足的问题,提出了一种结合电流限制的暂态稳定性增强控制策略。首先,介绍了所研究的GFC结构,分析了过电流的成因及常规限流方法导致暂态失稳的机理。其次,引入自适应虚拟阻抗以限制故障发生及故障持续期间的过电流,并通过电网电压检测自适应调整参考功率,从而提高功角稳定性。此外,提出了一种基于控制器内部变量检测电网电压骤降幅度的方法,无需额外采样电网电压或测量线路阻抗。最后,通过仿真与实验结果的对比分析,验证了所提控制方法的正确性与有效性。 展开更多
关键词 构网型变流器 限流 自适应虚拟阻抗 暂态稳定性 虚拟功率角
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基于功角偏差补偿的构网型变流器暂态稳定提升控制策略
5
作者 张计科 姜斐然 刘瑞明 《广东电力》 北大核心 2026年第5期13-27,共15页
当电网发生故障时,构网型变流器易发生功角失稳、频率失稳及故障过流的问题,对系统安全稳定运行构成威胁。为解决此问题,构建典型虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制数学模型,并对功角稳定、频率稳定及故障过流机... 当电网发生故障时,构网型变流器易发生功角失稳、频率失稳及故障过流的问题,对系统安全稳定运行构成威胁。为解决此问题,构建典型虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制数学模型,并对功角稳定、频率稳定及故障过流机理进行分析,提出基于功角偏差补偿的构网型变流器暂态稳定提升控制策略。该控制策略首先通过变流器与电网的功角差值对有功环系统转矩进行补偿,从而使系统功角维持稳定;其次根据故障电流的大小进行虚拟阻抗自适应调节以抑制故障过流;同时通过转动惯量及阻尼系数自适应调整以提升频率稳定性。该方法可在维持功角及频率稳定的同时,有效抑制故障过电流。仿真结果验证了理论分析的正确性及所提控制方法的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 暂态稳定 功角偏差补偿 故障限流 频率稳定
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考虑限流的构网型变流器及角频率PID补偿器暂态稳定性分析
6
作者 颜湘武 胡演 +2 位作者 蔡光 贾焦心 邵尹池 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第6期87-99,共13页
大扰动故障时有限过载能力的构网型变流器可能出现暂态失稳问题。首先,分析有功环暂态稳定性改造思路,推导了有功环参变量对暂态功角和频率稳定性的作用,得出了较为统一的角频率比例-积分-微分(PID)补偿器,该方法分别通过比例、积分和... 大扰动故障时有限过载能力的构网型变流器可能出现暂态失稳问题。首先,分析有功环暂态稳定性改造思路,推导了有功环参变量对暂态功角和频率稳定性的作用,得出了较为统一的角频率比例-积分-微分(PID)补偿器,该方法分别通过比例、积分和微分系数修正阻尼、功率指令和惯量,改善功角动态过程并构造功角平衡点以提高变流器暂态稳定性能;其次,考虑了限流幅值对变流器的影响,揭示了限流幅值恶化功角曲线的内在机制;随后,针对补偿器系数暂态稳定性分析比例和微分系数适用于功角平衡点存在的故障穿越,积分系数构造平衡点适用于永久故障穿越;同时,提出了考虑限流的补偿器参数设计流程,突出了限流削弱补偿器参数大小的潜在联系,并以吸引域大小和极限切除时间长短的暂态稳定性指标定性描述;最后,通过仿真和实验对比几种方案,验证了角频率PID补偿器提高构网型变流器暂态稳定性能的有效性。 展开更多
关键词 构网型变流器 有功环 限流幅值 暂态稳定性 比例-积分-微分补偿器 功角曲线 故障穿越
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基于虚拟磁链反馈控制的跟/构网型MMC暂态稳定性提升方法
7
作者 刘洋 李昊恒 +3 位作者 阳岳希 陈金聪 武艳秋 陈增杰 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第10期87-100,共14页
