高比例新能源电力系统风电低出力事件多维度评估与分布特性分析

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作者 畅广辉 单瑞卿 +5 位作者 李翔硕 薛盖超 马瑞杰 苏盛 吴坡 阮冲 《电网技术》 北大核心 2025年第4期1369-1378,共10页

高比例新能源接入电力系统中,大面积静风和低风速导致风电出力显著低于预期造成的风电低出力事件,对电力系统电力电量平衡带来了重大挑战。由于高比例风电接入时间较短,历史数据尚未覆盖各种复杂气象场景,难以形成对风电低出力的深入认... 高比例新能源接入电力系统中,大面积静风和低风速导致风电出力显著低于预期造成的风电低出力事件,对电力系统电力电量平衡带来了重大挑战。由于高比例风电接入时间较短,历史数据尚未覆盖各种复杂气象场景,难以形成对风电低出力的深入认知。文章提出一种基于气象数据反演的低风力事件评估方法,从低出力强度、持续时间等多个维度分析其年内、年际、极值等分布特征。方法首先结合1979—2023年再分析气象数据反演历史小时尺度区域风电出力序列,接着采用滑动平均检测法识别低出力事件,分析其年内、年际统计分布特性和长时间尺度上的变化趋势,最后提出了低出力事件“多年一遇”重现期水平指标。研究结果可为高比例新能源接入电力系统灵活性规划提供支撑。 展开更多

关键词 风力发电 风电低出力事件 欧洲天气预报中心再分析气象数据 高比例新能源电力系统 电力电量平衡

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基于智能卸荷电路的双馈风电机组故障穿越控制 被引量：4

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作者 鲁华永 袁越 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期378-387,共10页

双馈风电机组并网比例不断提高,加剧了电网遭遇外部故障导致规模化脱网问题。文章介绍了现有风机故障穿越控制方案的原理,考虑到频繁投切直流卸荷电路电阻易引起电压波形畸变、超级电容器控制方案成本过高等问题,提出了基于智能卸荷电... 双馈风电机组并网比例不断提高,加剧了电网遭遇外部故障导致规模化脱网问题。文章介绍了现有风机故障穿越控制方案的原理,考虑到频繁投切直流卸荷电路电阻易引起电压波形畸变、超级电容器控制方案成本过高等问题,提出了基于智能卸荷电路的双馈风电机组故障穿越控制方案。该方案将卸荷电阻通过DC/DC变换器与直流母线相连,在控制电路中引入有功功率-直流母线电压的下垂控制环节,实现故障期间电路电阻吸收功率的动态调节,同时设置高、低电压穿越两种模式,根据并网点电压变化情况自主启动。最后,在Matlab/Simulink中对智能卸荷电路控制策略进行验证。仿真结果表明,基于智能卸荷电路的风电机组故障穿越控制策略在直流母线电压抑制、电压恢复所需时间、转子电流畸变程度和方案经济成本等方面具有优势。 展开更多

关键词 双馈风电机组 超级电容能 卸荷电路 下垂控制

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电力系统广义强迫振荡的内共振现象 被引量：4

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作者 刘咏飞 鞠平 +2 位作者 熊浩清 柴旭峥 余一平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期6003-6010,共8页

内共振现象是非线性系统动态行为的重要表现形式。当电力系统非线性表征较强时,系统的振荡模式之间不能实现完全解耦。在模式间非线性相互作用的影响下,系统的振荡现象变得更为复杂。基于模态分析与广义强迫振荡理论,解释了系统振荡模... 内共振现象是非线性系统动态行为的重要表现形式。当电力系统非线性表征较强时,系统的振荡模式之间不能实现完全解耦。在模式间非线性相互作用的影响下,系统的振荡现象变得更为复杂。基于模态分析与广义强迫振荡理论,解释了系统振荡模式间相互作用机理,给出了广义强迫振荡情形下内共振现象的引发条件。仿真算例验证了所提出的内共振条件,并与狭义强迫振荡情形下的内共振结果进行对比。结果表明:在窄带随机激励下,系统振荡模式频率之间不需要满足特定的倍数关系,就可以产生明显的内共振现象,即广义强迫振荡情形下内共振现象更容易被激发。该理论为电力系统振荡分析提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 电力系统 非线性 振荡 内共振 随机激励

