【摘 要】
：
直流汇集与输送是未来大规模海上风电系统的主要发展方向之一.为了实现低成本、高效率和高可靠性的海上风电全直流组网与输送,该文提出一种多功能直流集电器概念及其海上风电直流组网方案.通过引入直流集电器对风机单元进行能量汇集和级联升压,所构成的全直流组网系统不仅减小了机侧换流器规模和海上换流站平台,同时消除了风机的功率波动对于风场内网电压的影响,使得各个风机均可实现最大功率追踪并维持原有的控制和保护架构.此外,直流集电器概念的提出使得海上风电系统的运行更加灵活,同时兼顾故障隔离、动态切入切出、直流耗能运行等多种模
【机 构】
：
电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系),北京市 海淀区 100084
论文部分内容阅读
直流汇集与输送是未来大规模海上风电系统的主要发展方向之一.为了实现低成本、高效率和高可靠性的海上风电全直流组网与输送,该文提出一种多功能直流集电器概念及其海上风电直流组网方案.通过引入直流集电器对风机单元进行能量汇集和级联升压,所构成的全直流组网系统不仅减小了机侧换流器规模和海上换流站平台,同时消除了风机的功率波动对于风场内网电压的影响,使得各个风机均可实现最大功率追踪并维持原有的控制和保护架构.此外,直流集电器概念的提出使得海上风电系统的运行更加灵活,同时兼顾故障隔离、动态切入切出、直流耗能运行等多种模式,为远距离大容量的海上风电建设提供了一种切实可行的解决方案.最后,通过搭建基于直流集电器的全直流海上风电系统的仿真模型,验证了所提方案的正确性与有效性.
其他文献
集成数据中心的综合能源系统(integrated energy system,IES)成为能量流–数据流深度融合、双向互动的物理载体.IES为数据中心高效低碳供能,并利用数据中心的用能时空可调特性提质增效;数据中心推动 IES 数字化转型,并促进IES发展数据服务实现业务增值.该文对集成数据中心的IES能量流–数据流协同规划进行综述与展望.首先,梳理并总结了数据中心的数据网络分层架构、计算能耗建模方法和热力学过程建模方法;其次,分析了数据中心用能时空可调特性,探究了集成数据中心的IES能量流–数据流耦合机
针对广域测量系统中的测量数据受到攻击时,快速频率响应(fast frequency response,FFR)控制系统被欺骗而生成错误控制命令进而危害电网安全的问题,该文提出一种面向虚假数据注入攻击的新型 FFR 网络安全防御控制策略.该策略首先利用连续小波变换对被攻击数据进行时频分析,再提出一种攻击重组卷积神经网络用于虚假数据检测.针对被 判别为被攻击的测量值,基于提出的新型网络攻击防御控制,以迅速恢复FFR的误响应量,减少FFR误动作造成的影响;若测量数据正常,则结合 FFR 快速响应恢复控制策略以恢
水中放电具有丰富的物化效应,在能源、环境、医疗等领域得到广泛的应用.预击穿过程对放电效应影响显著,很有必要厘清该过程中放电的发展机理.该文重点关注超长脉冲条件下(>100ms)水中针–板间隙的预击穿过程.研究表明,不同于脉冲条件下的流注发展主导模式以及直流条件下的气泡运动主导模式,超长脉冲条件下遵循气泡循环演化–流注猝发击穿的预击穿模式.当电压等级较低时,放电经初始液相扰动阶段后,针电极表面产生的大量气泡进入生长形变—脱离/破裂的循环演化过程.但在发散式液体对流的带动下,气泡群落难以形成贯通链路引发间隙击
偏航角零点漂移严重影响风电机组性能,将之消除的前提是对其进行可靠且快速的检测.基于风能捕获机理,该文提出一种运用机器学习算法的偏航角零点漂移诊断方法.首先,采用孤立森林(isolated forest,IF)异常值检测算法对数据进行预处理;其次,建立非参数模型稀疏高斯过程回归(sparse Gaussian process regression,SGPR)估计偏航角零点漂移;最后,利用多个风电场的风电机组实际运行数据对所提方法进行验证,并分析不同诊断模型对数据量的依赖性.结果表明:IF+SGPR方法准确性
