【摘 要】
:
随着我国对能源的需求日益增长,大力发展可再生能源是促进我国能源消费结构转型的必要措施。可再生能源的大规模并网导致现代电力系统逐步由传统的同步发电机主导的电力系统向电力电子化电力系统转型,随之出现了一系列不明机理的振荡事故。三相电压源型变换器作为一种典型的电力电子器件,其稳定性很大程度上影响了电力系统的稳定性。阻抗法由于其可以忽略系统内的结构与参数而直接通过阻抗测量即可判断系统小扰动稳定性的优点,在
论文部分内容阅读
随着我国对能源的需求日益增长,大力发展可再生能源是促进我国能源消费结构转型的必要措施。可再生能源的大规模并网导致现代电力系统逐步由传统的同步发电机主导的电力系统向电力电子化电力系统转型,随之出现了一系列不明机理的振荡事故。三相电压源型变换器作为一种典型的电力电子器件,其稳定性很大程度上影响了电力系统的稳定性。阻抗法由于其可以忽略系统内的结构与参数而直接通过阻抗测量即可判断系统小扰动稳定性的优点,在工程实践被广泛使用。然而阻抗测量得到的阻抗值与设备所处的工作点强相关,即当设备所处的工作点发生变化时,设备的阻抗便需要重新测量,这给阻抗法的使用带来了不便。因此,迫切需要研究阻抗与工作点的耦合关系进而分析工作点对系统稳定性的影响,这对研究现代电力系统小扰动稳定性具有重要的价值。本文以“黑箱”型电压源型变换器为研究对象,研究了其dq阻抗与工作点的耦合关系,建立了工作点解耦阻抗模型及其对应的参数辨识算法,并结合该模型进行了全工况小扰动稳定性分析。具体的研究内容有以下几个方面:(1)从电压源型变换器的传递函数框图出发,介绍了dq阻抗模型。接着,通过扫频法对阻抗模型进行了仿真验证,说明了电压源型变换器阻抗与工作点的高度依赖关系。(2)建立了“黑箱”型电压源型变换器的统一阻抗建模框架,并由此建立了“黑箱”型电压源型变换器的工作点解耦阻抗模型,实现了将阻抗模型中的工作点信息和系统参数信息完全解耦分开。紧接着提出了一种参数辨识的算法,能够根据有限组阻抗测量的结果辨识得到系统参数信息,由此可以在任意工作点下对“黑箱”型电压源型变换器进行阻抗预测。接着,进行了大量的仿真测试和硬件在环实验,验证了工作点解耦阻抗模型的准确性和广泛的适用性。(3)根据所建立的工作点解耦阻抗模型,进一步分析了一种典型的电压源型变换器并网系统的全工况小扰动稳定性,得到了全工况小扰动稳定域。结果表明:全工况小扰动稳定域是非凸的,即当并网点电压保持不变,增大系统输出的有功功率,系统从稳定变得不稳定又重新稳定的情况是有可能发生的;全工况小扰动稳定域与网络等值电抗呈现负相关的特性,即网络等值电抗的增大会降低全工况小扰动稳定域的占比。最后进行了时域仿真验证了上述结论。
其他文献
近年来,随着柔性直流输电技术(Voltage Source Converter Based HVDC,VSC-HVDC)的发展日益成熟,柔性直流输电技术在电力系统中的应用日益广泛。然而,柔性直流并网往往伴随着近区交流电网的补强工程,涉及的关联电网范围较广,对交流电网系统特性的影响较大。导致近区交流电网结构和系统运行特性发生变化,因此接于近区电网关联机组群的运行方式需要做出相应调整。目前针对柔性直流
随着大容量远距离的直流输电工程的相继应用投产,我国电网已从一个交流互联大电网变为“强直弱交”的交直流混联电网。交直流系统之间耦合程度日益紧密,单一交流故障处理不当将有可能导致交直流混联电网的连锁故障。对交直流混联电网进行建模是分析交直流电网耦合特性和安全稳定运行的基础,抑制直流换相失败和辨识脆弱线路是阻断交直流混联电网发生连锁故障,保障其安稳运行的关键技术。因此,亟需开展交直流混联电网混合仿真与连