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基于协同自适应控制的光储VSG运行控制研究 被引量：20

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作者 程子霞 于洋 柴旭峥 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第24期79-85,共7页

针对传统虚拟同步发电机(VSG)控制策略缺乏虚拟转动惯量和阻尼系数动态调节特性的缺点,提出一种指数型转动惯量和阻尼系数协同自适应控制策略。该策略可在VSG角速度变化率和偏离量较大时对虚拟惯量和阻尼系数进行在线调整,优化VSG转动... 针对传统虚拟同步发电机(VSG)控制策略缺乏虚拟转动惯量和阻尼系数动态调节特性的缺点,提出一种指数型转动惯量和阻尼系数协同自适应控制策略。该策略可在VSG角速度变化率和偏离量较大时对虚拟惯量和阻尼系数进行在线调整,优化VSG转动惯量和系统阻尼动态调节特性,减少系统的超调量σ%,且缩短调节时间。首先给出VSG的并网结构、工作原理。然后建立光储VSG模型,在控制环节引入所提自适应控制策略,并分析负载突变情况下转动惯量和阻尼系数对功率、频率稳定性的影响。最后,通过仿真验证了所提策略的有效性。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机 自适应控制策略 有功调频 无功调压

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变电监控系统网络安全威胁指标研究综述与展望 被引量：2

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作者 李翔硕 畅广辉 +3 位作者 苏盛 阮冲 吴坡 李斌 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-10,共10页

网络安全威胁指标(cyber threat indicators,CTIs)是描述或识别网络空间安全威胁所必需的信息,有效表征和刻画攻击行为的CTIs是保障网络安全的基础。与通用信息系统相比,变电监控系统所需应对攻击的强度和能力水平有显著差异,掌握有专... 网络安全威胁指标(cyber threat indicators,CTIs)是描述或识别网络空间安全威胁所必需的信息,有效表征和刻画攻击行为的CTIs是保障网络安全的基础。与通用信息系统相比,变电监控系统所需应对攻击的强度和能力水平有显著差异,掌握有专业知识的有组织攻击可以通过供应链攻击等方式潜入生产控制区,因为能够突破身份权限管理限制,并不一定会引起安全告警。因此,沿用通用信息系统的CTIs难以准确检测针对变电监控系统定向设计的高隐蔽性网络攻击。为此,首先综述通用信息系统的传统CTIs;然后分析既有结合变电监控系统特点设计的CTIs。在此基础上,针对高隐蔽性安全威胁检测难题,利用变电监控系统的各业务系统按确定流程规则执行业务、一次系统状态以及二次系统通信与告警间具有强耦合性的特点,对基于合规性的变电站CTIs提取设计进行展望,有望准确刻画不触发告警但违反业务规则的高隐蔽性安全威胁,为进一步提高安全防护能力奠定基础。 展开更多

关键词 变电监控系统 网络安全威胁指标 高隐蔽性安全威胁 合规性 异常检测

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基于频域阻抗的新能源并网振荡风险评估方法 被引量：1

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作者 熊馨瑶 付红军 +3 位作者 熊浩清 韩应生 孙海顺 李晓萌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3745-3756,I0032,I0033,共14页

随着新能源装机规模不断增加,如何评估由其引发的系统次/超同步振荡风险是目前电网运行高度关注的重要问题。提出了一种基于频域阻抗的新能源并网振荡风险评估方法,首先利用系统各元件频域导纳模型形成网络节点导纳矩阵,实现对新能源场... 随着新能源装机规模不断增加,如何评估由其引发的系统次/超同步振荡风险是目前电网运行高度关注的重要问题。提出了一种基于频域阻抗的新能源并网振荡风险评估方法,首先利用系统各元件频域导纳模型形成网络节点导纳矩阵,实现对新能源场站并网点系统侧网络等效阻抗的计算,能准确反映电网结构特性以及网内其他设备的动态特性,然后结合新能源场站阻抗特性,通过阻抗分析评估新能源场站并网振荡风险。该方法采用电路节点分析法,算法易于实现,能够适应系统结构和运行方式变化,充分反映网侧动态元件的影响,可利用电网同步相量测量装置提供的结构和潮流数据对系统内新能源场站并网振荡风险进行评估分析。以某地区实际电力系统为研究对象,利用所提方法展开了次同步振荡风险评估,同时基于特征值法和时域仿真验证了评估结果的准确性和评估方法的有效性。 展开更多

