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基于改进霜冰优化算法的混合风-光-波一体化系统阵列优化
1
作者 杨博 张芮 +3 位作者 胡袁炜骥 李鸿彪 郜登科 陆海 《南方电网技术》 北大核心 2025年第7期50-61,共12页
在国际社会提振气候环境治理的决心与我国“双碳”政策及海洋强国战略的多重驱动下,可再生能源逐步替代化石燃料成为新型发电资源,其中波浪能发电由于资源丰富、绿色环保等优点得到了广泛研究。相较于单一波浪能装置发电系统能源利用率... 在国际社会提振气候环境治理的决心与我国“双碳”政策及海洋强国战略的多重驱动下,可再生能源逐步替代化石燃料成为新型发电资源,其中波浪能发电由于资源丰富、绿色环保等优点得到了广泛研究。相较于单一波浪能装置发电系统能源利用率低的缺点,混合风-光-波一体化系统(hybrid wind-solar-wave system,HWSWS)可最大程度地实现多能互补。因此,提升HWSWS的效率和产量具有深远意义。为充分发挥风、光、波的优势,提出了一种基于改进霜冰优化算法(improved rime optimization algorithm,IRIME)的HWSWS阵列优化布局策略。通过整合Logistic混沌映射、黄金正弦策略和莱维飞行策略对原始的霜冰优化算法(rime optimization algorithm,RIME)进行改进。为了验证IRIME在优化HWSWS阵列方面的有效性,分别在5个HWSWS和9个HWSWS的规模下对阵列进行优化。仿真结果表明,经IRIME优化后的HWSWS的可实现最大功率输出,相较于RIME、粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)、灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)和天鹰优化算法(aquila optimizer,AO),5个HWSWS规模的输出功率分别提高36.2 kW、83.3 kW、27.6 kW和38.0 kW,9个HWSWS规模的输出功率分别提高45.5 kW、191.2 kW、168.5 kW和66.5 kW,证明了IRIME的有效性与优越性。 展开更多
关键词 改进霜冰优化算法 波浪能转换器 漂浮式光伏 漂浮式风电 混合风-光-波一体化系统 SimuNPS软件
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基于虚拟感应电机控制的风电并网系统振荡特性分析
2
作者 杨冬晨 周泓宇 +2 位作者 韦善阳 李鸿彪 姚伟 《电气工程学报》 北大核心 2025年第4期330-342,共13页
为解决传统锁相环(Phase-locked loop,PLL)控制在弱电网和高功率输出条件下响应迟缓、稳定性不足的问题,针对基于虚拟感应电机(Virtual induction machine,VIM)控制的风电并网运行新技术展开分析。VIM控制通过模拟感应电机的自同步特性... 为解决传统锁相环(Phase-locked loop,PLL)控制在弱电网和高功率输出条件下响应迟缓、稳定性不足的问题,针对基于虚拟感应电机(Virtual induction machine,VIM)控制的风电并网运行新技术展开分析。VIM控制通过模拟感应电机的自同步特性,实现了无PLL的自同步功能,提升了系统的动态响应速度和鲁棒性。通过构建状态空间模型并利用模态分析,定量对比了VIM控制与PLL控制在风电并网系统中的性能,结果显示VIM控制的主导模态阻尼比高于PLL控制,动态响应更快。此外,通过分析短路比和有功出力对稳定性的影响,验证了VIM控制在弱电网和高功率输出条件下的优越鲁棒性,并通过参数优化进一步提升了系统性能。研究表明,VIM控制为风电并网系统在弱电网和高出力场景提供了更稳定、可靠的方案。 展开更多
关键词 虚拟感应电机 风电并网 锁相环 小信号分析 参与因子分析
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基于双Q学习的温差发电系统电压动态补偿
3
作者 张子健 杨博 +2 位作者 李鸿彪 郜登科 陆海 《电网技术》 北大核心 2025年第8期3354-3361,I0097-I0104,共16页