基于模块化多电平换流器(MMC)的高压直流输电是大规模新能源并网的重要途径,在新能源集中并网区域,暂态稳定裕度不足成为限制输电断面极限的核心因素之一。为解决由大扰动引起的MMC暂态失稳问题,在不改变原有换流器控制结构的情况下,引... 基于模块化多电平换流器(MMC)的高压直流输电是大规模新能源并网的重要途径,在新能源集中并网区域,暂态稳定裕度不足成为限制输电断面极限的核心因素之一。为解决由大扰动引起的MMC暂态失稳问题,在不改变原有换流器控制结构的情况下,引入虚拟磁链反馈控制,以此来提高跟/构网型MMC的暂态稳定能力和延长极限切除时间。通过推导加入虚拟磁链反馈控制前后的跟/构网型MMC的阻抗特性和构网型MMC的功角特性发现:虚拟磁链反馈控制可以降低跟/构网型MMC的谐振峰值并提升相角稳定裕度,可以使构网型MMC功角特性上移,使其具备天然的“大减速面积、小加速面积”的特性。基于PSCAD/EMTDC的双端柔性直流系统、接入柔性直流的3机9节点全电力电子系统以及硬件在环实验验证了所提控制策略的有效性和理论推导结果的正确性。 展开更多
关键词 柔性直流输电 模块化多电平换流器 暂态稳定性 小信号稳定性 虚拟同步机 跟网型控制 构网型控制 虚拟磁链反馈控制
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T接暂态电流对有源配电网差动保护的影响与解决方法
8
作者 林浩然 孔维娜 +3 位作者 褚福亮 袁通 杨明耀 高厚磊 《电力系统保护与控制》 北大核心 2026年第6期83-93,共11页
为应对分布式电源接入带来的保护问题,电流差动保护已开始应用于有源配电网。在配电网馈线区段中,常有T接变压器或感应电动机类型的负荷分支,其产生的非故障暂态电流可能导致电流差动保护误动。针对该问题,分析了T接暂态电流可能引起差... 为应对分布式电源接入带来的保护问题,电流差动保护已开始应用于有源配电网。在配电网馈线区段中,常有T接变压器或感应电动机类型的负荷分支,其产生的非故障暂态电流可能导致电流差动保护误动。针对该问题,分析了T接暂态电流可能引起差动保护误动的多个场景。在此基础上,结合暂态电流波形特点,提出了一种基于差动电流正序分量衰减特征的闭锁方案。该方案采用傅里叶算法提取电流基波幅值,通过正序电流幅值衰减率区分故障差流和非故障暂态差流。仿真结果和现场数据验证表明,所提方案能够在不降低差动保护灵敏度的前提下,有效规避T接变压器或感应电机引起的保护误动风险。 展开更多
关键词 T接负荷分支 暂态电流 闭锁方案 电流差动保护 有源配电网
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基于运行模式切换的强抗扰并网变流器控制策略
9
作者 金国彬 尹广涵 +3 位作者 李玲 李国庆 杨明城 辛业春 《电力系统保护与控制》 北大核心 2026年第8期93-103,共11页
针对并网变流器在网侧三相对称短路故障时难以兼顾暂态同步稳定性与故障穿越能力这一问题,提出基于运行模式切换的强抗扰并网变流器控制策略。首先,设计了基于虚拟振荡器锁相环的跟网型稳态控制方法。针对三相对称短路故障,融合虚拟同... 针对并网变流器在网侧三相对称短路故障时难以兼顾暂态同步稳定性与故障穿越能力这一问题,提出基于运行模式切换的强抗扰并网变流器控制策略。首先,设计了基于虚拟振荡器锁相环的跟网型稳态控制方法。针对三相对称短路故障,融合虚拟同步技术、虚拟阻抗及电流限幅策略,设计了构网型交叉控制方法。同时,根据稳态和短路故障期间变流器输出电流的幅值大小差异,设计两种运行模式的切换控制方法。借助虚拟振荡器的相位跳变扰动抑制能力,通过采用相位继承方式,实现并网系统“稳态-故障”模式暂态同步稳定的平滑过渡。所提出的控制策略可以使并网系统在三相短路故障场景下的动态响应速度得到提升,限流环节可以合理限制三相短路故障期间变流器网侧输出电流幅值,避免变流器过流闭锁。最后,所提控制策略的有效性均在MATLAB/Simulink仿真和RT-LAB实时数字仿真平台进行了全面验证。 展开更多
关键词 并网变流器 虚拟振荡器锁相环 故障穿越 暂态稳定性 短路电流限制
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接地源瞬变电磁输电线电感特性分析及发射电流制约效应
10
作者 郭全辉 薛国强 +1 位作者 王研博 马啸寅 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第1期41-46,共6页