关键词 新能源并网系统 次同步振荡 阻抗模型 双馈风电机组 风险评估

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基于正则表达式的变电站集中监控信息解析方法 被引量：26

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作者 鲁华永 袁越 +3 位作者 郭泓佐 袁良 王国栋 刘华伟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期78-83,共6页

随着国家电网公司"大运行"体系建设的深入开展,海量、繁杂且存在不规则现象的集中监控信息的识别,已成为设备监控信息智能告警技术提升面临的主要问题。文中结合集中监控信息既定规则的特点,提出一种基于正则表达式描述的集... 随着国家电网公司"大运行"体系建设的深入开展,海量、繁杂且存在不规则现象的集中监控信息的识别,已成为设备监控信息智能告警技术提升面临的主要问题。文中结合集中监控信息既定规则的特点,提出一种基于正则表达式描述的集中监控信息解析方法。通过正则表达式规则提取信息关键要素进行信息解析,并采用最大分词匹配算法进行信息识别匹配,实现变电站集中监控信息实时解析及自动校验,为设备监控信息智能告警技术的进一步提升奠定了良好基础。实际工程应用验证了所提方法有效性和实用性。 展开更多

关键词 变电站集中监控 告警直传 信息解析 正则表达式 最大匹配算法

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电铁牵引负荷的构成分析及其功率模型 被引量：6

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作者 张浩 熊浩清 +1 位作者 陈谦 鞠平 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期37-42,共6页

电铁牵引负荷具有较强的随机波动性和冲击性,为了分析其对局部电网的影响,需要建立合适的电铁牵引负荷功率模型。根据电铁牵引负荷的波动特性,基于波形分解与小波变换,将牵引功率的波动分解为阶跃分量、低频缓坡分量与高频随机分量。对... 电铁牵引负荷具有较强的随机波动性和冲击性,为了分析其对局部电网的影响,需要建立合适的电铁牵引负荷功率模型。根据电铁牵引负荷的波动特性,基于波形分解与小波变换,将牵引功率的波动分解为阶跃分量、低频缓坡分量与高频随机分量。对阶跃分量用阶跃序列建模,对低频分量和高频分量用ARMA模型建模。进一步通过再合成,建立了一种基于时间序列的功率模型,能够反映牵引负荷的随机波动性和冲击性。最后采用现场数据进行应用,结果表明,该方法能够很好地拟合实际功率波动曲线,验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 电力系统 牵引负荷 模型 实测数据 小波变换

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基于微分域电流过零点偏移特征的电抗器匝间保护新方法 被引量：3

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作者 陈继瑞 李宝伟 +3 位作者 田宝江 朱云峰 王智勇 王瑞彬 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期212-217,共6页

以中性点不带小电抗的高压并联电抗器为研究对象,在分析电抗器空投励磁涌流特征的基础上,指出了并联电抗器不带中性点小电抗时涌流会更加严重,是引起匝间保护误动的主要原因。分析了并联电抗器空投饱和的机理,指出了电抗器绕组磁通饱和... 以中性点不带小电抗的高压并联电抗器为研究对象,在分析电抗器空投励磁涌流特征的基础上,指出了并联电抗器不带中性点小电抗时涌流会更加严重,是引起匝间保护误动的主要原因。分析了并联电抗器空投饱和的机理,指出了电抗器绕组磁通饱和后微分域相电流过零点前后采样峰值间距会发生偏移,在此基础上提出一种基于微分域电流过零点偏移特征的电抗器匝间保护新方法。利用工频特征下相电流过零点前后峰值间距与微分域相电流过零点前后采样峰值间距的偏移程度,结合相电流线性区内各时刻电感的均方根值与额定电感之间的特征关系来识别电抗器空投饱和与匝间故障,若识别为电抗器空投饱和则闭锁匝间保护,若识别为匝间故障则经短延时开放匝间保护。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 中性点小电抗 并联电抗器 匝间保护 微分域电流 线性区电感 空投饱和