针对温差发电系统在非均匀温度条件下的输出功率下降问题,提出了一种基于双Q学习的温差发电系统电压动态补偿方法。通过引入双Q学习机制和自适应探索率与学习率设计,有效降低了传统Q学习算法因Q值高估导致效率下降的问题,同时结合启发... 针对温差发电系统在非均匀温度条件下的输出功率下降问题,提出了一种基于双Q学习的温差发电系统电压动态补偿方法。通过引入双Q学习机制和自适应探索率与学习率设计,有效降低了传统Q学习算法因Q值高估导致效率下降的问题,同时结合启发式动作策略提升了搜索效率,使算法能够更准确地找到最优电压补偿方案。在10×15模型的仿真中,双Q学习算法在对角线、外部、内部及随机4种温差分布条件下,分别实现了43.00、62.29、47.59和58.89W的功率提升,相比初始功率提升了8.11%~15.79%。在15×15模型中,双Q学习算法在上述4种条件下分别提升了59.97、48.69、59.18和73.22W,功率提升幅度达6.26%~11.38%。所有仿真均通过MATLAB/Simulink及SimuNPS软件实现。仿真结果表明,该方法在多种温差条件下显著提高了发电效率,且优于其他对比算法及动态重构方法。 展开更多
关键词 温差发电 电压补偿 双Q学习 不均匀温度分布 SimuNPS
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高压直挂大容量电池储能系统实时仿真及控制研究 被引量：1
4
作者 刘伟 夏敏学 梁晨鹏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期154-166,共13页
电池储能具有响应速度快、功率密度高、安装地点无要求等特点,是目前十分有前景的储能技术之一。级联变流器用作大容量电池储能变流器时,能够省去工频变压器直接接入中高压电网,即高压直挂式电池储能系统,具备模块化、高电压直挂、单机... 电池储能具有响应速度快、功率密度高、安装地点无要求等特点,是目前十分有前景的储能技术之一。级联变流器用作大容量电池储能变流器时,能够省去工频变压器直接接入中高压电网,即高压直挂式电池储能系统,具备模块化、高电压直挂、单机大容量、多电平输出等优点。然而,目前国内外还缺乏计及电池外特性的高压直挂储能系统的实时仿真模型的研制以及基于实时仿真模型的控保策略研究。首先开发了国内外首个基于CPU和FPGA联合仿真的高压直挂大容量电池储能系统的实时仿真模型。其次以典型的35 kV高压直挂大容量电池储能系统为例,基于OPAL-RT的RT-LAB实时仿真平台,搭建了相应的实时仿真系统,能够支持控制保护系统的闭环接入。最后,多种工况下的测试结果能够验证实时仿真模型和控制保护策略的有效性,为高压直挂大容量电池储能系统的设计和控制优化提供技术支撑。 展开更多
关键词 电池储能 级联H桥 高压直挂 RT-LAB 实时仿真
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考虑频率耦合的MMC序阻抗建模及附加陷波器阻抗重塑方法 被引量：2
5
作者 张宇华 周璟 +3 位作者 王育飞 薛花 郜登科 李鸿彪 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期46-58,共13页
模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)与电网间的频率耦合会影响变流器的阻抗特性,常规研究未考虑频率耦合造成的阻抗模型不准确,对分析系统阻抗特性造成了困扰。针对此问题,建立考虑频率耦合下MMC的全阶阻抗模型,进... 模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)与电网间的频率耦合会影响变流器的阻抗特性,常规研究未考虑频率耦合造成的阻抗模型不准确,对分析系统阻抗特性造成了困扰。针对此问题,建立考虑频率耦合下MMC的全阶阻抗模型,进而分析系统稳定性。在此基础上提出一种基于陷波滤波器的MMC阻抗优化方案,解决弱电网互联系统的稳定问题。在分析MMC传统阻抗建模不能有效发现实际低频段振荡的原因基础上,研究频率耦合在MMC建模中的产生机理和影响程度。根据频率耦合的产生机理,建立小信号模型及变量关系,推导出频率耦合下的MMC全阶阻抗模型。依据全阶模型,提出一种基于陷波器的系统阻抗优化方案,有效解决了MMC弱网互联系统的低频振荡及稳定分析问题。仿真结果验证了耦合下MMC全阶阻抗模型的准确性及低频振荡阻抗优化的可行性。 展开更多
关键词 MMC 频率耦合 弱电网 序阻抗 陷波器
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基于多步逆向半云模型的价格型需求响应不确定性建模 被引量：8