氢能是最具有发展前景的二次能源之一。大力发展氢能产业对我国应对全球气候变化、推动能源革命和实现碳达峰碳中和国家战略目标具有重大意义。氢能产业发展进程中如何实现高效、低成本的氢能储运成为一大难题。通过对现有氢能储运技术的优劣势进行分析,从储氢和运氢2个方面探讨了适合我国未来氢能储运发展的路径。
储能技术是解决可再生能源并网消纳问题、提高可再生能源利用率的有效方案。液态金属电池作为一种新型电化学储能技术,具有低成本、大容量、长寿命等优点,在面向电网的大规模储能领域具有广阔的应用前景。电池的安全、高效运行离不开先进的电池管理系统,液态金属电池的储能特性与常规锂离子电池相比存在较大差异,研究其电池管理系统的关键理论与技术是十分迫切与紧要的。为了精确描述液态金属电池的动态特性、提高电池运行性能,
高压内置型高阻抗变压器(以下简称“高压内置变”)因其短路阻抗较大、故障限流效果显著,被广泛应用于短路电流易超标的地区。但是,与常规变压器相比,此类变压器在空载合闸时更容易产生较高幅值的励磁涌流,增大了继电保护的误动风险。尤其是,母联零序过流保护及上游线路零序过流保护在高压内置变空载合闸时误动的事件近年来时有发生。针对这一问题,本文对高压内置变空载合闸引发的零序过流类保护的误动风险展开评估,并结合零
随着能源系统转型和新型负荷增长,以高比例可再生能源和高比例电力电子装备为特征的电力系统中,电能质量将面临更加严峻的考验。高性能的电能质量监测系统对采样硬件的速度和精度提出了更高的要求,也带来了海量的数据,传统的采样系统和压缩存储模式面临巨大挑战。本文利用电能质量信号的稀疏特征,基于压缩感知理论,围绕如何在低速采样的同时实现信号的高精度重构展开研究,提出了高效的信号重构算法和面向工程应用的压缩采样系
我国能源资源与负荷中心逆向分布的特点决定了利用高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)技术进行远距离大容量功率传输是必然选择。由于具备成本低、容量大的优势,基于线路换相换流器的高压直流输电(Line Commutated Converter Based HVDC,LCC-HVDC)技术是最常使用的HVDC技术。然而,随着两条甚至多条LCCHVDC线路集中馈入
近年来,为响应国家“双碳”战略目标,加快新能源汽车产业布局,推动产业结构绿色转型,贵州省提出“十四五”新能源汽车产业发展战略。本研究从贵州省新能源汽车产业发展现状入手,重点分析了贵州省新能源汽车产业发展中存在的优劣势以及该产业赋能贵州省新型工业化的重要意义,并结合贵州省新能源汽车产业发展现状及特点,提出未来发展建议:招引整车制造商、健全核心部件产业链、鼓励车企提升科研投入比重,以期实现全省新能源汽
新能源汽车是汽车工业的重要发展方向,常州抓住机遇、抢占新能源汽车发展制高点显得非常必要。文章从新能源汽车生产群落、服务群落、需求群落和创新群落4个方面研究了常州市新能源汽车产业发展现状,对新能源汽车核心技术、基础设施、电池回收和政府政策存在的不足进行了剖析,同时针对不足提出了相应的对策,可为加快推进常州新能源汽车产业的发展,全力打造高质量工业明星城市提供借鉴。
随着全球气候变化与环境问题的日益显现,以清洁低碳为主要特点的能源转型已成为世界普遍共识和一致行动。目前我国电力能源结构的火电体量大、灵活调节容量有限、污染排放高,难以满足由高比例新能源接入带来的频繁、大幅功率调节需求与低碳减排的宏观战略目标。因此,探索科学合理的电力能源低碳化路径、研究具有低碳属性的电力系统运行优化与电源扩展规划对电力工业的可持续发展具有重大的战略意义与现实价值。本文围绕电力系统运