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基于波形相关分析的双馈风电场送出线时域距离保护 被引量：15

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作者 张太升 韩伟 +5 位作者 杨霖 田宝江 陈玉 段文岩 姚孟 文明浩 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第14期82-88,共7页

双馈风机故障暂态特性与传统同步发电机不同,其短路电流成分复杂,导致基于工频相量的距离元件动作性能劣化。为了解决工频相量距离保护在双馈风电场送出线中应用时存在的问题,提出了一种基于波形相关分析的时域距离保护方案。分析了波... 双馈风机故障暂态特性与传统同步发电机不同,其短路电流成分复杂,导致基于工频相量的距离元件动作性能劣化。为了解决工频相量距离保护在双馈风电场送出线中应用时存在的问题,提出了一种基于波形相关分析的时域距离保护方案。分析了波形相似度的原理及时间窗选取的依据,通过仿真验证了所选时间窗的合理性。基于此分析,构造了时域距离保护判据,并在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建模型进行了测试。仿真结果表明,在不同故障类型下,所提出的时域距离保护基本不受双馈风机故障特性的影响,具有较好的动作性能。 展开更多

关键词 双馈风机 波形相似度 工频相量距离保护 时域距离保护 PRONY算法

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基于数字孪生的在运安控系统故障诊断方法 被引量：7

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作者 韩伟 段文岩 +3 位作者 杜兴伟 姚峰 马伟东 刘磊 《中国电力》 CSCD 北大核心 2023年第11期121-127,共7页

数字孪生技术旨在打破虚实界墙,通过虚-实信息链接实现物理实体与虚拟空间的有机融合,模拟出物理实体的实时状态。安全稳定控制系统(简称安控系统)作为保证电网安全稳定运行的第二道防线,一旦发生故障将会给电网的运行造成严重危害。为... 数字孪生技术旨在打破虚实界墙,通过虚-实信息链接实现物理实体与虚拟空间的有机融合,模拟出物理实体的实时状态。安全稳定控制系统(简称安控系统)作为保证电网安全稳定运行的第二道防线,一旦发生故障将会给电网的运行造成严重危害。为此,提出一种基于数字孪生的在运安控系统故障诊断方法。首先,通过分析安控系统的一般运行策略和可能存在的故障环节,提出安控系统的数字孪生体系;其次,建立基于海洋捕食者算法优化支持向量机的安控系统故障诊断模型;最后,利用安控系统的运行数据构建样本数据集,验证了所提方法的有效性和正确性。 展开更多

关键词 安控系统 数字孪生 故障诊断 支持向量机 海洋捕食者算法

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基于智能电表数据的配电网络拓扑修正 被引量：5

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作者 王丹 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第23期150-155,共6页

在现代的智能电网系统中,一个优秀的配电网络,不仅要能稳定高效地为千家万户传输电力,而且还要能获得清晰的拓扑网络关系,这对整个电网的研究有着重要的作用。对于网络拓扑的研究,通常采用的是传统的树搜索法等算法进行拓扑关系辨识,但... 在现代的智能电网系统中,一个优秀的配电网络,不仅要能稳定高效地为千家万户传输电力,而且还要能获得清晰的拓扑网络关系,这对整个电网的研究有着重要的作用。对于网络拓扑的研究,通常采用的是传统的树搜索法等算法进行拓扑关系辨识,但是这些方法的辨识效果不高。随着智能电表地普及与应用,对配电网络的辨识提供了一种有效的方法。为了得到更加精确的拓扑关系,提出一种基于智能电表数据的配电网络拓扑的修正方法,相比之下有更高的辨识效果。 展开更多

关键词 智能电网 智能电表 拓扑 拓扑修正

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