一、交直流并联输电系统的非线性鲁棒控制(论文文献综述)
张志杰,姚伟,严才,高磊,文劲宇[1](2021)在《交直流混联系统非线性自适应广域附加控制器的设计》文中研究说明为了提高交直流混联系统的暂态稳定性,设计了基于高压直流输电(High Voltage Direct Current, HVDC)大信号调制方式的非线性自适应广域附加控制器(Nonlinear Adaptive Wide-area Supplementary Controller, NAWSC)。该控制器利用扰动观测器估计和补偿实际系统中的非线性动态,无需精确模型,解决了模型不确定时稳定控制措施不易设计的难题。同时,该控制器通过整合广域功角信息得到的系统等值功角进行输出反馈,直接实现暂态稳定控制。在四机两区域交直流混联系统和10机39节点交直流混联系统中进行仿真。结果表明:在不同运行工况下,NAWSC相对于比例积分型广域附加控制器具有更好适应性;在参数不确定下,NAWSC相对于基于精确模型的反馈线性化广域附加控制器具有更好的控制鲁棒性。所设计NAWSC可以提高HVDC暂态调节能力。
姜涛,张勇,李雪,李国庆,陈厚合[2](2021)在《电力系统交直流潮流的全纯嵌入计算》文中研究表明针对采用牛拉(NR)法计算电力系统交直流系统潮流存在初值选取和计算量大的不足,提出一种用于交直流潮流计算的全纯嵌入方法。该方法首先依据全纯函数构造原理,通过嵌入参数,分别构建全纯交流潮流模型、直流潮流模型及换流站控制模型;然后,基于全纯函数的泰勒级数展开特性,将非线性全纯潮流方程的求解问题,转换为隐式全纯函数的显式化问题;依据同次幂系数相等原则,求取泰勒级数展开项的幂级数系数,完成全纯函数的显式化,进而对嵌入参数赋值,实现交直流潮流的快速求解;最后,通过修改的IEEE5节点交直流系统、RTS-96交直流系统和波兰电网3012wp交直流测试系统进行分析和验证,结果表明,所提方法不依赖初值便可快速、准确地计算出交直流系统潮流,且鲁棒性强,为大规模交直流电网潮流计算提供了新思路。
杨诗琦,刘开培,秦亮,周挺辉,朱蜀,洪潮[3](2021)在《MMC-HVDC高频振荡问题研究进展》文中研究表明基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高压直流(high voltage direct current, HVDC)输电工程在近年来出现了多起高频谐振事件:2015年西班牙–法国联网工程发生了频段在1.6kHz的高频谐振事件;2017年鲁西背靠背工程广西侧电压和电流出现1271Hz左右的高频分量;2018年渝鄂工程鄂侧和渝侧分别出现1 810 Hz和700 Hz的高频振荡事件。这些高频振荡事件发生后导致换流站闭锁,由此产生的功率盈余/缺额将对接入的交流电网产生严重的冲击。首先回顾了国内外典型的MMC-HVDC高频振荡事件,并总结归纳振荡发生的机理;然后从柔性直流输电系统数学建模、高频振荡分析方法以及振荡抑制策略等角度对研究现状进行介绍和总结,指出目前研究中存在的难点和不足;最后对MMC-HVDC高频谐振问题的后续研究做出展望。
王超[4](2021)在《高渗透率风电系统直流外送稳定运行及主动防御研究》文中认为我国能源资源与负荷需求呈现出逆向分布的特征,给电网发展格局提出了全新挑战。高压直流输电技术(HVDC,high-voltage direct current)在大规模、长距离输电领域具有天然优势,已成为我国电力工业发展的必经之路。±800k V扎鲁特-广固特高压直流输电工程(以下简称鲁固直流)投运后,东北电网将通过高压/特高压直流通道将区域内火电、风电、核电等多类型能源集中送向山东电网,为电力资源传输与消纳提供了通道。但随着风电渗透率和特高压直流输送容量不断攀升,作为特高压直流送端系统的东北电网将面临严峻频率和电压稳定问题。本文针对高渗透率风电系统直流外送模式下交直流混联电网频率与电压稳定问题,分别从多能源交直流混联系统暂态稳定分析数学模型构建、特高压直流送端电网频率特性分析与控制方法、基于改进型模型预测控制频率主动防御策略研究、电压特性分析与无功优化方法四个方面入手,分析东北电网典型特征下系统频率及电压稳定特性,针对性提出电网频率与电压稳定运行优化控制方法及主动防御策略,为高渗透率风电系统直流外送模式下电网安全稳定运行提供理论参考,为电网安全稳定控制策略制定提供新思路。主要研究内容和成果包括:(1)构建了多能源交直流混联系统模型架构,将多能源系统模型、交直流混联系统模型、综合频率响应模型、电压稳定分析模型纳入其中,通过坐标方程变换方式建立各模型间关联关系,实现对多能源交直流混联系统代数与微分方程的联立求解。该模型架构能够反映出与实际系统一致的频率与电压稳定特性,以及不同控制策略、参数优化后系统响应特性,为后文开展高比例风电电网直流外送稳定运行与主动防御策略研究奠定理论与模型基础。(2)开展了特高压直流送端电网频率特性分析与控制方法研究。本文研究对象—东北电网仅通过高压/特高压直流通道向外输送电力,且送端换流站近区无配套电源,系统频率稳定特征具有一定独特性。