摘要：晶闸管是换流阀的核心元件,在服役期间承受长期的电应力作用,一旦器件特性退化引发系统性失效,会严重影响换流阀甚至整个直流输电工程的安全运行。为研究晶闸管在稳态电压应力下的退化特性,该文设计并搭建了稳态电压应力加速实验平台及晶闸管特征参数测量系统。稳态电压加速应力为1.06倍晶闸管额定电压,选取反向恢复特性、通态电压、漏电流和门极触发特性为退化特征参数。结果表明:电压应力对晶闸管反向恢复特性、通态电压、正向阻断能力和门极触发特性没有显著的影响,但会导致晶闸管反向漏电流的增加和反向漏电流测量不稳定现象的发生,且认为这种测量不稳定现象是其退化和失效的先兆表征。通过对失效器件的失效分析,获得了电压应力下晶闸管的主要失效模式为反向耐压降低,并发现器件的退化和失效主要发生在芯片表面造型处。

摘要：为求解计及爬坡约束、运行禁区、网损和阀点效应的非凸经济调度问题,提出一种双模式模拟植物生长算法。鉴于模拟植物生长算法是针对整数规划而提出的一种高效、稳定的全局优化算法,其在非整数规划中的应用尚不多见,文章对模拟植物算法进行了改进,以使其适用于求解电力系统经济调度这一含连续变量的非整数规划问题。考虑到节点生长步长对算法性能的影响,设计了新节点粗放生长和精细生长双重生长模式,以保证节点多样性。为进一步改善算法的收敛性和计算效率,建立了基于混沌变量的最优选种机制。算例仿真结果表明,改进算法在求解质量、精度、稳定性和收敛性等方面较其他算法具有明显优势。

摘要：晶闸管级是组成高压直流换流阀的最小结构单元,晶闸管控制单元(TCU)是晶闸管级的关键元件。研究晶闸管级TCU的保护特性对于改进TCU保护逻辑功能设计以及晶闸管换流阀精细化仿真建模具有重要意义。以此为出发点,搭建了晶闸管级TCU保护特性的实验研究平台,研究了晶闸管级在断态和反向恢复期内不同时刻承受高幅值、高陡度侵入电压时TCU的保护特性。实验结果表明,断态下TCU的保护阈值在侵入低陡度电压时基本保持不变,而侵入高陡度电压时随陡度升高而降低;反向恢复期内TCU的保护阈值与电压侵入的时刻无关而随侵入电压陡度的升高而增大。在此基础上建立了一种考虑TCU保护功能的晶闸管级仿真宏模型,仿真结果表明此模型不仅能够反映晶闸管的基本动、静态特性,也能准确反映TCU保护特性,仿真结果与实验结果相吻合。

摘要：为准确可靠识别直流配电网接地故障,解决现有基于故障暂态信息识别方法可靠性和灵敏度不足的问题,提出基于探测信号注入的接地故障识别方案。提出一种利用模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)注入正弦探测信号的附加控制策略;并进一步结合MMC响应速度、电网安全运行准则和测量设备精度等约束确定了探测信号参数的选择依据;在此基础上,分析了故障网络对探测信号的响应特征,得出从馈线首端看入的线路零模阻抗在故障下显感性,而非故障下显容性的结论;据此设计了接地故障识别方法,方法兼具永久性故障判别能力。仿真结果表明:所提接地故障识别方法能在500Ω过渡电阻下可靠识别发生在母线或各条馈线任意位置的单极接地故障,整体性能优于现有的接地故障识别原理。

摘要：风电装机容量的增长使其对电力系统的影响更加明显,因此研究风电对电力系统小干扰稳定及低频振荡特性的影响,对确保电网的稳定运行具有重要意义。建立了完整的双馈风力发电机组(doubly fed induction generator,DFIG)模型,以WSCC 3机9节点电力系统为例,采用特征值分析方法,分析了双馈风电机组并网后对电力系统低频振荡特性的影响。分析结果表明,双馈风电机组在3种不同的运行模式下接入电网时,其出力和机端电压控制环节对电力系统低频振荡模态特性的影响在趋势和程度上均具有明显差异;合理设计风电机组机端电压控制环节的参数会有助于改善区域间振荡模态的阻尼。

