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高本锋

作品数：118 被引量：759H指数：17
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直驱风电场与LCC-HVDC次同步交互作用的扰动传递路径及阻尼特性分析被引量：12
2021年
当直驱风电场距离电网换相型高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)的整流站较近时,两者间的次同步交互作用机理及特性尚不明确,现有分析方法难以揭示扰动传递过程及子系统间的耦合关系。针对上述问题,该文首先建立直驱风电场经LCC-HVDC送出系统的线性化模型,并基于系统闭环互联传递函数框图揭示次同步频率扰动在直驱风电场与LCC-HVDC之间的传递路径。然后,通过阻尼重构分离出次同步交互作用对次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)模式阻尼的影响,并分析控制器参数对SSO模式阻尼的影响。结果表明,直驱风电机组直流电容主导的SSO模式存在不稳定风险;直驱风电场与LCC-HVDC之间的扰动传递路径呈现"8"字型耦合关系,导致两者间存在次同步交互作用;直驱风电机组外环、LCC-HVDC定电流控制器的比例系数增大或积分系数减小时,SSO模式阻尼增大。
高本锋刘毅李蕴红赵峰邵冰冰赵书强
双馈风电机组次同步振荡阻尼特性与抑制策略被引量：54
2015年
大规模风电经固定串补线路送出时,双馈风电机组(DFIG)会由于转子侧换流器(RSC)与固定串补之间相互作用而引起一种新的次同步振荡问题,称为次同步控制相互作用(SSCI)。在分析DFIG换流器的工作原理及输出特性的基础上,建立其基于交流受控电压源和直流受控电流源的等效仿真模型,避免了开关器件的高次谐波对DFIG电气阻尼计算结果的影响,提高了仿真效率。基于等效模型,采用时域实现的复转矩系数法,计算DFIG在次同步频率范围内的电气阻尼特性,进而分析风速、转子侧换流器PI参数、串补度和线路电阻对电气阻尼特性的影响。分析结果表明,风速的减小、内环增益的增大、积分时间常数的减小、串补度的增加以及线路电阻的减小都会增加DFIG电气负阻尼;外环PI参数对DFIG阻尼特性影响不大。提出在DFIG RSC中附加混合次同步阻尼控制器(H-SSDC)来抑制SSCI的方法,仿真结果验证了其有效性。
高本锋李忍杨大业宋瑞华赵书强刘晋张学伟
关键词：双馈风电机组复转矩系数法风电阻尼
静止同步串联补偿器的系统级协调控制策略研究被引量：3
2010年
提出了一种励磁与静止同步串联补偿器(SSSC)之间的协调控制方法。针对系统的仿射非线性方程,首先通过精确反馈线性化方法(EFL)将系统非线性因素转换到含有控制输入的状态方程中。系统参数的不确定、模型的不精确通过坐标变换最终反映到转换后的非线性部分。进而利用扩张状态观测器(ESO)观测该非线性部分,实现了线性化并提高了EFL对于参数不确定、模型不精确的弱鲁棒性。线性函数被应用于ESO,避免了以往ESO求解过程中参数众多、求解复杂的缺点。最终,励磁与SSSC之间实现了解耦,并由此得到了协调控制方法。介绍了应用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC搭建的系统以及控制器数字模型。仿真结果证实了所提出的协调控制方法具有较高的鲁棒性,可大幅度提高系统稳定性。
高本锋肖湘宁王小宁赵洋徐坤
关键词：SSSC励磁协调控制鲁棒性
基于特征值法的次同步阻尼守恒特性分析被引量：8
2011年
运用特征值分析法,分别对含有串联补偿电容的交流系统和含有附加次同步阻尼控制器(supplemental subsynchronous damping controller,SSDC)的HVDC系统的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)特性进行了研究。分析了在含有串联补偿电容的交流系统中,补偿度改变时系统总阻尼守恒的机制,以及在含有SSDC的HVDC系统中,SSDC放大倍数改变时系统总阻尼守恒的机制,揭示了系统各振荡模态阻尼的变化规律。
肖湘宁杨琳张丹高本锋李亚男蒋维勇
关键词：特征值分析法次同步振荡高压直流输电次同步阻尼控制器串联电容补偿
连接弱交流电网的VSC-HVDC失稳机理及判据研究被引量：18
2019年