仿真分析不同场景东北电网频率稳定差异化特性,通过原理分析揭示特高压送端电网频率稳定特性物理本质,提出特高压直流送端电网频率稳定评价体系,对东北电网频率稳定水平进行综合衡量;研究适用于东北电网典型特征的频率稳定综合控制方法,提出“风-火-核-直流”耦合模式频率优化控制方法,为提升特高压直流送端电网频率稳定水平提供新方法,并仿真验证了该方法的适应性与合理性。(3)开展了基于改进型模型预测控制(Model Predictive control,MPC)的频率主动防御策略研究。在传统的MPC控制理论基础上,提出基于前馈与反馈控制的改进型MPC控制架构,将电力系统频率稳定约束及多优化目标作为输入量,不断优化风电/火电参与系统调频相关参数,对目标控制系统频率稳定进行主动防御控制。在此架构基础上,提出含虚拟权重的风/火联合调频主动防御控制策略,对双馈风机与同步发电机并联运行调频特性进行分析。根据系统频率时空分布特性和当前风速实时变化情况,定义并调整表征风/火联合调频参与度的虚拟权重系数,协调控制风电和火电参与系统调频输出功率,在保证系统频率偏差满足要求的基础上,最大限度发挥风电机组调频能力,分担电网中火电机组调频压力,为电网频率稳定稳定提供主动防御与支撑。(4)开展了特高压直流送端电网电压特性分析与控制方法研究。针对特高压直流系统故障引发的交直流混联系统暂态无功功率失衡及高渗透率风电导致的系统电压稳定水平下降问题,深入分析上述典型场景下东北电网暂态及静态电压稳定特性;定义特高压直流送端电网电压稳定控制域,从系统级层面构建了电压稳定防御控制架构,为后文开展无功电压优化控制研究奠定基础;提出考虑交直流互济的潮流解耦方法和静态电压稳定灵敏度解耦计算方法,建立考虑灵敏度矩阵的多目标无功优化模型,制定了符合东北电网电压稳定特性的综合无功优化控制策略,并通过仿真验证了该控制策略的有效性。本文的研究揭示了风电并网、电力电子器件及交直流系统交互作用等因素对高渗透率风电电网直流外送模式下系统频率、电压稳定性影响机理,制定出适用于特高压直流外送型电网的频率及电压稳定主动防御策略,提升了高渗透率风电电网直流外送模式下系统安全稳定运行水平,为我国能源基地实现大规模电力外送提供技术支持。
吴昊天[5](2021)在《基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究》文中研究说明能源是人类社会发展的重要要素,在降低温室气体二氧化碳排放已经成为全球共识的情况下,作为清洁能源的风能是各国开发的重点领域之一。将风能转化为可以利用的电能涉及到了风力发电技术。风力发电技术包括风力机的设计、变频技术、电机电子技术和芯片控制技术等。现阶段,因风力发电具有很高的间歇性和不稳定性,为了最大限度地利用风能资源,降低风电对电网带来的不利影响,电力电子化的风电并网及相关系统的优化运行控制正在成为人们研究的热点,其中基于柔性直流输电技术的多端直流微电网系统和基于大容量储能技术的交流微电网系统是风电并网和风能利用的两种有效途径。本文围绕永磁直驱风机的拓扑结构及数学模型、永磁风机的交流并网控制策略、永磁风机交流接入的交流微电网优化运行研究、永磁风机直流并网控制策略、永磁风机直流接入的多端直流微电网优化运行研究等问题展开研究,主要创新工作如下:(1)永磁风机的交流并网控制策略改进本文基于“不可控整流器+Boost升压斩波电路+三相电压型PWM逆变器”的永磁风机拓扑结构,深入阐述了机侧的最大功率跟踪控制(MPPT)原理和网侧的双闭环控制原理;针对机侧的最大功率跟踪控制,提出了“转速外环电流内环”的双闭环控制策略;针对网侧主流的“电压外环电流内环”双闭环并网控制策略,通过对控制算法的改进,提高永磁风机的交流并网控制性能,达到以下三个交流并网的目标:1)减少电流谐波,提高动态响应速度;2)实现有功量与无功量的解耦,达到单位功率因数并网和直流母线电压的稳定输出;3)提高系统的控制精度、抗干扰能力和鲁棒性。(2)基于永磁风机交流并网的交流微电网优化运行本文基于含有风电、可调度分布式发电(柴油发电机)、储能系统和局部负荷的交流微电网,根据当前新的主流智能算法,提出一种新的高效的电力管理方法,并采用适当的预测技术来处理微电网中风能和电能消耗的不确定性。提出的能源管理优化目标旨在使微电网在燃料、运行和维护以及主电网电力进口方面的支出最小化,同时最大限度地利用微电网对上游电网的能源输出。本文立足于交流微电网的优化运行研究,以最优运行成本为控制目标,提出了一种基于混合启发式群优化算法的交流微电网优化运行控制策略。首先,依据各分布式发电单元的运行特性建立各分布式发电单元的等效数学模型,进而清晰地表述交流微电网的运行控制过程和各种模态的切换;其次,在建立各等效模型的基础之上,建立交流微电网优化运行的目标函数;再次,依据各分布式单元的特性列出目标函数的约束条件;此外,运用本文提出的混合启发式群优化算法,在约束条件下求解该交流微电网的目标函数,得出各分布式电源的具体出力和投切状态;最后,将本文提出的运行控制策略在一个具体案例上进行仿真,同时与传统PS算法的仿真结果进行对比,进行仿真分析。