摘要：共享经济与电力行业的融合对推动电力市场的发展和电力形态的演变具有积极意义。随着电力市场的开放和新技术的不断推动,分布式资源发展迅速,用户角色发生转变,供需互动更加频繁,以虚拟电厂为代表的新型市场主体在新形势下具有更强的适应能力。通过构建以产消者和云储能(cloud energy storage,CES)为主的虚拟电厂主体,并基于stackelberg博弈理论设计能源共享运营机制,分析供需互动过程,建立以虚拟电厂运营商为领导者,产消者为跟随者的非合作博弈模型。在该模型框架中,上层领导者以利润最大化为目标,下层跟随者追求效用与成本的平衡,利用分布式算法求得使上述模型达到均衡的最优解。最后根据结果分析各方的动态博弈关系,为虚拟电厂的运营和能源共享经济与电力系统的融合提供参考。

摘要：针对现有交直流混合微电网分布式控制策略未充分考虑多并联互联变流器(interlinking converter,IC)场景、通信拓扑结构复杂、易受通信干扰以及运行工况变化等内外扰动影响等问题,该文提出了基于滑模一致性的多并联IC分布式鲁棒功率控制策略,通过系统期望的动态特性以及滑动模态设计分布式滑模控制器,确保多并联IC的传输功率于有限时间收敛至一致性目标稳态值,并通过理论分析证明了其在未知扰动下的稳定性以及有限时间收敛性能。该策略能够降低滑模增益系数,抑制滑模控制的抖振现象,并实现对未知干扰的动态补偿,确保多并联IC传输功率协调控制以及高精度分配。仿真算例验证了所提控制策略的可行性与有效性。

摘要：提出一种应用重复控制器的单闭环电流控制。重复控制器能提高并网电流质量,然而其常用多环结构来保证稳定性,这就需要增加额外传感器。而针对LCL型滤波器,其常用的超前补偿和二阶滤波器使系统相频特性变得复杂,参数的稳定范围常不能定量计算,参数设计具有一定的试探性。文中所提控制方法可以解决以上问题。通过分析频率特性得到重复控制器的稳定边界,同时针对LCL型并网逆变器的特点,使用一阶补偿器替代传统的超前补偿,并使用陷波器组来消除系统谐振峰并提供足够的高频衰减。这种结构能使重复控制系统获得更高的低频谐波增益,并具有良好的电网阻抗鲁棒性,且实现容易。仿真和实验结果验证了提出控制方法的有效性。

摘要：围绕大规模分布式电源接入配电网的灵活调控问题,研究支撑主动配电网动态虚拟微电网群运行方式的多智能体全分布式控制方法,以恢复虚拟微电网群结构动态演化时主动配电网频率和电压。该方法可以实现并维持微电网级储能系统荷电状态均衡,同时也可以完成微电网群级的荷电状态均衡协同控制。为应对虚拟微电网结构动态改变这一灵活运行方式所引起的控制系统重新设置、整定等问题,基于多智能体及全分布式通信网络实现了对其的控制。文中设计的分布式控制方法仅依靠同一分布式通信网络即可完成微电网级、微电网群级的动态协同控制,通过在物理通信网络下形成多个多智能体间虚拟分布式通信网络的方式实现。最后,采用IEEE 34节点配电网测试系统验证了所提方法的有效性。

摘要：随着同步相量测量单元(PMU)在电力系统中的广泛应用,开展基于广域测量系统(WAMS)的广域控制的研究具有重要的理论和实际意义。由于电力系统稳定问题本质上具有全局性,因此在电力系统的控制规律中引入广域信息可进一步改善系统的动态性能,提高系统承受大扰动的能力。该文采用全系统惯性中心坐标,以发电机转子角距离稳定平衡点最近为控制目标,以汽轮发电机组励磁电压与汽门为被控对象,应用非线性控制的逆系统理论分析了多机系统中励磁与汽门系统的可逆性,并设计了基于广域信息的非线性全局综合控制器,实现了“局部控制,服务全局”的控制策略。通过4机系统的数字仿真对比了该非线性全局综合控制器与常规PID控制器、非线性分散综合控制器的控制效果,结果表明,基于广域信息的非线性全局综合控制器更能减小系统的过渡时间、振荡次数及振荡幅度,更能增加系统的故障临界切除时间,增强系统的暂态稳定性。