功角稳定与电压稳定是交直流混联电网机电暂态尺度内两种不同稳定模式,快速准确判别主导模式是实施有效控制的前提和基础.该文首先针对两种典型系统,分析不同主导稳定模式下节点电压的幅值与相位时空变化规律,以及不同交流支路段的响应特征差异;其次,利用基于响应信息的定量评价指数——简化支路暂态输电能力sBTTC指数实现不同模式下关键支路的统一识别;在此基础上,结合关键支路垂足电压位置、功率与相位变化率以及相位差大小等特征,提出主导稳定模式判别方法和降低系统失稳风险的紧急控制策略.面向交直流混联大电网的仿真结果,验证判
实际系统中发生了多次与调速系统相关的超低频频率振荡(ultra-low frequency oscillation,ULFO)事故,含增强型死区(阶跃型死区)的电力系统是分段光滑但向量场不连续的Filippov系统,其振荡机理和影响因素复杂.针对含增强型死区的单机水电系统,结合Filippov系统的非光滑分岔理论,分析典型死区下系统对扰动负荷参数的边界穿越型平衡点分岔和跨边界的非光滑极限环分岔特性.结果表明,切换型超低频频率振荡出现对应2种Filippov系统非光滑分岔:第1类为伴随稳定结点型平衡点消失(
模型预测控制(model predictive control,MPC)是一种先进的优化算法,其优势在于通过滚动优化和反馈校正弥补预测模型精度不高的缺点,抑制扰动,提高鲁棒性.近年来已成为应对大规模风电并网不确定性建模的研究热点.该文全面梳理基于模型预测控制的大规模风电并网的电力系统有功功率控制领域中的发展现状,特别是对以随机模型预测控制、分布式模型预测控制和鲁棒模型预测控制为主要形式的模型预测控制方法在应对不确定性建模问题方面进行深入分析,以风电机组–风电场–风电集群与常规电源有功和频率控制为主线,阐述
电网换相高压直流(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)输电系统单极闭锁时,由于换流站滤波器延时分组切除,风光水送端系统的新能源场站将承受持续性的过电压冲击.为了使水电机组参与抑制直流单极闭锁引起的送端系统过电压,该文首先提出一种以直流换流站交流母线电压为输入信号的附加励磁控制,作为水电机组协调控制策略.直流单极闭锁时,水电机组基于换流站过电压幅值决定进相深度,动态吸收系统盈余无功,从而改善新能源场站的过电
表面介质阻挡放电在流动控制、生物医学等诸多领域应用前景广阔.该文基于新型环状表面介质阻挡放电激励器,研究电极环半径和放电方向对放电特性的影响.结果表明,位移电流偏置不随结构参数变化,外向放电的起始电压低于内向放电;内向放电电流脉冲数随半径线性增大,而外向放电时无明显变化;放电平均功率随半径线性增大,但相同参数下外向放电功率高于内向放电;放电为离散通道放电和弥散放电共存的混合模式,但内向放电时以弥散模式为主,外向放电以离散通道模式为主;放电面积随半径线性增大,内向放电存在一个最佳半径,可使放电均匀性和长度都
由于电力电子设备的负电阻特性,多变流器并网系统(multiple grid-connected-converter system,MGCCS)的小干扰稳定性面临着严峻的挑战.而使用阻抗分析法与状态空间分析法在分析MGCCS时尚存在一定局限性.该文提出一种基于充分稳定性判据的MGCCS稳定性分析方法.首先,MGCCS被建模成一个具有开环稳定特性的中高维负反馈系统.其次,利用开环矩阵的特征值估计推导出一个具有低复杂度的充分稳定性判据,并提出相应的参数灵敏度分析.最后,利用一个具有稳定性问题的7变流器群并网系统