(3)基于柔性直流输电技术的永磁风机直流并网控制策略本文基于VSC换流站的控制策略分析,提出了一种基于VSC-HVDC的永磁风机直流并网的控制策略;首先,建立了一个三端的永磁风机直流并网系统,包括永磁风机侧和两个交流侧;然后,基于三端直流并网系统提出了一种三层控制策略,包括系统级、换流站级和换流器阀级。对于风机侧的换流站控制,利用改进PR控制可以无静差跟踪的特点,将传统的定交流电压单环控制改造为“电压外环PR-电流内环解耦”的双闭环控制,解决了风机侧交流电压畸变时,VSC换流站对称性故障穿越的难题。(4)基于永磁风机直流并网的多端直流微电网优化运行控制本文立足于风电机组参与功率调节时直流微电网试验平台的优化运行,以微电网智能多代理技术和隔离型双向全桥DC-DC储能技术为基础,设计一种新的并网运行优化控制策略。首先,建立了六端直流微电网系统的模型,研究各端口的数学模型及控制策略;其次,以直流微电网的优化运行和故障穿越为控制目标,以微电网智能多代理技术和隔离型双向全桥DC-DC储能技术为基础,设计了一种新的直流微电网并网运行控制策略和一种新的直流微电网故障穿越控制策略,实现了对风力发电机组出力波动的有效控制和多端直流微电网的稳定运行,保证了直流微电网内负荷的稳定供电和成本优化;最后,在“直流微电网试验平台”上进行仿真验证和故障运行研究,验证新的直流微电网并网优化控制策略和故障穿越控制策略是否可以有效地协调和控制直流微电网的稳定运行,同时最大限度地利用风能资源。
侯俊杰,宋国兵,徐瑞东,郭冰,尹利帅,吕江涛[6](2021)在《交直流混合电网故障耦合特性分析与继电保护研究》文中研究指明随着交直流混合程度加深,电网运行难度明显增加,保障交直流混合电网安全运行已成为我国电网重大而紧迫的需求。换流站是交直流混合电网的枢纽,区别于传统同步机电源,故障耦合特性呈现复杂性。从换流站对扰动的响应与传递特性出发,阐述了其耦合特性及产生机理,为交直流混合电网的故障分析与保护研究提供了理论基础。在此基础上评估了交直流线路保护适应性,并研究了不同故障时段的继电保护新原理。最后提出了控制与保护协同作用的建议与设想,探讨了进一步的研究方向。
杨长榄[7](2021)在《适用于MMC-MTDC的改进下垂平坦控制策略研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着大规模的新能源并网和电网互联日益紧密,模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)作为一种新型拓扑以其易于扩展的模块化结构、能够满足高压大容量的输电需求、潮流反转不改变直流侧电压极性等优势被运用到多端直流输电技术中,即基于模块化多电平换流器的多端直流输电系统(Modular Multilevel Converter Multi-terminal DC,MMC-MTDC),能够实现多电源供电、多落点受电,具有很高的灵活性和可靠性,是目前直流输电领域的研究热点和建设能源互联网的重点发展方向。MMC-MTDC安全稳定运行的核心是保证换流站间功率协调控制和直流侧电压的稳定,但多端系统不同于两端系统,多端系统结构复杂且换流站数目相对较多,运行中面对扰动或者出现故障时引起的功率波动将会导致换流站间功率分配不平衡和直流侧电压不稳定的问题。本文针对上述问题,以MMC-MTDC为研究对象,开展了以下工作与研究:1)研究了三相MMC的拓扑,分析了子模块三种工作状态的原理并得出可通过合理投入或切除子模块得到期望的输出电压波形的结论。对MMC拓扑进行简化得到了MMC受控电压源简化等效电路,根据子模块的投入和切除状态引入开关函数,建立了MMC在静止坐标系和dq旋转坐标系下的数学模型,研究了调制效果优越的最近电平逼近调制,结合电容电压排序算法,搭建了一个单端MMC模型对最近电平逼近调制和电容电压排序算法的有效性进行仿真验证。在MMC数学模型的基础上对并联四端MMC-MTDC进行了数学建模,结合MTDC控制特点设计了MMC-MTDC的分层控制系统和换流站级的外环、内环控制器。在PSCAD/EMTDC中搭建了一个双端MMCHVDC仿真模型分别在受端向无源网络供电和连接交流电网的算例下对上述控制策略的有效性进行仿真验证。2)分别对传统的主从控制、直流电压裕度控制和直流电压下垂控制这三种MMCMTDC系统级协调控制策略进行原理分析,在电磁仿真软件中进行仿真实验验证其有效性,通过对比分析指出传统控制方法存在的优缺点:主从控制能够很好维持直流侧电压稳定,但需要实时通信;直流电压裕度控制摆脱了对通信的依赖性但电压裕度值不易选取且换流站切换工作模式时直流电压和有功功率会产生较大超调量;下垂控制由多个换流站共同维持系统的有功功率平衡和直流电压稳定,但由于下垂曲线有功功率和直流电压相互作用,稳态运行点不断变化,无法实现直流电压和有功功率的无静差调节。3)提出一种考虑功率裕度的改进下垂平坦控制策略。针对传统下垂控制存在的不足,考虑下垂控制站的实时功率裕度,根据各换流站裕度大小对下垂系数进行改进修正,使得各下垂控制站合理分担系统中存在的不平衡功率,避免换流站满载。同时针对传统电流内环的直流电流控制存在微分环节动态响应速度慢的问题,引入微分平坦理论对电流内环控制器进行改造,并对MMC平坦系统进行了稳定性分析。控制器由期望前馈控制和误差反馈补偿两部分组成,前馈控制产生主导控制量,误差反馈补偿消除系统模型不确定性和内外部扰动等因素造成的影响,对控制量进行修正,准确跟踪期望值,有效提高了系统响应速度。以一个并联四端MMC-MTDC直流输电系统为例的仿真结果说明了所提控制策略的有效性。
