风电大规模并网导致系统惯量严重降低,恶化了系统的频率稳定性。针对上述问题,该文结合非线性预测理论以及扩张状态观测理论(extended state observer,ESO)提出双馈风机参与电网频率调节的短期频率支撑方法。首先,建立与系统频率偏差和...风电大规模并网导致系统惯量严重降低,恶化了系统的频率稳定性。针对上述问题,该文结合非线性预测理论以及扩张状态观测理论(extended state observer,ESO)提出双馈风机参与电网频率调节的短期频率支撑方法。首先,建立与系统频率偏差和风机转速相关的目标状态方程,并计算不同控制目标量对应的预测阶;其次,根据非线性预测理论计算预测矩阵,对未来时刻状态跟踪误差进行预测,并求得非线性控制律;最后,引入扩张状态观测器对非线性控制律中的复杂李导数运算进行观测,减轻控制律所需的计算负担。通过MATLAB/SIMULINK搭建含风电系统进行仿真验证,结果表明,所提方法有效地改善了电网的频率响应,并且无需单独设计转速恢复环节,能够实现风机转速的自恢复。展开更多
针对传统配电网电压控制方法存在的调节资源有限、调控成本较高、响应速度较慢等问题,提出一种利用电制氢(power to hydrogen,P2H)辅助的两阶段电压随机优化控制策略。首先,在建立P2H装置在内的调压设备运行约束以及配电网线路约束的基...针对传统配电网电压控制方法存在的调节资源有限、调控成本较高、响应速度较慢等问题,提出一种利用电制氢(power to hydrogen,P2H)辅助的两阶段电压随机优化控制策略。首先,在建立P2H装置在内的调压设备运行约束以及配电网线路约束的基础上,建立了考虑电解制气收益的日前-日内两阶段电压优化控制模型。其次,针对分布式能源出力和负荷需求日内短时扰动引发的电压波动甚至越限问题,基于拉丁超立方抽样与Kantorovich距离削减技术构建了配电网典型运行场景,并以各场景下日内阶段目标函数期望最小为目标求解电压控制策略。算例结果表明,所提方法相比于不考虑P2H辅助的常规电压控制方案,有效避免了电压越限问题,并且总控制成本降低了26.43%。展开更多
该文从数学上描述了配电系统的N-1安全性,给出了安全域(distribution system security region,DSSR)的严格数学定义,并首次证明DSSR的存在性。首先,从数学上描述了配电系统运行的状态空间与正常运行方式下的约束条件。其次,为描述N-1安...该文从数学上描述了配电系统的N-1安全性,给出了安全域(distribution system security region,DSSR)的严格数学定义,并首次证明DSSR的存在性。首先,从数学上描述了配电系统运行的状态空间与正常运行方式下的约束条件。其次,为描述N-1安全性及安全程度,提出了安全函数的概念,并给出一个具体的安全函数,并证明其具有连续和单调减的重要性质。再从数学上将N-1安全性描述为安全函数满足某个预定临界值的问题。然后,给出了更严格的DSSR数学定义:DSSR是所有安全工作点的集合,该集合具有封闭的边界,边界内部均为安全工作点,外部均为不安全工作点。最后,从数学上证明了对于任意给定配电网,其DSSR一定存在。文中工作对揭示配电网安全域的数学本质具有重要意义,为未来智能配电系统安全高效的运行及规划技术奠定理论基础。展开更多
针对采用直接电流控制策略的电压源换流器(voltage source converter,VSC)控制系统比例积分(PI)参数难以选取的问题,提出了一种优化外环PI控制器参数的方法。首先建立解耦后的外环参数整定模型,然后基于时间乘绝对误差积分(integral of ...针对采用直接电流控制策略的电压源换流器(voltage source converter,VSC)控制系统比例积分(PI)参数难以选取的问题,提出了一种优化外环PI控制器参数的方法。首先建立解耦后的外环参数整定模型,然后基于时间乘绝对误差积分(integral of time multiplied by the absolute value of error,ITAE)准则构造PI参数优化的性能泛函,针对此最优控制模型的特点,论文采用遗传算法进行求解,在PSCAD搭建VSC-HVDC模型进行仿真验证。展开更多
文摘风电大规模并网导致系统惯量严重降低,恶化了系统的频率稳定性。针对上述问题,该文结合非线性预测理论以及扩张状态观测理论(extended state observer,ESO)提出双馈风机参与电网频率调节的短期频率支撑方法。首先,建立与系统频率偏差和风机转速相关的目标状态方程,并计算不同控制目标量对应的预测阶;其次,根据非线性预测理论计算预测矩阵,对未来时刻状态跟踪误差进行预测,并求得非线性控制律;最后,引入扩张状态观测器对非线性控制律中的复杂李导数运算进行观测,减轻控制律所需的计算负担。通过MATLAB/SIMULINK搭建含风电系统进行仿真验证,结果表明,所提方法有效地改善了电网的频率响应,并且无需单独设计转速恢复环节,能够实现风机转速的自恢复。
文摘针对传统配电网电压控制方法存在的调节资源有限、调控成本较高、响应速度较慢等问题,提出一种利用电制氢(power to hydrogen,P2H)辅助的两阶段电压随机优化控制策略。首先,在建立P2H装置在内的调压设备运行约束以及配电网线路约束的基础上,建立了考虑电解制气收益的日前-日内两阶段电压优化控制模型。其次,针对分布式能源出力和负荷需求日内短时扰动引发的电压波动甚至越限问题,基于拉丁超立方抽样与Kantorovich距离削减技术构建了配电网典型运行场景,并以各场景下日内阶段目标函数期望最小为目标求解电压控制策略。算例结果表明,所提方法相比于不考虑P2H辅助的常规电压控制方案,有效避免了电压越限问题,并且总控制成本降低了26.43%。
文摘该文从数学上描述了配电系统的N-1安全性,给出了安全域(distribution system security region,DSSR)的严格数学定义,并首次证明DSSR的存在性。首先,从数学上描述了配电系统运行的状态空间与正常运行方式下的约束条件。其次,为描述N-1安全性及安全程度,提出了安全函数的概念,并给出一个具体的安全函数,并证明其具有连续和单调减的重要性质。再从数学上将N-1安全性描述为安全函数满足某个预定临界值的问题。然后,给出了更严格的DSSR数学定义:DSSR是所有安全工作点的集合,该集合具有封闭的边界,边界内部均为安全工作点,外部均为不安全工作点。最后,从数学上证明了对于任意给定配电网,其DSSR一定存在。文中工作对揭示配电网安全域的数学本质具有重要意义,为未来智能配电系统安全高效的运行及规划技术奠定理论基础。
文摘针对采用直接电流控制策略的电压源换流器(voltage source converter,VSC)控制系统比例积分(PI)参数难以选取的问题,提出了一种优化外环PI控制器参数的方法。首先建立解耦后的外环参数整定模型,然后基于时间乘绝对误差积分(integral of time multiplied by the absolute value of error,ITAE)准则构造PI参数优化的性能泛函,针对此最优控制模型的特点,论文采用遗传算法进行求解,在PSCAD搭建VSC-HVDC模型进行仿真验证。