在人工源电磁法勘探领域,大电流和高频率发射是实现电性结构精细探测的关键。然而,接地源长距离输电线产生的电感与高频电流共同作用,会对发射电流形成显著制约。基于输电线电感计算公式,分析了输电线长度、横截面积等参数对电感的影响... 在人工源电磁法勘探领域,大电流和高频率发射是实现电性结构精细探测的关键。然而,接地源长距离输电线产生的电感与高频电流共同作用,会对发射电流形成显著制约。基于输电线电感计算公式,分析了输电线长度、横截面积等参数对电感的影响,明确输电线电感主要受长度支配,呈线性增长,横截面积影响较弱。结合基尔霍夫定律与交流电路理论,推导并简化了发射电流有效值公式,误差分析显示其满足工程精度。通过归一化处理,量化了不同频率与电感组合对发射电流的制约效应,明确电流幅值随频率升高、电感增大而衰减的规律。最后提出引入辅助发射导线注入反方向电流的解决方案,抵消磁场、降低感抗损耗。研究成果为优化发射源参数设计、提升深部探测数据质量提供了理论依据,具有重要工程应用价值。 展开更多
关键词 接地源瞬变电磁法 输电线电感 发射电流制约效应 电流有效值
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规模化新能源直流汇集外送系统的暂态过电压抑制:基于DC/DC有功电流调控的盈余功率分布调节方法 被引量：1
11
作者 董昊林 郭春义 贺之渊 《电网技术》 北大核心 2026年第2期457-467,I0002,I0003,共13页
为抑制规模化新能源直流汇集外送系统在受端交流母线短路故障工况下的暂态过电压,研究了直流汇集子系统(DC/DC换流站低压侧及直流汇集网络构成)与直流送出子系统(DC/DC换流站高压侧及直流送出网络构成)间盈余功率分布及暂态过电压不平... 为抑制规模化新能源直流汇集外送系统在受端交流母线短路故障工况下的暂态过电压,研究了直流汇集子系统(DC/DC换流站低压侧及直流汇集网络构成)与直流送出子系统(DC/DC换流站高压侧及直流送出网络构成)间盈余功率分布及暂态过电压不平衡的机理。然后基于DC/DC换流站高低压侧直流电压暂态特性,提出了一种基于直流电压偏差量的有功电流调控方法。该方法将直流电压偏差量转化为DC/DC换流站交流侧有功电流指令值,通过调节有功电流重构系统盈余功率分布,最终达到抑制过电压的目的。基于PSCAD/EMTDC搭建了规模化新能源直流汇集外送系统模型,对系统盈余功率和暂态过电压不平衡特性、所提控制策略投入后动态运行特性以及其与避雷器、降出力控制方法联合运行特性进行仿真验证,仿真结果验证了所提控制策略抑制直流暂态过电压的有效性以及工程实用的可行性。 展开更多
关键词 规模化新能源 直流汇集外送 盈余功率 不平衡特性 有功电流 暂态过电压
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基于能量平衡机制的跟-构网变流器并联系统暂态稳定性提升策略
12
作者 彭子豪 肖凡 +3 位作者 原宇腾 涂春鸣 罗宇航 李金 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第6期35-47,共13页
当配电网源侧电压跌落时,跟、构网异构变流器之间的交互作用容易引发并联系统功角失稳与输出过电流等暂态稳定性问题。文中聚焦虚拟同步发电机(VSG)与跟网型储能系统(GFL-ESS)并联系统中的能量耦合机理与动态交互特性,提出了基于能量平... 当配电网源侧电压跌落时,跟、构网异构变流器之间的交互作用容易引发并联系统功角失稳与输出过电流等暂态稳定性问题。文中聚焦虚拟同步发电机(VSG)与跟网型储能系统(GFL-ESS)并联系统中的能量耦合机理与动态交互特性,提出了基于能量平衡机制的暂态稳定性提升策略,通过调控GFL-ESS与VSG之间的主动能量交互平衡,实现VSG功角稳定与电流安全的双目标协同控制。首先,构建了VSG和电流控制GFL-ESS并联系统的暂态分析模型,研究了异构变流器之间的能量耦合机理。其次,基于改进的龙格-库塔算法和相平面法分析了GFL-ESS输出电流特性对并联系统暂态功角稳定性的影响,定性评估了多机协同稳定运行可行域。随后,针对不同电压跌落程度,定量刻画了GFL-ESS的有功/无功电流安全边界,实现并联系统功角稳定与电流安全协同约束。最后,仿真和实验验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。 展开更多
关键词 并联系统 暂态稳定性 构网型变流器 跟网型储能系统 虚拟同步发电机 能量平衡 相平面法 限流控制