袁航涛[8](2021)在《多直流馈入受端电网无功配置鲁棒优化策略》文中进行了进一步梳理
龙日起[9](2021)在《新型牵引供电系统中MMC的控制策略研究》文中进行了进一步梳理电气化铁路作为一种绿色交通工具,在人们的生产生活中一直扮演着重要角色。从国家铁路规划“四纵四横”的提出,到“八纵八横”的补充,中国铁路正以蓬勃的姿态走向世界前列。但现行铁路牵引供电系统存在的电能质量问题和电分相问题一直未能完全得到解决,成为铁路高速重载化发展的一大阻碍。而模块化多电平型换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的提出,为解决这两大问题提供了新的思路,关于构建新型牵引供电系统的研究正如火如荼的展开。本论文针对一种基于MMC的新型牵引供电系统中的MMC变流器控制策略展开研究,主要完成了以下工作:1)介绍了本课题研究的背景与意义,并对目前MMC的研究现状及牵引供电系统中的电分相技术、电能质量治理和同相供电技术的研究现状进行了分析,提出了本文所需研究的新型牵引供电系统的结构与优势所在。2)分析了MMC子模块的结构及其工作原理。介绍了两种常用于MMC的调制策略:载波移相调制和最近电平逼近调制,并针对这两种调制策略研究了对应的电容电压均衡控制策略。最后选择出适合本文所提新型牵引供电系统的调制策略和电容电压均衡控制策略。3)针对本系统整流站级三相MMC拓扑结构和逆变站级单相MMC拓扑结构分别进行数学建模。在研究整流站级三相MMC传统双闭环矢量控制的基础上,提出了一种适用于三相MMC的基于平坦理论的功率解耦控制策略,通过仿真对比验证了其较传统双闭环矢量控制控制性能更加优越。同样,将平坦理论应用至逆变站级设计,提出了一种适用于新型牵引供电系统单相MMC的平坦控制策略,通过仿真验证了其可行性。4)分别研究了整流站级三相MMC环流特性与逆变站级单相MMC环流特性,通过对比发现:三相MMC环流仅在各相之间流通,不会流入直流侧,对直流侧造成影响;而单相MMC环流会流入直流侧,造成直流侧电压、电流以及功率二倍频波动。对三相MMC环流和单相MMC环流分别利用准比例积分谐振设计了环流抑制器,并通过仿真验证表明,环流得到有效抑制。5)对本文所做的工作进行了总结,并指出本文研究所需要改进之处,为后续研究者指明方向。
夏冰清[10](2021)在《基于多项式逼近的电力系统参数化暂态及中长期稳定性分析及控制》文中提出电力系统的安全稳定运行是向用户持续可靠供电的前提,随着区域间电网互联以及远距离大容量输电系统的大量建成,特高压交直流输电系统输送功率的持续增加、风电/光伏等可再生能源的快速发展等因素的影响,电力系统安全稳定将面临更严峻的考验,电力系统稳定性分析与控制方面的研究也得到了广泛关注。本文的研究重点为基于多项式逼近方法的参数化的暂态和中长期稳定性分析及控制问题,即将诸如上述影响电力系统运行状态和稳定性能的物理因素视为数学模型中的可变参数,针对暂态和中长期稳定分析及控制问题构造相应的参数化数学模型,然后基于多项式逼近方法思想,显式刻画可变参数与动态过程中的系统变量以及最优控制方案之间的定量关系,借以提高复杂、多变和不确定运行环境下的电力系统的暂态及中长期稳定性。主要工作包括:(1)针对暂态稳定性分析中的参数化问题,提出了基于多项式逼近方法的参数化暂态稳定轨迹近似方法。所提方法采用一系列参数的多项式与系数组合构成的多项式逼近式来近似表示系统变量,从而建立可变参数与动态轨迹之间的关系。所提出的方法相较于现有轨迹灵敏度方法,在参数变化大、系统非线性强的情况下大幅提高了精度,且在可变参数的变化范围内具有全局可控的精度特性。(2)针对暂态稳定性控制中的参数化问题,提出了一种新型的参数化暂态稳定性约束的最优潮流(transient stability constrained optimal power flow,TSCOPF)模型,其目标为求解TSCOPF的解与可变参数的定量关系。为了求解参数化TSCOPF,提出了一种基于配点法的参数化优化模型求解方法,通过可变参数的多项式表达式来逼近参数化TSCOPF的最优解,通过代入可变参数的值即可获得同时考虑暂态稳定性和经济性的最优预防控制方案,所得结果克服了现有方法的保守性。(3)针对电力系统中长期电压稳定分析中的参数化问题,提出了一种基于准稳态模型的中长期稳定轨迹的多项式逼近方法,旨在利用所得的多项式逼近式更准确地分析系统参数变化对中长期电压稳定性的影响。