6
作者 张宇华 王丛 +2 位作者 孙晓鹏 李鸿彪 鲍秀昌 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期105-114,共10页
针对现有价格型需求响应模型难以同时精确反映用户响应行为的随机性与模糊性,以及基于对称云模型进行需求响应建模存在拟合误差大、求解稳定性差的问题,提出一种基于多步式逆向云发生器半云模型的价格型需求响应不确定性建模方法。定义... 针对现有价格型需求响应模型难以同时精确反映用户响应行为的随机性与模糊性,以及基于对称云模型进行需求响应建模存在拟合误差大、求解稳定性差的问题,提出一种基于多步式逆向云发生器半云模型的价格型需求响应不确定性建模方法。定义收益率作为不同用户对收益大小认知的统一评估标准,并建立半云模型下的用户收益率与响应行为的映射关系模型。利用多步式逆向云发生器求取半云模型的数字特征,并采用正向云发生器生成反映用户响应行为的分布云图。仿真算例表明,相比于对称云模型与传统价格型需求响应建模方法,半云模型具有更高的拟合精度;相比于单步式逆向云发生器,多步式逆向云发生器具有更好的稳定性。 展开更多
关键词 需求响应 收益率 半云模型 多步式逆向云发生器
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含多场控集成的海上风电场DIgSILENT/PowerFactory建模及实证技术研究 被引量：6
7
作者 郭敬梅 杜胜磊 +4 位作者 王红星 盛超 吴小可 陆晓蒙 曾有芝 《广东电力》 2023年第10期66-76,共11页
结合大规模风电场并网分析最新技术要求,国内常用的建模方法和计算平台往往有功能上的侧重,难以同时满足故障穿越、场站功率控制、调压调频等多种要求,难以应对构建含多场控集成、准确开放的模型开发需求。对此,基于DIgSILENT/PowerFact... 结合大规模风电场并网分析最新技术要求,国内常用的建模方法和计算平台往往有功能上的侧重,难以同时满足故障穿越、场站功率控制、调压调频等多种要求,难以应对构建含多场控集成、准确开放的模型开发需求。对此,基于DIgSILENT/PowerFactory软件平台,利用自定义功能和DSL语言,构建“单机场站场控”多层级的海上风电场通用化模型。以某一实际海上风电场为例,搭建详细的风电场模型,并验证所提方案。基于现场故障穿越实测数据、现场AGC/AVC等实测数据,给出所提模型的仿真校验结果。结果表明,所提机组并网特性和场控功能与实际特性相符,模型准确有效,所建模型适用于实际工程海上风电项目的机组级和场站级控制的并网策略的开发和应用。 展开更多
关键词 DIgSILENT/PowerFactory 海上风电 故障穿越 场级控制 自动发电控制 自动电压控制 一次调频 仿真建模 模型验证
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含双馈风力发电系统的配电网短路电流特性 被引量：5
8
作者 奚鑫泽 邢超 +4 位作者 覃日升 何廷一 和鹏 孟贤 程春辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期921-927,共7页
双馈异步风力发电机(DFIG)作为分布式电源接入配电网,能将辐射状的单电源系统变为双电源系统,改变配电网的拓扑结构.当配电网发生短路故障时,配电网的短路电流会受到风力发电接入的影响.针对DFIG作为分布式电源接入配电网,配电网中不同... 双馈异步风力发电机(DFIG)作为分布式电源接入配电网,能将辐射状的单电源系统变为双电源系统,改变配电网的拓扑结构.当配电网发生短路故障时,配电网的短路电流会受到风力发电接入的影响.针对DFIG作为分布式电源接入配电网,配电网中不同点发生三相短路故障时短路电流受到风力机接入容量及接入点位置影响的问题,结合DFIG的控制策略进行理论推导和仿真分析.首先,从理论上推导含风力发电的配电网短路故障电流关系式,对风力机提供的短路电流进行分析.然后,引入模型预测控制,与经典的矢量控制进行对比分析得出不同控制策略对短路电流的影响,并在此基础上分析配电网在不同点发生三相短路故障时,短路电流随风力机接入容量及位置的变化情况,分析总结DFIG对配电网短路电流及电流保护的影响. 展开更多
关键词 双馈风力发电系统 模型预测控制 配电网 短路电流
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