欢迎来到能源电力期刊网！
English Version 期刊登录
EN
最新刊期
2025年第49卷第7期
- 摘要：“双高”电力系统呈现出弱惯量、低短路比特性，跟网型新能源无法自主提供系统所需的暂态频率和电压支撑，采用构网型控制被视为解决这一问题的关键。构网型变流器体现为电压源特性，然而受限于功率器件的过流能力有限，故障下其暂态电流控制是难题。全功率直驱风电机组可采用直流电压同步实现构网，并附加电流控制环路抑制暂态电流以实现故障穿越。然而，该方法仍存在故障发生和恢复瞬间的冲击电流，容易导致变流器因控制策略保护而失去暂态支撑能力。针对该问题，通过对直流电压同步构网型全功率风电机组在电网故障下的短路电流产生机理及功率响应机制进行分析，提出一种改进暂态控制方法。该方法采用电压矢量限幅器实现内电势与故障电压的快速匹配以限制短路电流的稳态分量，并引入自适应调节虚拟电阻以抑制短路电流的暂态分量。此外，在故障期间闭锁同步环路和无功环路，以维持机组的电压源特性实现自发功率响应。通过仿真和实验验证了所提方法的有效性和可行性。关键词：构网型控制;风电机组;直流电压同步;暂态响应;短路电流4|3|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：随着新能源发电机组的大规模并网，电力系统面临严峻的暂态同步失稳风险。基于虚拟同步发电机（VSG）控制的构网型变流器通过模拟同步发电机组的动力学特性以实现与电网的同步，具有较好的频率和电压支撑能力。为精确量化虚拟惯量和阻尼对VSG暂态同步稳定性的影响，文中提出一种基于迭代等面积法则的VSG暂态同步稳定性分析方法。基于能量守恒原理，通过设计迭代算法得到临界稳定条件下的变流器频率-功角分布函数，精确量化了VSG惯量和阻尼项做功对暂态过程中加减速面积的影响。通过比较不同控制器参数和电网参数下的暂态稳定域大小，量化了参数对暂态稳定边界的影响。最后，利用MATLAB/Simulink仿真和RT-LAB硬件在环实验验证了所提稳定性分析方法的有效性和优越性。所提出的迭代等面积法则保守性较低，可实现对暂态稳定边界的精确快速计算。关键词：构网型变流器;虚拟同步发电机;暂态同步稳定性;惯量;阻尼;迭代等面积法则4|1|1更新时间：2025-06-16
- 摘要：为保护耐压耐流能力有限的电力电子器件，虚拟同步发电机（VSG）通常配置多种控制器限幅。在暂态过程中，这些限幅将不可避免地被触发。针对含电流和频率限幅的多台VSG嵌入式电力系统，分析了暂态同步稳定性并提出一种保证系统稳定的控制方法。首先，建立了含电流限幅的多VSG系统的动态模型，构造了暂态能量函数，并利用最近不稳定平衡点法得到了保证未触发限幅系统稳定的最大能量
- 摘要：双馈风电机组在不平衡电网下运行时，系统存在正、负序通路，而随着电网强度减弱，机网耦合加剧，不平衡定子电压的扰动将影响系统正常运行。为研究弱电网下双馈风电机组不平衡运行以及稳定机理，首先，构建了构网型双馈风电机组小信号状态空间模型，基于系统模型对正、负序转子电流控制进行稳定性及不平衡度分析。然后，提出基于自适应虚拟阻抗的优化控制策略，以实现弱电网下对不平衡定子电压、电流的协同补偿，并通过理论分析证明了所提策略有效提高了不平衡弱电网下双馈风电机组的稳定性。最后，通过硬件在环实验平台验证了所提优化策略的有效性。关键词：弱电网;双馈风电机组;不平衡电网;构网型控制;负序控制;状态空间建模6|2|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：风电汇集送端电网与主网电气距离较远，缺乏同步电源支撑，呈显著弱电网特征，容易出现电压振荡现象，威胁电网安全稳定运行，其动态过程与演化机理亟待研究。