该方法使用伽辽金法将电力系统中长期过程中的连续动态和离散动态分开考虑,构造出能够显式地描述系统变量与参数之间定量关系的多项式逼近式。与传统的线性化轨迹灵敏度方法相比,所提方法可以描述中长期过程的连续、离散动态混合的非线性特征,逼近精度有大幅提升,可为中长期稳定性评估与控制提供有价值的信息。(4)为了提高与电力系统中慢动态元件和保护装置动态有关的的中长期电压稳定性,针对电力系统中长期稳定控制中的参数化问题,提出了一种基于多项式逼近方法的模型预测控制(model preventive control,MPC)方案。将基于伽辽金法获得的多项式逼近函数作为预测模型,预测MPC中不同控制参数值下的未来动态轨迹,然后将求解MPC所得的校正控制方案应用于电力系统,提高了中长期电压稳定性。由于高阶的多项式函数可以体现电力系统中长期过程的非线性特性,因此所提出的方法的优点是预测精度比较高,从而提高了MPC的控制效率。
二、交直流并联输电系统的非线性鲁棒控制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、交直流并联输电系统的非线性鲁棒控制(论文提纲范文)
(1)交直流混联系统非线性自适应广域附加控制器的设计(论文提纲范文)
0 引言 |
1 非线性自适应控制的基本原理 |
1.1 输入输出线性化 |
1.2 扰动观测器设计 |
1.3 基于极点配置的线性控制设计 |
2 非线性自适应直流广域附加控制器设计 |
2.1 控制系统的数学模型 |
2.2 广域附加控制设计 |
3 算例分析1 |
3.1 算例系统 |
3.2 对暂态稳定性的提升效果 |
3.3 不同运行工况下的适应性 |
3.4 参数不确定的控制鲁棒性 |
4 算例分析2 |
5 结论 |
(3)MMC-HVDC高频振荡问题研究进展(论文提纲范文)
0引言 |
1 柔直系统高频振荡现象 |
1.1 西班牙-法国联网工程谐振事件 |
1.2 鲁西背靠背工程谐振事件 |
1.3 渝鄂背靠背工程谐振事件 |
1.4 高频谐振机理 |
2 柔直系统的建模及高频振荡分析方法 |
2.1 柔直系统的建模 |
2.1.1 柔直换流器的建模 |
2.1.2 交流侧系统的建模 |
2.2 柔直系统高频振荡分析方法 |
3 柔直系统高频振荡抑制策略 |
3.1 有源阻尼抑制策略 |
3.1.1 基于主控制环的有源抑制策略 |
3.1.2 利用PI控制构造谐波抑制环 |
3.2 无源阻尼抑制策略 |
4 未来的研究方向与挑战 |
5 结论 |
(4)高渗透率风电系统直流外送稳定运行及主动防御研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 特高压直流送端电网频率稳定研究现状 |
1.2.2 特高压直流送端电网电压稳定研究现状 |
1.2.3 特高压直流送端电网防御体系研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
1.3.1 论文研究框架 |
1.3.2 论文主要工作 |
第2章 多能源交直流混联系统暂态稳定分析数学模型 |
2.1 多能源交直流混联系统模型架构 |
2.2 多能源发电系统模型 |
2.2.1 火力发电机模型 |
2.2.2 风力发电机模型 |
2.2.3 核电发电机模型 |
2.3 交直流混联系统潮流计算模型 |
2.3.1 特高压直流输电系统模型 |
2.3.2 交直流混联系统潮流计算模型 |
2.4 交直流混联系统综合频率响应模型 |
2.4.1 频率稳定动态模型 |
2.4.2 频率响应分析模型 |
2.5 交直流混联系统电压稳定分析模型 |
2.5.1 静态电压稳定分析数学模型 |
2.5.2 动态电压稳定分析数学模型 |
2.6 本章小结 |
第3章 特高压直流送端电网频率特性分析与控制方法 |
3.1 特高压外送型电网频率特性分析 |
3.1.1 直流系统故障方式高频特性分析 |
3.1.2 损失重要电源方式低频特性分析 |
3.1.3 高渗透率风电系统频率特性分析 |
3.2 特高压外送型电网频率综合控制方法 |
3.2.1 频率控制回路 |
3.2.2 含LFC参与系数的频率控制方法 |
3.3 特高压外送型电网频率稳定评价体系 |
3.3.1 频率稳定评价标准 |
3.3.2 频率稳定评价指标 |
3.3.3 频率稳定评价结果 |
3.4 “火-风-核-直流”耦合模式频率优化控制方法 |
3.4.1 基于粒子群算法的多源耦合频率优化控制方法 |
3.4.2 仿真验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于改进型模型预测控制频率主动防御策略 |
4.1 基于前馈与反馈控制改进型MPC控制架构 |
4.2 多约束非确定性系统综合频率优化模型 |
4.2.1 出力速率与死区约束 |
4.2.2 控制信号延时约束 |
4.2.3 非结构化不确定性约束 |
4.3 含虚拟权重的风/火联合调频主动防御策略 |
4.3.1 风/火联合运行模式调频特性分析 |
4.3.2 风/火联合系统虚拟权重系数定义 |