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考虑电压外环与锁相环耦合的跟网型变流器暂态同步稳定分析
13
作者 陈乐柯 朱林 +3 位作者 刘阳 雪映 刘方 张永杰 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第5期125-137,共13页
跟网型变流器的暂态同步稳定问题已引起广泛关注,而现有研究多忽略不同控制环节间耦合对变流器暂态同步的影响。为此,文中详细探讨了电压外环与锁相环在暂态同步过程中的耦合作用,提出了跟网型变流器暂态同步稳定机理新认识。首先,计及... 跟网型变流器的暂态同步稳定问题已引起广泛关注,而现有研究多忽略不同控制环节间耦合对变流器暂态同步的影响。为此,文中详细探讨了电压外环与锁相环在暂态同步过程中的耦合作用,提出了跟网型变流器暂态同步稳定机理新认识。首先,计及电压外环比例-积分控制和电流限幅控制的动态变化,建立了考虑电压外环与锁相环耦合的跟网型变流器暂态同步稳定分析模型;其次,全面探讨了直流电压控制、交流电压控制、电流限幅控制与锁相环之间的耦合影响,梳理出3种耦合作用形式,推导出在不同耦合作用下等效机械转矩、等效阻尼的解析表达;然后,提出了考虑电压外环与锁相环耦合的2种暂态同步失稳类型,一种是缺乏稳定平衡点,另一种是暂态过程中加速面积、减速面积和等效阻尼的耗能量无法匹配,从而系统揭示了电流限幅期间变流器的暂态同步失稳机理;最后,通过仿真验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 跟网型变流器 暂态同步稳定 电压外环 锁相环 耦合 等面积法则 电流限幅控制
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可关断电流源换流器谐波解析分析与影响评估
14
作者 贺之渊 高冲 +3 位作者 李云丰 叶辉融 李婷婷 宁志彦 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第11期85-94,共10页
传统高压直流输电受端采用电网换相换流器,交流电压跌落时关断角裕度降低,极易引发换相失败。可关断电流源换流器凭借其主动关断能力有效规避了换相失败风险。然而,在暂态工况下,可关断电流源换流器的全控器件关断后须借助避雷器导通以... 传统高压直流输电受端采用电网换相换流器,交流电压跌落时关断角裕度降低,极易引发换相失败。可关断电流源换流器凭借其主动关断能力有效规避了换相失败风险。然而,在暂态工况下,可关断电流源换流器的全控器件关断后须借助避雷器导通以辅助换流过程,但避雷器导通会引入额外的强迫换相环节,对系统谐波特性产生影响。针对当前该类换流器理论解析研究不足的问题,开展了可关断电流源换流器谐波特性解析分析与滤波器应力评估研究。首先,分析了可控电网换相换流器在稳态与暂态工况下的开关时序差异及其对换流特性的影响。其次,推导了计及强迫换相角影响的换流器各阶段电压、电流解析表达式。再次,基于快速傅里叶变换理论,对交直流两侧的各次谐波分量进行了精确解析。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证了所提谐波解析方法的正确性和有效性,并通过仿真对不同工作模式下滤波器电流应力进行校核。 展开更多
关键词 电流源换流器 电网换相换流器 避雷器 谐波 换相 暂态工况 电流应力
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考虑电流限幅的100%可再生能源电力系统暂态稳定判据
15
作者 刘菁锐 屠增泽 +2 位作者 李佳朋 李宇骏 宋文浩 《电网技术》 北大核心 2026年第2期765-772,I0106,共9页
研究了考虑电流限幅的100%可再生能源电力系统的暂态稳定性。首先,构建了全虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)组网系统的暂态稳定性分析模型。其次,基于最优化问题的扰动分析理论研究电流限幅对暂态能量函数值域的影... 研究了考虑电流限幅的100%可再生能源电力系统的暂态稳定性。首先,构建了全虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)组网系统的暂态稳定性分析模型。其次,基于最优化问题的扰动分析理论研究电流限幅对暂态能量函数值域的影响。发现对标准形式的最优化问题,若所有等式约束的拉格朗日乘子均为负,则目标函数存在上确界。由此证明了所有VSG不触发电流限幅时暂态能量函数必然存在最大值。接着,通过构造n个优化子问题求解所有VSG不进入限流控制模式时的最大势能,进而导出了全VSG组网系统的保守稳定判据。最后,基于改进3机9节点系统验证了所提100%可再生能源电力系统暂态稳定判据的正确性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 电流限幅控制 暂态稳定性 100%可再生能源系统
