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题名分散式新能源并网稳定性问题分析与控制方法
- 1
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作者
李勇
常樊睿
彭衍建
王绍阳
张曦壬
曹一家
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机构
湖南大学电气与信息工程学院
输变电新技术教育部工程研究中心(湖南大学)
电网防灾减灾全国重点实验室(长沙理工大学)
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出处
《高电压技术》
北大核心
2025年第4期1543-1559,共17页
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基金
国家自然科学基金(52207093)
湖南省重点研发计划(2023GK2007)
+1 种基金
湖南省科技创新计划(2023RC1038)
湖南省自然科学基金(2023JJ40150)。
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文摘
发展新能源是构建新型能源体系、助力中国实现“双碳”目标的重要战略举措。中国中部、东部和南部地区因其地形特征多采用分散式的新能源开发模式。但分散式新能源通常处于网架结构薄弱地区,工业负荷接入周边,加之其自身显著的电力电子特性,并网后会给电力系统带来复杂的稳定控制难题。为此,针对分散式新能源并网稳定性问题的机理分析与控制方法进行综述,从多时间尺度的角度归纳了谐波、电压、暂态同步以及频率等方面不同类型的稳定性问题,并总结了中国新能源并网的相关标准;进一步分析了复杂并网稳定性问题的产生原因,阐述并比较了各类稳定性控制方法的原理、优缺点等;最后结合新型储能与人工智能算法的发展趋势,对该领域未来研究方向进行了总结与展望。
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关键词
分散式新能源
谐波
高/低电压穿越
暂态同步失稳
频率越限
电压抬升
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Keywords
decentralized renewable generations
harmonics
high/low voltage ride-through
transient synchronous instability
frequency overrun
voltage rise
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分类号
TM712
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名多维因素制约下新能源消纳能力评估方法研究综述
被引量：27
- 2
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作者
文云峰
杨游航
邢鹏翔
晏昕童
于琳琳
蒋小亮
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机构
输变电新技术教育部工程研究中心(湖南大学)
国网河南省电力公司经济技术研究院
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期127-146,I0011,共21页
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基金
国家自然科学基金项目(52077066)
国网河南省电力公司科技项目(5217L0220006)。
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文摘
大规模新能源的安全高效消纳矛盾是构建新型电力系统过程中亟待解决的关键科学问题。由于新能源渗透率是制约新型电力系统调节能力和抗扰动性能的重要边界,准确评估新能源极限消纳能力对电力系统规划、运行与控制具有重要意义。该文对新能源消纳能力评估方法的国内外研究现状及发展趋势进行了全面述评。首先,诠释新能源消纳能力的基本概念和评估指标;基于新能源出力特点以及新型电力系统“源–网–荷”演化趋势,深入阐述制约新能源消纳能力的关键因素;为了应对新型电力系统在新能源高比例渗入过程中面临的共性问题与挑战,构建了新能源消纳能力评估的总体研究框架,从电力电量平衡、安全稳定约束和电能质量3方面对当前新能源消纳能力评估方法的国内外研究现状进行述评;最后,展望了未来该领域仍需重点研究的方向。
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关键词
碳中和
新能源消纳
新型电力系统
电力供需平衡
安全稳定约束
渗透率
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Keywords
carbon neutrality
new energy accommodation
new power system
power balance
security and stability constraints
penetration rate
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分类号
TM73
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名计及随机变量相关性的多点线性化概率潮流计算
被引量：4
- 3
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作者
叶希
王彦沣
黄杨
廖帮昆
欧阳雪彤
文云峰
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机构
国网四川省电力公司
输变电新技术教育部工程研究中心(湖南大学)
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出处
《电力系统及其自动化学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期37-45,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52077066)
国网四川省电力公司科学技术项目(521999220001)。
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文摘
为满足考虑源荷双侧强不确定性场景的“双高”电力系统潮流分析计算需求,提出一种新型的概率潮流计算方法。基于核密度估计建立输入随机变量的概率分布模型,构建Copula函数刻画多维随机输入变量间的相关性,获取更加符合系统实际运行情况的样本数据。引入多点线性化潮流计算方法,在降低非线性潮流计算量的同时减小单点线性化潮流计算的截断误差。在IEEE-30节点系统上进行算例测试,验证所提方法的准确性和有效性。
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关键词
蒙特卡洛模拟
概率潮流
核密度估计
多点线性化
COPULA理论
新能源
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Keywords
Monte Carlo simulation
probabilistic power flow
kernel density estimation
multi-spot linearization
Cop⁃ula theory
renewable energy
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分类号
TM744
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名基于小扰动频率量测数据的电网节点惯量分布评估方法
被引量：11
- 4
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作者
李勇
常樊睿
彭衍建
高酉松
周年光
禹海峰
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机构
输变电新技术教育部工程研究中心(湖南大学)
云南电网有限责任公司电力调度控制中心
国网湖南省电力有限公司经济技术研究院
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出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2024年第13期50-59,共10页
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基金
湖南创新型省份建设科技重大专项项目(2020GK1011)
国家自然科学基金资助项目(52207093)
中国博士后科学基金资助项目(2021TQ0100,2022M721083)
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文摘