4.3.3 风/火联合调频主动防御策略设计 |
4.3.4 仿真验证 |
4.4 本章小结 |
第5章 特高压直流送端电网电压特性分析与无功优化方法 |
5.1 特高压外送型电网电压特性分析 |
5.1.1 交直流系统故障方式暂态电压特性分析 |
5.1.2 高渗透率风电系统电压稳定特性分析 |
5.2 特高压直流送端电网电压稳定协调控制架构 |
5.2.1 电压稳定控制域 |
5.2.2 电压稳定控制架构 |
5.3 特高压外送型电网综合无功优化控制策略 |
5.3.1 考虑交直流互济的潮流解耦方法 |
5.3.2 静态电压稳定灵敏度解耦计算方法 |
5.3.3 考虑灵敏度矩阵多目标无功优化模型 |
5.3.4 基于人工神经网络无功优化方法 |
5.3.5 仿真验证 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(5)基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
1.2.1 永磁风机交流并网控制研究现状 |
1.2.2 基于永磁风机交流并网的交流微电网优化运行研究现状 |
1.2.3 永磁风力发电系统的直流并网控制研究现状 |
1.2.4 基于永磁风机直流并网的多端直流微电网优化运行研究现状 |
1.2.5 现有研究存在的问题 |
1.3 本文主要工作 |
第2章 永磁风机的交流并网技术研究 |
2.1 永磁风力发电系统的拓扑结构设计及相关工作原理 |
2.1.1 永磁风力发电系统的拓扑结构设计 |
2.1.2 永磁风力发电系统机侧风能最大功率跟踪(MPPT)原理 |
2.1.3 永磁风力发电系统网侧三相逆变原理 |
2.2 永磁风力发电系统机侧整流器控制及设计 |
2.2.1 永磁风力发电系统的机侧数学模型 |
2.2.2 永磁风力发电系统的机侧控制策略分析 |
2.2.3 本文永磁风力发电系统机侧控制策略分析 |
2.3 永磁风力发电系统网侧逆变器控制及设计 |
2.3.1 永磁风力发电系统的网侧数学模型 |
2.3.2 永磁风力发电系统的网侧控制策略分析 |
2.3.3 本文永磁风力发电系统网侧控制策略分析 |
2.4 系统仿真与分析 |
2.4.1 永磁风力发电系统机侧的建模及仿真分析 |
2.4.2 永磁风力发电系统网侧的建模及仿真分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于永磁风机交流并网技术的交流微电网优化运行策略 |
3.1 引言 |
3.2 交流微电网系统框架及微电网等值模型 |
3.2.1 交流微电网系统框架 |
3.2.2 永磁风力发电系统等值模型 |
3.2.3 储能系统等值模型 |
3.2.4 柴油发电机模型 |
3.3 交流微电网的优化运行策略 |
3.3.1 目标函数的确定 |
3.3.2 约束条件 |
3.3.3 基于混合启发式的蚁群优化算法 |
3.4 算例仿真与分析 |
3.4.1 交流微电网参数 |
3.4.2 启发式蚁群优化算法的仿真分析 |
3.4.3 启发式蚁群优化算法与传统PS算法的比较分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 永磁风机的直流并网技术研究 |
4.1 引言 |
4.2 永磁风机模型及水动力性能研究 |
4.2.1 永磁风力发电系统模型 |
4.2.2 永磁风电机组的水动力性能研究 |
4.3 并网VSC换流站建模与控制 |
4.3.1 风电场并网VSC换流站模型 |
4.3.2 VSC换流站控制策略 |
4.4 基于VSC的永磁风力发电直流并网系统及控制 |
4.4.1 系统构成 |
4.4.2 直流并网系统控制策略 |
4.5 系统仿真与分析 |
4.5.1 仿真系统参数 |
4.5.2 电网侧VSC换流站仿真及分析 |
4.5.3 风机侧VSC换流站仿真及分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 基于永磁风机直流并网技术的多端直流微电网优化运行控制 |
5.1 引言 |
5.2 直流微电网拓扑结构及各换流器控制 |
5.2.1 风机侧换流器建模及控制策略 |
5.2.2 储能系统侧换流器建模及控制策略 |
5.2.3 光伏侧换流器建模及控制策略 |
5.2.4 交流并网侧换流器建模及控制策略 |
5.2.5 交流负载侧换流器建模及控制策略 |
5.2.6 直流负载侧换流器建模及控制策略 |
5.3 含永磁风机的直流微电网并网运行控制系统 |
5.3.1 直流微电网并网运行的拓扑结构 |
5.3.2 直流微电网运行控制策略 |
5.4 系统仿真及实验 |
5.4.1 仿真系统参数 |
5.4.2 并网运行仿真(降压) |
5.4.3 并网运行仿真(全压) |
5.4.4 功率平滑控制仿真及实验 |
5.4.5 削峰填谷控制实验 |