文中首先通过稳态潮流计算分析了风电机组反复低电压穿越引发电压振荡的条件；然后，基于切换系统理论，考虑风电机组外部连接阻抗以及内部控制动态，建立了风电机组网侧变流器的切换系统模型；接着，代入相关参数分析了风电机组反复低电压穿越期间机端电流、电压和功率的动态演化过程，揭示了电压振荡机理；最后，通过仿真复现了风电机组并网点电压振荡现象，验证了理论分析结果的正确性，并进一步探究了影响电压振荡特征的主要因素。关键词：风电机组;切换系统;低电压穿越;电压振荡;演化机理;建模4|2|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：电力电子化系统在受扰后发生振荡的动态过程中，设备在端口不平衡功率驱动下调节其输出的内电势幅值、频率，进而改变网络交变电压、电流，各交变电气量均以其幅值和频率被调制的形式演化。该交流信号形成和演化的幅频调制过程导致其振荡特征发生了深刻变化。因此，基于交流信号形成演化的幅频调制机制明确了系统小扰动动态过程初期交流信号的振荡特征，并提出相应信号特征的提取方法。首先，基于系统基本运行原理，介绍了系统动态过程中交流信号的幅频调制机制，明确决定交流信号在振荡过程初期演化行为的幅频调制特征；然后，提出了提取该交流信号幅频调制特征的解调方法及其具体实现措施；最后，结合不同规模的仿真及实验，分析并验证了系统动态过程中交流信号幅频调制形成演化机制的合理性及所提解调方法的有效性。关键词：小扰动动态过程;幅频调制;振荡;解调5|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：跟网/构网型换流器接入电网时会对系统中频段稳定性产生不同的影响，为剖析二者在该频段下的差异,首先，采用谐波线性化方法建立跟网/构网型换流器小信号序阻抗模型，对比跟网/构网型换流器中频段的序阻抗特性。基于序阻抗模型详细分析了滤波电感、跟网型换流器电流内环和锁相环、构网型换流器有功阻尼系数和虚拟转动惯量系数对换流器中频段阻抗特性的影响,并利用阻抗灵敏度分析法得出中频段的主导因素。利用叠加定理探究交互阻抗对换流器联合阻抗特性的影响，推导出跟网/构网型换流器并网系统组成的三端口网络稳定性判据，总结系统参数及输出功率对二者联合阻抗的影响规律。此外，从联合阻抗的角度出发，进一步探究2种换流器的不同功率渗透率对系统稳定性的影响，构网型换流器的正电阻特性能够削弱由跟网型换流器控制环节引入的负阻尼特性，从而使跟网型换流器从负电阻及容性过渡到正电阻及感性，进而改善跟网控制下中频段振荡稳定性，对系统振荡起到良好的抑制作用。最后，利用电磁仿真软件验证了分析结果的正确性。关键词：跟网型换流器;构网型换流器;中频振荡;阻抗特性;振荡抑制4|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：弱电网条件下,电力电子换流器的锁相环(PLL)与直流电压控制环之间的交互作用可能引发振荡问题。为了降低并网换流器引发的振荡风险，提出了一种控制参数安全域边界选定方法，通过研究控制带宽的相对制约关系,定量分析各控制参数对并网换流器主要控制环节之间及控制器与弱电网之间交互作用的影响规律。首先，从控制器带宽重叠区域的动态响应特性具有相似性的角度出发，建立了涵盖电网强度及各控制环节的直流电压外环闭环传递函数数学解析模型。然后，在该传递函数解析表达式的基础上，利用Nyqusit稳定判据和稳定裕度约束求解控制带宽比安全域边界。所得结果可用于指导弱电网条件下PLL和直流电压控制带宽的设计，并映射为各控制参数安全域。此外，控制参数安全域直观地反映了并网换流器的参数设置差异对系统稳定性的影响，由此指导控制参数的调节方向。最后，通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法的有效性及准确性。关键词：并网换流器;安全域;控制参数;稳定性;交互;锁相环;直流电压控制4|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：大规模光伏集群通过多级交流输电线路组网并经柔性直流线路外送面临远距离输送、潮流频繁波动、缺乏常规同步电源支撑等挑战，无功电源配置成为确保系统稳定运行的关键之一。