为分析连接弱交流电网的柔性直流输电(VSC-HVDC)系统矢量控制环节与弱交流电网交互作用对系统稳定性的影响,分别建立了电压源换流器(VSC)不同运行方式下连接弱交流电网的VSC-HVDC系统线性化传递函数模型。通过研究线性化传递函数模型开/闭环传递函数的零极点分布,提出了系统失稳的解析判据。同时研究了VSC输出有功功率、无功功率和端电压幅值与注入电网的dq轴电流间的关系,揭示了连接弱交流电网的VSC-HVDC系统失稳机理,得出了失稳判据的物理意义。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了连接弱交流电网的VSC-HVDC系统仿真模型,对理论研究进行了仿真验证。
邵冰冰赵书强高本锋宋斯珩李忍
关键词：柔性直流输电矢量控制
直驱风电机组全运行区域的次同步振荡特性分析被引量：16
2020年
针对直驱风电机组(direct-drive permanent magnet synchronous generator,D-PMSG)并入弱交流电网的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)问题,现有研究多是在风机处于最大功率跟踪运行区域的情况下进行分析,未考虑恒输出功率等运行区域。建立了D-PMSG并入弱交流电网的小信号模型,进而采用特征值法对全运行区域下不同风速、不同输出功率时的次同步振荡特性进行分析,并建立了D-PMSG并入弱交流电网的PSCAD/EMTDC时域仿真模型,验证理论分析结果的正确性。结果表明:在最大功率跟踪运行区域,风速增大且输出功率为最大值时,次同步振荡阻尼增大;在恒输出功率运行区域,输出功率一定,风速增大,次同步振荡阻尼和频率基本不变;在全运行区域,相同风速下,输出功率越小,阻尼越小;在实际运行中,若电网限制D-PMSG的输出功率,降低系统的输出功率更适合采用切机措施,使得系统在发生次同步振荡现象时有更大的阻尼。
高本锋崔意婵邵冰冰刘毅赵书强
兼顾频率变化率和偏移量的光储虚拟惯量联合控制策略研究被引量：3
2022年
针对传统虚拟惯量(VSG)控制无法兼顾光储并网系统频率下降与恢复特性的问题,提出了一种同时考虑频率变化率和偏移量的虚拟惯量联合控制(VIJC)策略。首先,将调频过程划分为以频率变化率为主导、以频率偏移量为主导和频率恢复3个阶段;其次,对3个阶段分别采用不同方式的VSG控制,充分发挥不同VSG控制的调频优势,简化了参数优化的过程;最后,选取具有代表性的VSG控制策略与VIJC策略进行仿真对比。仿真结果验证了所提策略的有效性。
高本锋刘佳敏孟建辉符章棋王帅帅
关键词：光伏发电频率变化率
基于路径分析法的直驱风电场经柔直并网系统次同步振荡机理分析被引量：4
2023年
针对直驱风电场经柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)并网系统的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)问题,目前研究在机理分析中难以揭示子系统之间的扰动传递过程和耦合关系,同时难以量化不同特性对于系统稳定的影响。因此,基于路径分析法开展系统的SSO机理研究,并以锁相环(phase-locked loop,PLL)振荡模态为例开展路径分析法的模态扩展。首先,采用模块化建模方法建立系统的线性化模型。其次,将转子运动方程的阻尼系数推广至振荡模态的主导元件动态方程,从而获取系统的稳定判据。然后,基于路径分析揭示子系统之间的扰动传递过程和耦合关系,基于阻尼分解量化风电场内部特性以及风电场与VSC-HVDC之间交互作用特性对于系统稳定的影响。最后,开展PLL控制参数对于阻尼特性的影响分析。结果表明:路径分析法可以应用于不同的振荡模态;直驱风电场与VSC-HVDC之间的扰动传递路径呈现双闭环耦合关系;通过增大直驱风电机组PLL比例系数或减小直驱风电机组PLL积分系数可以有效提高系统的总阻尼系数,从而提升系统的稳定性。
高本锋刘洋洋王潇
关键词：柔性直流输电次同步振荡
H桥级联型SSSC的动态模型及小干扰稳定性分析被引量：7
2020年
基于模块化建模的方法,考虑实际电路结构,建立了含H桥级联型静止同步串联补偿器(SSSC)的系统小信号模型。结合实际工程参数,通过对比小信号模型计算结果与PSCAD/EMTDC电磁仿真结果,验证了小信号模型的准确性。然后采用特征值分析法分析了该系统的振荡模态,并研究了控制器参数对系统小干扰稳定性的影响。研究结果表明随着解耦控制器以及均压控制器参数的增大,系统稳定性均增强。最后通过时域仿真算例验证了特征值分析结论的准确性。
高本锋江婷于弘洋赵国亮王飞跃邵冰冰赵书强
关键词：特征值分析法小干扰稳定性时域仿真法
一种抑制风光水经直流外送系统送端过电压的方法
本发明公开了一种抑制风光水经直流外送系统送端过电压的方法。将直流送端换流站交流母线电压偏差信号作为水电机组励磁系统的输入信号之一，从而实现抑制系统过电压的功能，内容包括：根据实时监测的直流送端换流站交流母线电压判断直流运...
高本锋杨健
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