5.4.6 系统故障穿越仿真及实验 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(7)适用于MMC-MTDC的改进下垂平坦控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.2 柔性直流输电的发展概况 |
1.3 MMC-MTDC研究现状 |
1.3.1 MMC的研究现状 |
1.3.2 MMC-MTDC拓扑结构研究现状 |
1.3.3 MMC-MTDC系统级协调控制研究现状 |
1.4 本学位论文所做的工作 |
第二章 MMC-MTDC系统建模与基本控制方法 |
2.1 MMC的工作原理与建模 |
2.1.1 MMC拓扑结构与工作原理 |
2.1.2 MMC数学模型 |
2.1.3 MMC最近电平逼近调制策略与电容电压排序算法 |
2.2 MMC-MTDC数学模型与基本控制方法 |
2.2.1 MMC-MTDC拓扑结构与数学模型 |
2.2.2 MMC-MTDC分层控制 |
2.2.3 MMC换流站外环控制器设计 |
2.2.4 MMC换流站内环控制器设计 |
2.2.5 仿真分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 MMC-MTDC系统级协调控制策略 |
3.1 主从控制策略 |
3.2 直流电压裕度控制策略 |
3.2.1 直流电压裕度控制原理分析 |
3.2.2 仿真结果分析 |
3.3 直流电压下垂控制策略 |
3.3.1 直流电压下垂控制原理分析 |
3.3.2 仿真结果分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 考虑功率裕度的MMC-MTDC改进下垂平坦控制策略 |
4.1 考虑功率裕度的改进下垂控制 |
4.1.1 传统下垂控制的理论分析 |
4.1.2 考虑功率裕度的改进下垂控制设计 |
4.2 基于微分平坦理论的改进下垂控制器设计 |
4.2.1 微分平坦理论概述及MMC平坦性论证 |
4.2.2 MMC微分平坦系统控制器设计及稳定性分析 |
4.2.3 电流内环设计 |
4.3 仿真验证 |
4.3.1 算例1:换流站功率指令值跃变 |
4.3.2 算例2:换流站发生潮流反转 |
4.3.3 算例3:换流站退出运行 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 论文后续工作展望 |
参考文献 |
个人简历 在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
(9)新型牵引供电系统中MMC的控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 课题相关领域研究现状 |
1.2.1 MMC的研究现状 |
1.2.2 牵引供电系统的研究现状 |
1.3 本文的主要工作内容 |
第二章 MMC基本工作原理与控制策略 |
2.1 MMC的拓扑结构 |
2.2 MMC数学模型 |
2.3 MMC子模块工作原理 |
2.4 MMC的调制策略 |
2.4.1 载波移相调制策略 |
2.4.2 最近电平逼近调制策略 |
2.5 电容电压均衡控制 |
2.5.1 分级式电容电压平衡控制 |
2.5.2 电容电压排序算法 |
2.6 本章小结 |
第三章 新型牵引供电系统整流站级控制 |
3.1 三相MMC双闭环矢量控制 |
3.1.1 内环控制器设计 |
3.1.2 外环控制器设计 |
3.1.3 仿真分析 |
3.2 基于DFT的三相MMC新型功率解耦控制器设计 |
3.2.1 平坦理论 |
3.2.2 DPC控制原理 |
3.2.3 三相MMC平坦性论证 |
3.2.4 功率解耦控制器设计 |
3.2.5 控制器生成 |
3.2.6 仿真分析 |
3.3 环流抑制策略 |
3.3.1 三相MMC环流分析 |
3.3.2 三相MMC环流抑制器设计 |
3.3.3 仿真分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 新型牵引供电系统逆变站级控制 |
4.1 SPH-MMC拓扑结构 |
4.2 SPH-MMC数学模型 |
4.3 基于DFT的单相MMC控制器设计 |
4.3.1 正交分量生成 |
4.3.2 SPH-MMC的平坦性论证 |
4.3.3 基于DFT的外环控制器设计 |
4.3.4 基于DFT的内环控制器设计 |
4.4 环流抑制策略 |
4.4.1 单相MMC环流分析 |
4.4.2 单相MMC环流抑制器设计 |
4.5 仿真分析 |
4.5.1 负载突变工况模拟 |
4.5.2 机车再生制动工况模拟 |
4.5.3 环流抑制仿真分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
个人简历 在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
(10)基于多项式逼近的电力系统参数化暂态及中长期稳定性分析及控制(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 电力系统的暂态及中长期稳定性 |