基于此，针对无同步电源支撑的大规模光伏集群送端系统，对多电压等级、大容量远距离交流输电系统中各级变电站的无功补偿优化配置问题进行了研究。根据无功规划中无功资源的全场景适应能力需求，提出包络式代表日场景集提取方法，并采用基于场景分解与组合的方法快速形成代表日无功优化补偿序列；为了提升系统在扰动后的动态调节能力，提出考虑换流站无功-电压控制裕度的多目标优化模型；针对新能源出力时序波动性所导致的静态无功补偿装置投切状态耦合问题，提出基于动态聚类平滑（DCS）的无功补偿分组配置方法。最后，通过中国西部某大规模光伏送端系统的实际算例验证表明，所提方法能够全面覆盖运行场景的无功-电压需求，在有效提升系统稳定性的同时显著降低计算复杂度，具有较好的通用性与高效性。关键词：光伏集群;送端系统;无功优化配置;静态无功补偿;动态聚类平滑;场景分解与组合;新能源4|2|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：跟网、构网互联系统中各类设备交互作用明显，如何准确量化互联系统强度面临挑战。为此，首先从对偶视角探讨了跟网、构网系统闭环稳定性与开环网络灵敏度的匹配关系，并基于此引入了反映电流刚性的电网强度指标。然后，解析得到了与高维互联系统稳定性等价的低维跟网、构网特征子系统，并基于此提出了互联电力系统强度二维指标。该指标同时反映跟网、构网特征子系统的稳定裕度，从而实现了互联系统多频段小扰动稳定性的有效评估。结合该指标，得出了电力系统适度互联形态有利于同时降低跟网、构网失稳风险的推论。最后，仿真验证了所提方法的有效性及推论的正确性。关键词：互联系统;电网强度;特征子系统;系统强度;跟网;构网4|3|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：沙戈荒地区新能源基地的开发有力推动了电力系统低碳转型，但由于缺乏就地同步电源，这类基地呈现出低惯量、低短路比的特征。构网型场站与调相机的合理配置能使基地惯量、电压特性得到有效改善，但现有研究往往仅侧重两种特性之一。因此，文中提出了兼顾惯量、电压支撑的构网型场站与同步调相机协调配置策略。首先，分析构网型场站与同步调相机的支撑能力机理及其配置关系；其次，构建基于无功支撑系数的构网型场站改造优先级顺序，依据该顺序确定构网型场站初步配置方案，以满足系统惯量需求；然后，配置同步调相机以满足新能源多场站短路比约束，并计及调相机提供的惯量支撑对初步方案进行修正，实现对构网型场站和同步调相机支撑能力的最大化配置；最后，以中国西北某缺乏同步电源支撑的沙戈荒新能源基地为研究对象进行仿真，验证了所提策略的有效性。关键词：沙戈荒地区;新能源基地;惯量;构网型场站;同步调相机4|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：针对沙戈荒地区大型新能源基地外送场景，提出了一种基于源网直储一体化的大规模新能源特高压直流送出方案。将大规模新能源基地分区，并通过多个低电压等级柔性直流通道汇集至特高压直流送端换流站，汇集通道的新能源侧配备具有构网型控制功能的储能装置，以平抑新能源功率波动并支撑新能源并网电压。特高压直流系统采用送端常规直流、受端柔性直流方式。从适用场景、运行特性、经济性能等方面分析所提方案的特点，并提出多电力电子换流器的协同控制策略。基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台对稳态、交直流暂态工况进行仿真，验证了所提方案的可行性。关键词：沙戈荒地区;特高压直流;新能源基地;构网型控制;常规直流;柔性直流;储能5|3|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：新能源发电经直流送出是大规模新能源发电基地功率外送的主要方式，在线评估直流输电的输送能力是监控新能源发电基地运行安全性的关键技术。