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基于幅相运动方程的风机机电暂态特性的建模与优化
被引量:
9
1
作者
张栋梁
应杰
+1 位作者
袁小明
苗淼
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第14期4044-4051,共8页
随着风电在电力系统中的渗透率不断提高,风机的暂态特性对系统(同步发电机)暂态功角稳定的影响显著加深。因此,认识、优化风机的暂态特性具有重要意义。目前对风机暂态特性的认识优化大多是基于详细时域模型的数值仿真研究,缺乏基于物...
随着风电在电力系统中的渗透率不断提高,风机的暂态特性对系统(同步发电机)暂态功角稳定的影响显著加深。因此,认识、优化风机的暂态特性具有重要意义。目前对风机暂态特性的认识优化大多是基于详细时域模型的数值仿真研究,缺乏基于物理化模型的机理研究。该文应用幅相运动方程建模方法,建立风机机电暂态幅相运动方程模型,并基于此物理化模型分析以GE风机为代表的现有风机机电暂态特性的物理特征,指出存在的不足并予以优化。该文的研究表明,以GE风机为代表的现有风机在机电尺度上只响应系统电压幅值动态,不响应系统电压相位动态。而只响应电压幅值动态限制了风机能够提供给同步发电机的暂态功角稳定支撑。该文通过将系统频率/相位动态引入到风机限流控制中,使风机同时响应系统电压幅值和相位动态,进一步增强了风机对同步发电机的暂态功角稳定支撑,提高了系统的暂态功角稳定性。
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关键词
电力电子化电力系统
风力发电机
幅相运动方程
模型
暂态功角稳定
下载PDF
职称材料
用于系统直流电压控制尺度暂态过程研究的电压源型并网变换器幅相运动方程建模与特性分析
被引量:
16
2
作者
袁豪
袁小明
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第23期6882-6892,共11页
随着电压源型并网变换器(voltage source converters,VSCs)的大量使用,新型储能元件--直流电容在现代电力系统中已广泛分布。装备各直流电容在系统暂态过程中的能量积累与能量交换,可能引发系统出现与直流电容状态量(即直流电压)动态尺...
随着电压源型并网变换器(voltage source converters,VSCs)的大量使用,新型储能元件--直流电容在现代电力系统中已广泛分布。装备各直流电容在系统暂态过程中的能量积累与能量交换,可能引发系统出现与直流电容状态量(即直流电压)动态尺度相近的暂态稳定问题(文中称作直流电压控制尺度暂态稳定问题)。关于此,目前的文献在装备层面针对VSC直流电压的暂态行为及其控制优化进行了一些分析,但缺乏对多台VSC装备并入系统后因相互作用所引发的系统层面直流电压控制尺度暂态问题的研究。而认识VSC并网装备直流电压控制尺度下的暂态特性是研究现代电力系统相应尺度暂态过程及稳定性的基础。该文基于VSC完整矢量控制策略(包括直流电压、锁相及端电压控制等),应用幅相运动方程的建模方法建立适用于VSC直流电压控制尺度暂态特性分析的暂态模型。该模型为如何描述VSC并网装备相对电网的暂态特性提供了一种新的视角,使电气工程师可以像理解熟悉的同步机一样去理解VSC并网装备。最后,在Matlab/Simulink中验证了所建模型的正确性,并基于该模型分析了VSC对不同功率扰动的开环暂态响应特性及其与同步机暂态响应规律的异同。
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关键词
直流电压控制(时间)尺度
电压源型并网变换器
幅相运动方程
内电势
暂态特性
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职称材料
电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定问题
被引量:
226
3
作者
袁小明
程时杰
胡家兵
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第19期5145-5154,5395,共11页
随着可再生能源发电、远距离输电及无功补偿和交流传动等应用的快速发展,电力电子变换装备以其在电能变换方面的灵活性在电力系统中的渗透水平不断提高,深刻地改变着电力系统的动态行为。近年来,国内外电力系统持续出现各种不明机理的...