1.1.2 提高暂态及中长期稳定性的控制 |
1.1.3 参数化的暂态及中长期稳定分析及控制问题 |
1.2 参数化的电力系统暂态及中长期稳定分析与控制问题研究现状 |
1.3 本文主要工作 |
第2章 基于多项式逼近的暂态分析中的参数化问题研究 |
2.1 引言 |
2.2 求解参数化问题的多项式逼近方法概述 |
2.2.1 正交多项式系的概念 |
2.2.2 函数的正交投影及最优逼近 |
2.2.3 多项式逼近方法求解参数化问题的一般过程 |
2.3 电力系统暂态分析中参数化问题的多项式逼近方法 |
2.3.1 参数化的电力系统暂态模型及其多项式表示 |
2.3.2 求解多项式逼近的伽辽金法 |
2.3.3 求解多项式逼近的配点法 |
2.3.4 求解多项式逼近的插值法 |
2.3.5 逼近误差和计算时间的讨论 |
2.4 算例分析 |
2.4.1 3机9节点系统算例 |
2.4.2 IEEE145节点系统算例 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于多项式逼近的参数化暂态稳定性约束的最优潮流 |
3.1 引言 |
3.2 参数化TSCOPF的一般模型 |
3.3 基于配点法的暂态安全约束的重新构造 |
3.3.1 暂态稳定轨迹的多项式逼近方法 |
3.3.2 暂态安全约束的重新构造 |
3.4 基于配点法的参数化TSCOPF模型求解方法 |
3.4.1 参数化的Karush-Kuhn-Tucker条件 |
3.4.2 参数化TSCOPF模型的解 |
3.5 算例分析 |
3.5.1 3机9节点系统算例 |
3.5.2 IEEE145节点系统算例 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于参数化准稳态模型的中长期电压稳定轨迹的多项式逼近方法 |
4.1 引言 |
4.2 电力系统中长期过程的参数化稳准态建模 |
4.2.1 描述电力系统暂态及中长期过程的参数化全时域仿真模型 |
4.2.2 考虑暂态及中长期过程在时域角度可分性的参数化准稳态模型 |
4.2.3 基于暂态稳定平衡点的电力系统中长期过程 |
4.3 电力系统中长期动态的多项式逼近方法 |
4.3.1 连续中长期动态的多项式逼近 |
4.3.2 离散中长期动态的多项式逼近 |
4.4 Nordic74节点系统算例分析 |
4.4.1 逼近结果准确度比较 |
4.4.2 误差和计算时间比较 |
4.4.3 中长期电压的多项式逼近表达式 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于多项式逼近提高中长期电压稳定性的模型预测控制 |
5.1 引言 |
5.2 电力系统中长期过程的参数化准稳态模型 |
5.3 基于多项式逼近方法预测电力系统中长期动态的计算流程 |
5.4 提高中长期电压稳定性的模型预测控制 |
5.5 算例分析 |
5.5.1 3机10节点系统算例 |
5.5.2 新英格兰10机39节点系统算例 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 未来工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间主要的研究成果 |
四、交直流并联输电系统的非线性鲁棒控制(论文参考文献)
- [1]交直流混联系统非线性自适应广域附加控制器的设计[J]. 张志杰,姚伟,严才,高磊,文劲宇. 电力系统保护与控制, 2021(23)
- [2]电力系统交直流潮流的全纯嵌入计算[J]. 姜涛,张勇,李雪,李国庆,陈厚合. 电工技术学报, 2021(21)
- [3]MMC-HVDC高频振荡问题研究进展[J]. 杨诗琦,刘开培,秦亮,周挺辉,朱蜀,洪潮. 高电压技术, 2021(10)
- [4]高渗透率风电系统直流外送稳定运行及主动防御研究[D]. 王超. 沈阳工业大学, 2021
- [5]基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究[D]. 吴昊天. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [6]交直流混合电网故障耦合特性分析与继电保护研究[J]. 侯俊杰,宋国兵,徐瑞东,郭冰,尹利帅,吕江涛. 电力系统保护与控制, 2021(14)
- [7]适用于MMC-MTDC的改进下垂平坦控制策略研究[D]. 杨长榄. 华东交通大学, 2021(01)
- [8]多直流馈入受端电网无功配置鲁棒优化策略[D]. 袁航涛. 南京邮电大学, 2021
- [9]新型牵引供电系统中MMC的控制策略研究[D]. 龙日起. 华东交通大学, 2021(01)
- [10]基于多项式逼近的电力系统参数化暂态及中长期稳定性分析及控制[D]. 夏冰清. 浙江大学, 2021(09)