为此，考虑新能源发电在故障穿越过程中的切换控制特性，提出一种基于目标相关的堆叠降噪自动编码器的直流输送能力评估方法。首先，对新能源发电经直流送出系统简化模型的关系式进行求导分析，阐明新能源发电切换控制导致暂态过电压水平加剧、直流输送能力受到更严重制约的原因，建立直流输送能力计算的数学模型。然后，基于目标相关的堆叠降噪自动编码器，构建直流最大输送能力评估模型，并引入切换权重选择机制，根据控制模式序贯切换状态对应选择评估模型的权重向量，有效计及切换控制对直流输送能力的影响。最后，提出基于正交权值修正的评估模型增量更新方法，在之前样本特征空间的正交方向上更新模型权重，以减轻灾难性遗忘问题的不利影响。仿真结果表明，所提方法能够有效适应新能源发电的切换控制特性，实现直流最大输送能力的快速准确评估。关键词：新能源发电;直流输送能力;切换控制;机器学习;增量更新4|2|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：对于含大规模新能源的高压直流输电系统，换相失败故障可能引发送端暂态过电压问题，进而导致新能源连锁脱网。为确保换相失败故障下直流送端系统的安全稳定运行，提出一种响应驱动的暂态过电压评估及抑制策略。首先，建立融合压缩-激发(SE)模块和LeNet网络的过电压幅值预测模型，挖掘电网正常运行状态下的关键响应特征与过电压水平之间的映射关系。其次，分析调相机接入容量对送端交流母线电压的影响，结合过电压幅值预测结果，提出简化的调相机容量选取原则，初步确定调相机接入台数。最后，分析调相机在换相失败期间的动态无功特性，设计基于触发角响应的调相机励磁控制优化策略，以减弱其反调效应，进一步抑制暂态过电压。面向存在暂态过电压问题的直流外送系统，仿真结果验证了所提送端过电压评估方法的准确性及抑制策略的有效性。关键词：暂态过电压;高压直流输电;换相失败;响应驱动;评估;调相机4|2|0更新时间：2025-06-16
大规模新能源基地稳定运行与直流送出技术
- 摘要：地理区域位置的不同与区域网格功能属性的差别都在一定程度上造成了各网格内部电动汽车充电负荷的差异较大。针对目前电动汽车充电需求预测研究中未能充分考虑到电动汽车动态充电负荷分布差异性的不足，文中提出考虑地理区域差异性与用户行程多样性的数据驱动的电动私家车网格化充电需求预测方法。首先，对电动私家车用户出行轨迹与城市交通网络等类型数据进行数据挖掘并建立数学模型，获取电动私家车用户多段行程起讫点信息与用户出行基本规律。其次，基于地理信息系统平台将各类兴趣点（POI）经纬度坐标映射至地理网络中，将地理区域网格内结合用户日常出行目的的各类POI数量集分类处理，并采取自然分级法对所研究的地理区域实施精确的网格划分，功能区网格包含工作区、商业区、生活区、住宅区和混合区5种类别，建立多个时段下各功能区间的起讫点信息概率矩阵。结合得到的电动私家车在各网格内的分布结果，建立了基于蒙特卡洛法的电动汽车充电负荷预测模型，获取电动汽车在网格间转移的电量连续变化状况。基于中国苏州市实际电动汽车历史数据，以该市某区域为应用环境，完成各功能区域内的电动私家车充电需求预测仿真。仿真结果验证了区域网格划分的合理性及充电需求预测的准确性。关键词：电动汽车;电动私家车;充电需求预测;功能区;网格划分;道路网络;时空分布5|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：针对考虑风电不确定性氢-电综合能源系统最优潮流问题，提出了一种基于降维投影的最优潮流计算方法。首先，建立考虑风电不确定性的氢-电综合能源系统集中运行模型，并将其等价转化为确定性模型。然后，将该确定性模型分解为各子系统的子问题，利用降维投影法将各子问题的运行空间投影到较低维的空间中，每个子问题的投影运行空间重新构成了新的凸包。接着，通过求解重构凸包约束下的优化问题，可以得到氢-电综合能源系统最优成本下公有变量的值。