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新能源机组参与的在线短路电流控制措施优化决策方法
16
作者 罗峰 徐伟 +3 位作者 董炜 华文 张健 周海锋 《电网技术》 北大核心 2026年第2期797-806,I0116,I0117,共12页
随着大规模新能源并网以及互联电网规模的不断扩大,电网短路电流水平接近甚至超过断路器的额定遮断容量。针对现有短路电流控制措施未充分发挥海量新能源机组灵活调节能力的问题,提出了新能源机组参与的在线短路电流控制措施优化决策方... 随着大规模新能源并网以及互联电网规模的不断扩大,电网短路电流水平接近甚至超过断路器的额定遮断容量。针对现有短路电流控制措施未充分发挥海量新能源机组灵活调节能力的问题,提出了新能源机组参与的在线短路电流控制措施优化决策方法。首先,从理论上分析了影响新能源机组贡献短路电流的关键因素,并通过半实物仿真验证了新能源机组控制参数调整对短路电流控制的有效性和可行性;然后,考虑新能源机组控制参数调整对暂态电压的影响,构建以常规短路电流控制措施控制代价和新能源机组控制参数调整量最小为目标的优化决策模型,通过在线并行计算平台按照目标函数要求搜索得到新能源机组参与的短路电流控制策略,并下发至新能源场站装置,实现短路电流在线闭环控制;最后,某实际电网算例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 新能源 短路电流 控制参数调整 暂态电压 在线控制策略
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环形电流限幅下构网型变流器并网暂态同步稳定性分析
17
作者 林宇轩 李威 +1 位作者 朱玲 唐弘阳 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第6期72-86,共15页
电流限幅环节显著影响构网型变流器并网暂态同步特性。与单一轴系(d轴或q轴)电流限幅不同,环形电流限幅能兼顾系统有功、无功调节需求,是工程设计中的重要类型,但其作用下设备并网的暂态同步稳定特性尚不清晰。首先,文中研究了环形电流... 电流限幅环节显著影响构网型变流器并网暂态同步特性。与单一轴系(d轴或q轴)电流限幅不同,环形电流限幅能兼顾系统有功、无功调节需求,是工程设计中的重要类型,但其作用下设备并网的暂态同步稳定特性尚不清晰。首先,文中研究了环形电流限幅对基于虚拟同步机控制的构网型变流器并网暂态同步的影响机制,指出环形电流限幅作用期间,变流器虚拟功角与其内电势和电网电压相量的夹角间存在跳变,导致变流器呈现出相位时变的电流源特性。然后,提出了一种计及阻尼项的极限切除角计算方法,分析了构网型变流器并网的暂态同步稳定性,发现限流期间变流器的虚拟功角曲线为一簇平移量时变的余弦曲线群,并且电流限幅值减小会恶化其并网暂态同步稳定性。最后,仿真结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 虚拟同步机 暂态同步 稳定性 构网型变流器 阻尼 电流限幅 虚拟功角曲线
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考虑暂态电流过冲抑制的海上风电柔直换流阀故障穿越策略研究
18
作者 王彦峰 李峰 +2 位作者 彭穗 邹一帆 王易 《可再生能源》 北大核心 2026年第3期405-414,共10页