惯量在电力系统抵抗扰动中起到关键作用。随着新能源渗透率的提升,电力系统中低惯量与惯量时空分布不均的特征日益凸显,准确评估电网节点惯量分布具有重要意义。为此,文中提出一种基于小扰动频率量测数据的节点惯量分布评估方法。首先,分析了频率与惯量的数学耦合机理,揭示了新型电力系统惯量分布特征。然后,根据单次小扰动下的频率量测数据与系统电源参数,分别提出了考虑各节点频率相较于系统中心频率变化水平偏差的节点等效惯量定义方法,以及基于自适应阶数多项式拟合的节点频率变化率计算方法,两层方法相结合即可计算出单次小扰动下的节点等效惯量。进一步,鉴于单次小扰动下求出的节点等效惯量具有一定的随机误差,提出考虑多次扰动事件评估结果的动态聚合策略,形成适用于新型电力系统的节点等效惯量分布评估方法。最后,分别以IEEE 39节点系统、中国某省级电网为例验证了所提方法的有效性。结果表明,所提方法所需数据量少,仅需各节点同步相量测量单元采集的频率量测数据即可实现对电网惯量分布的有效评估,评估结果准确性高且时效性强。
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关键词
惯量评估
频率量测数据
小扰动
节点等效惯量
自适应拟合
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Keywords
inertia distribution
frequency measurement data
small disturbance
node equivalent inertia
adaptive-order polynomial fitting
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分类号
TM73
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名计及多储能单元出力水平的风功率波动平抑控制方法
被引量：5
- 5
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作者
常樊睿
李勇
彭衍建
周年光
高酉松
张曦壬
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机构
输变电新技术教育部工程研究中心(湖南大学)
国网湖南省电力有限公司经济技术研究院
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期182-193,I0018,共13页
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基金
国家自然科学基金(52207093)
湖南省科技重大专项(2020GK1011)
+1 种基金
中国博士后科学基金资助项目(2021TQ0099
2022M721083)。
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文摘
在风电场侧配置电池储能是缓解风电功率波动、提高风电可调控性的有效途径。为满足风功率波动平抑要求,提出了一种计及多储能单元出力水平的风功率波动平抑控制方法,充分考虑多储能单元实时出力能力,在兼顾功率平抑目标的同时实现减小储能电池能量调用、各储能单元充放电切换次数、放电深度及荷电状态波动区间。首先分析了滤波时间常数对风功率平抑效果以及储能功率分配方法对各单元荷电状态变化的影响;其次引入超短期风功率预测,根据风功率预测数据建立滤波时间常数优化模型,得到滤波时间常数最优解以及最小储能功率指令;然后分析了各储能单元出力水平与功率平抑需求的影响,进一步提出了一种分层复合式储能单元功率分配方法,实现了多储能单元的功率指令分配,避免了各储能单元频繁与过度充放电,有利于延长使用寿命;最后以湖南省某实际风电场为例,通过实际算例验证了所提方法的有效性。
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关键词
风功率波动
电池储能
多储能单元
滤波时间常数
功率分配
风功率预测
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Keywords
wind power fluctuation
BESS
multi-storage units
filtering time constant
power allocation
wind power forecast
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分类号
TM614
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名电力系统中长期惯量水平趋势评估及应用
被引量：5
- 6
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作者
张武其
文云峰
何烨
游广增
李鸿鑫
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机构
输变电新技术教育部工程研究中心(湖南大学)
云南电网有限责任公司电网规划建设研究中心
深圳供电局有限公司电力科学研究院
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出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期54-65,共12页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52077066)
湖湘青年科技创新人才项目(2020RC3015)。
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文摘
电网规划和运行方式人员仍难以有效掌握未来高比例非同步电源接入场景下,新型电力系统惯量水平随多种影响因素的变化情况,不能有效制定低惯量场景应对措施。针对该挑战,文中对比分析了面向规划决策与调控运行两种不同场景的惯量评估方法的主要区别,从基础方法、时间尺度和目标对象3个角度阐述了系统中长期惯量水平评估的挑战和研究框架。在此基础上,提出了一种基于规划数据的系统中长期惯量水平趋势评估方法,实现对未来不同运行场景下系统惯量变化区间的快速估计,并从惯量安全角度阐释了中长期惯量评估的应用场景。所提方法已应用于中国某省级电网“十四五”系统惯量变化趋势分析和安全分级预警,并基于惯量安全要求分析了该电网非同步电源极限渗透率和同步电源最小开机规模。
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关键词
惯量评估
惯量安全
最小开机规模
新能源
同步电源
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Keywords
inertia estimation
inertia security
minimum start-up scale
renewable energy
synchronous power source
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分类号
TM73
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名基于PCA-OLS模型的系统等效惯量中长期预测
被引量：3
- 7
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作者
于琳琳
蒋小亮
巴文岚
陈姝彧
晏昕童
文云峰
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机构
国网河南省电力公司经济技术研究院
输变电新技术教育部工程研究中心(湖南大学)
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出处
《电力系统及其自动化学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期101-109,共9页
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基金
国网河南省电力公司科技项目(5217L022001D)。
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文摘
为综合考虑多重影响因素与系统等效惯量之间的量化关系,本文提出一种基于主成分分析-普通最小二乘法的系统等效惯量中长期预测模型。根据电网实际调度规则搭建简化的开机方式优化模型,构建系统等效惯量中长期预测历史数据集;利用主成分分析对系统等效惯量主要影响因素的多重共线性进行消除,得到主成分表达式;进行多元普通最小二乘法回归,反标准化后得到系统等效惯量解析模型。根据某电网能源发展规划数据,对未来系统惯量水平进行推演,可快速预估不同运行方式下系统等效惯量的演化趋势及非同步电源承载能力。
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关键词
非同步电源
系统等效惯量
中长期预测
主成分分析
多元普通最小二乘法回归
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Keywords
non-synchronous power supply
system equivalent inertia
medium-and long-term forecasting
principal component analysis(PCA)
multivariate ordinary least square(OLS)regression
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分类号
TM71
[电气工程—电力系统及自动化]
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