再次，利用最优成本下公有变量的值求解各子问题，可以得到最优成本下各子系统的潮流。该方法在求解过程中隐藏了私有信息，并避免了迭代。最后，在6-6节点氢-电综合能源系统和40-118节点氢-电综合能源系统上对所提方法进行了测试，验证了所提方法的有效性、最优性、隐私保护性等优势。关键词：降维投影;氢;综合能源系统;最优潮流;不确定性;分布式优化4|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：新型电力系统相较于同步发电机主导的传统电力系统呈现出明显的低惯量、低阻尼等特征，给系统稳定运行带来了新的挑战。为保证系统维持较高的惯量水平，文中提出一种基于主从博弈的新型电力系统惯量需求优化调度策略。策略由领导者和追随者组成，其中，领导者框架解决调度经济成本最小化问题，追随者框架解决系统惯量配置最优问题。该模型考虑系统最小惯量需求，并配置额外惯量储备，以应对惯量不足的场景，同时确保额外补充惯量的经济收益和整体调度经济性最优。在评估系统惯量需求时，由于变流器接口资源所提供的惯量易受其多变工况影响，不利于系统最低惯量评估和系统惯量配置，为此提出虚拟惯量可靠性概念，根据不同运行工况给定虚拟惯量可靠性系数，以提高新能源发电厂惯量评估的准确性。算例结果表明，所提优化调度策略有助于提升系统运行时的频率稳定性并保证经济性。关键词：新型电力系统;惯量;频率稳定;优化调度;主从博弈;虚拟惯量可靠性4|0|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：近年来，由极端灾害引发的配电网上级电源停电事故屡次发生。配电网单纯在运行层面进行供电恢复策略的制定时，常会出现电源资源不足的问题，难以保证重要负荷的持续、可靠供电。针对上述问题，提出了基于光储优化配置的配电网供电恢复方法，以达到资源高效利用与负荷可靠保供的最优均衡。首先，采用Beta分布模型拟合光照强度分布，建立了计及时序特性的光伏出力模型。其次，构建了配电网光储选址定容和极端灾害下动态孤岛划分的双层供电恢复优化模型，其中，上层模型考虑了投资与运维成本、线路损耗和负荷失电成本，下层模型则以恢复的负荷量最大为目标函数，通过深度优先搜索算法实现孤岛初步分区，利用功率裕度和能量裕度指标对孤岛进行动态划分，进而实现极端灾害下负荷供电的最大恢复。最后，通过算例对比不同策略的恢复效果和成本，验证了所提方法的可行性与优越性。关键词：配电网;极端灾害;光储;选址定容;动态孤岛划分;供电恢复4|1|0更新时间：2025-06-16
- 摘要：随着新能源渗透率的不断提高，电网面临的电能质量扰动（PQD）问题变得更加复杂，基于一维PQD信号的传统分类方法难以同时提取并辨识周期性与趋势性扰动。针对此问题，提出了一种基于时序二维变换和多尺度Transformer的PQD分类方法。首先，利用时序二维变换将一维PQD时间序列转换为一组基于多个周期的二维张量，以实现在二维空间中深入挖掘PQD信号中所包含的特征信息。然后，通过多尺度Transformer编码器模块提取PQD信号的多尺度特征图，利用多尺度Transformer解码器模块对多尺度特征图进行拼接和特征融合，有效合并在不同尺度上提取的特征图。最后，通过全连接层和Softmax分类器完成PQD分类任务。为验证所提方法的有效性，建立了含24种PQD的数据集对模型进行测试，结果表明所提方法对PQD信号具有较高的分类准确率和噪声鲁棒性。关键词：电能质量;扰动;分类;时序二维变换;多尺度Transformer;特征提取;特征融合4|0|0更新时间：2025-06-16
学术研究
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 京ICP备09064830号-19
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies
0