随着海上风电规模化开发及远距离并网需求增长,柔性直流输电系统凭借其优越的可控性及无功补偿自足特性,已成为主流风电送出方案。然而,电网电压骤降等故障易导致柔直换流阀暂态电流过冲,直接危及功率器件安全性与系统故障穿越能力,降... 随着海上风电规模化开发及远距离并网需求增长,柔性直流输电系统凭借其优越的可控性及无功补偿自足特性,已成为主流风电送出方案。然而,电网电压骤降等故障易导致柔直换流阀暂态电流过冲,直接危及功率器件安全性与系统故障穿越能力,降低海上风电并网可靠性。为有效解决上述问题,文章提出了一种基于卡尔曼滤波器瞬时虚拟阻抗的海上风电柔直换流阀故障穿越策略。首先,基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)拓扑结构,构建虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制框架以实现惯量支撑特性;然后,考虑电网阻抗影响,针对故障穿越过程中的电流冲击问题,采用了基于卡尔曼滤波器的电网阻抗辨识方法,根据换流阀网侧电流幅值,在故障穿越过程中动态修正换流阀控制环路中的虚拟阻抗,从而自适应地抑制暂态电流过冲,降低故障穿越过程中的暂态过流对功率器件与继电保护装置的冲击影响。仿真结果表明,与传统故障穿越策略相比,文章所提方法可将暂态电流峰值降低70%,提升了故障穿越过程中换流阀的安全性和系统稳定性。 展开更多
关键词 海上风电柔直换流阀 故障穿越策略 暂态电流冲击抑制 自适应虚拟阻抗
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新能源送出柔性直流输电系统送受两端构网型控制
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作者 甘慧辰 肖晃庆 +1 位作者 郭铸 黄伟煌 《电力系统自动化》 北大核心 2026年第11期40-51,共12页
在大规模新能源接入电力系统背景下,电网频率和电压稳定问题愈发突出,采用传统控制的柔性直流输电系统缺乏对受端电网的主动支撑。为此,文中提出一种具有主动支撑能力的柔性直流输电系统送受两端构网型控制,其中,送端换流站采用孤岛控制... 在大规模新能源接入电力系统背景下,电网频率和电压稳定问题愈发突出,采用传统控制的柔性直流输电系统缺乏对受端电网的主动支撑。为此,文中提出一种具有主动支撑能力的柔性直流输电系统送受两端构网型控制,其中,送端换流站采用孤岛控制,受端换流站采用基于直流电压调节的混合同步控制。混合同步控制将跟网型控制与构网型控制柔性结合,等效增大同步控制环中的惯性和阻尼,从而提升系统的暂态稳定性。为在故障期间维持换流器电压源特性,提出了基于虚拟阻抗的换流器故障限流控制方法,并研究了故障限流控制对系统稳定性的影响。最后,基于所提出的柔性直流输电系统构网型控制结构,提出了系统送受两端协调控制策略,实现了“无通信”调用送端新能源能量参与受端电网频率调节。在PSCAD/EMTDC中搭建了海上风电双端柔性直流输电系统仿真模型,验证了所提柔性直流输电系统送受两端构网型控制的有效性。 展开更多
关键词 柔性直流输电系统 新能源 构网型控制 混合同步控制 暂态稳定性 故障穿越 故障限流控制 虚拟阻抗
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基于功角同步的下垂控制型逆变器低压穿越控制策略
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作者 魏光明 苟方杰 +4 位作者 王世友 孙春山 苏宏伟 何文钦 贺悝 《电网与清洁能源》 北大核心 2026年第1期48-55,66,共9页
为提高故障时下垂控制型逆变器暂态稳定性,提出一种兼顾功角稳定和故障电流限制的控制策略。为实现系统功角稳定,该策略在有功-频率控制环中嵌入功角同步算法,通过调节逆变器输出频率达成目标;针对无功-电压控制环,采用二次调节机制对... 为提高故障时下垂控制型逆变器暂态稳定性,提出一种兼顾功角稳定和故障电流限制的控制策略。为实现系统功角稳定,该策略在有功-频率控制环中嵌入功角同步算法,通过调节逆变器输出频率达成目标;针对无功-电压控制环,采用二次调节机制对电压指令值进行修正,在精准控制逆变器输出电压的同时,实现输出电流向安全阈值范围的约束。同时,分析了功角稳定控制对限制逆变器输出电流的影响,证明功角稳定控制和输出电流限幅控制存在相互配合关系。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 下垂控制型逆变器 暂态稳定性 低压穿越 功角稳定控制 输出电流限幅控制 功角同步算法
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