随着可再生能源发电、远距离输电及无功补偿和交流传动等应用的快速发展,电力电子变换装备以其在电能变换方面的灵活性在电力系统中的渗透水平不断提高,深刻地改变着电力系统的动态行为。近年来,国内外电力系统持续出现各种不明机理的动态问题,对电力系统安全稳定和运行构成重大威胁。该文从主要发电、输电和负荷装备的控制方式、动态特性及其对电力系统动态行为的影响角度出发,分析一次调频时间尺度以下电力电子化电力系统电压功角动态稳定问题的多尺度特征,并初步提出基于幅相运动方程、自稳性致稳性及广义稳定器等3个方面的系统建模、分析和控制的一般化概念和方法,即幅相动力学方法。
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关键词
电力电子化电力系统
多时间尺度动态过程
幅相运动方程
自稳性/致稳性
广义稳定器
幅
相动力学
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职称材料
题名
基于幅相运动方程的风机机电暂态特性的建模与优化
被引量:
9
1
作者
张栋梁
应杰
袁小明
苗淼
机构
强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)
国网青海省电力公司经济技术研究院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第14期4044-4051,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFB0900104)~~
文摘
随着风电在电力系统中的渗透率不断提高,风机的暂态特性对系统(同步发电机)暂态功角稳定的影响显著加深。因此,认识、优化风机的暂态特性具有重要意义。目前对风机暂态特性的认识优化大多是基于详细时域模型的数值仿真研究,缺乏基于物理化模型的机理研究。该文应用幅相运动方程建模方法,建立风机机电暂态幅相运动方程模型,并基于此物理化模型分析以GE风机为代表的现有风机机电暂态特性的物理特征,指出存在的不足并予以优化。该文的研究表明,以GE风机为代表的现有风机在机电尺度上只响应系统电压幅值动态,不响应系统电压相位动态。而只响应电压幅值动态限制了风机能够提供给同步发电机的暂态功角稳定支撑。该文通过将系统频率/相位动态引入到风机限流控制中,使风机同时响应系统电压幅值和相位动态,进一步增强了风机对同步发电机的暂态功角稳定支撑,提高了系统的暂态功角稳定性。
关键词
电力电子化电力系统
风力发电机
幅相运动方程
模型
暂态功角稳定
Keywords
power electronics dominated power systems
wind turbines
magnitude phase motion equation model
transient stability
分类号
TM712 [电气工程—电力系统及自动化]
下载PDF
职称材料
题名
用于系统直流电压控制尺度暂态过程研究的电压源型并网变换器幅相运动方程建模与特性分析
被引量:
16
2
作者
袁豪
袁小明
机构
强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第23期6882-6892,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFB0902000)
青海省基础研究计划项目(2016-ZJ-767)
国家电网公司科技项目(52283015000M)~~
文摘
随着电压源型并网变换器(voltage source converters,VSCs)的大量使用,新型储能元件--直流电容在现代电力系统中已广泛分布。装备各直流电容在系统暂态过程中的能量积累与能量交换,可能引发系统出现与直流电容状态量(即直流电压)动态尺度相近的暂态稳定问题(文中称作直流电压控制尺度暂态稳定问题)。关于此,目前的文献在装备层面针对VSC直流电压的暂态行为及其控制优化进行了一些分析,但缺乏对多台VSC装备并入系统后因相互作用所引发的系统层面直流电压控制尺度暂态问题的研究。而认识VSC并网装备直流电压控制尺度下的暂态特性是研究现代电力系统相应尺度暂态过程及稳定性的基础。该文基于VSC完整矢量控制策略(包括直流电压、锁相及端电压控制等),应用幅相运动方程的建模方法建立适用于VSC直流电压控制尺度暂态特性分析的暂态模型。该模型为如何描述VSC并网装备相对电网的暂态特性提供了一种新的视角,使电气工程师可以像理解熟悉的同步机一样去理解VSC并网装备。最后,在Matlab/Simulink中验证了所建模型的正确性,并基于该模型分析了VSC对不同功率扰动的开环暂态响应特性及其与同步机暂态响应规律的异同。
关键词
直流电压控制(时间)尺度
电压源型并网变换器
幅相运动方程
内电势
暂态特性
Keywords
DC-link voltage control timescale
voltage source converter (VSC)
amplitude-phase motion equation
internal voltage
transient characteristic
分类号
TM46 [电气工程—电器]
下载PDF
职称材料
题名
电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定问题
被引量:
226
3
作者
袁小明
程时杰
胡家兵
机构
强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第19期5145-5154,5395,共11页
基金
国家重点基础研究发展计划项目(973项目)(2012CB 215100)
国家自然科学基金重大项目课题(51190104)~~
文摘
随着可再生能源发电、远距离输电及无功补偿和交流传动等应用的快速发展,电力电子变换装备以其在电能变换方面的灵活性在电力系统中的渗透水平不断提高,深刻地改变着电力系统的动态行为。近年来,国内外电力系统持续出现各种不明机理的动态问题,对电力系统安全稳定和运行构成重大威胁。该文从主要发电、输电和负荷装备的控制方式、动态特性及其对电力系统动态行为的影响角度出发,分析一次调频时间尺度以下电力电子化电力系统电压功角动态稳定问题的多尺度特征,并初步提出基于幅相运动方程、自稳性致稳性及广义稳定器等3个方面的系统建模、分析和控制的一般化概念和方法,即幅相动力学方法。
关键词
电力电子化电力系统
多时间尺度动态过程
幅相运动方程
自稳性/致稳性
广义稳定器
幅
相动力学
Keywords
AC motors
Difference equations
Dynamics
Electric drives
Electromagnets
Equations of motion
Power electronics
Semiconductor devices
Time measurement
分类号
TM712 [电气工程—电力系统及自动化]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于幅相运动方程的风机机电暂态特性的建模与优化
张栋梁
应杰
袁小明
苗淼
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
9
下载PDF
职称材料
2
用于系统直流电压控制尺度暂态过程研究的电压源型并网变换器幅相运动方程建模与特性分析
袁豪
袁小明
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
16
下载PDF
职称材料
3
电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定问题
袁小明
程时杰
胡家兵
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
226
下载PDF
职称材料
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