国家自然科学基金(51367009)
- 作品数：16 被引量：94H指数：7
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- 相关机构：昆明理工大学云南电网有限责任公司电网规划研究中心云南电力试验研究院(集团)有限公司更多>>
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- 基于励磁电感计算的双馈风电场送出变差动保护被引量：5
- 2020年
- 解析推导双馈风电场送出变发生对称与不对称故障时,短路电流经变压器变换的表达式,进一步推导送出变两侧的短路电流经傅里叶算法计算产生偏差的解析式,并通过仿真验证了傅里叶算法工频相量计算表达式的正确性,表明双馈风电场短路电流频率偏移会导致傅里叶算法无法准确提取工频相量,从而导致传统变压器保护动作性能受到影响。提出一种适用于双馈风电场送出变的差动保护新方案,该方案直接计算各相的瞬时励磁电感数值与方差并形成判据,将该判据与比率差动和差流速断相结合构成差动保护判据。在Matlab/Simulink中建立带撬棒(Crowbar)保护的双馈风电场送出系统和保护仿真模型,考虑变压器空载合闸、不同故障位置和故障类型以及双馈风电场转速和短路容量比变化等情况,分别分析并验证差动保护新方案的适用性,对比分析传统差动保护与新方案的动作性能,仿真结果表明,该新方案能较好地提高双馈风电场送出变差动保护的速动性与可靠性,改善了风电场短路电流频率偏移导致差动保护不能准确动作的问题。
- 孙德娟孙士云范小红海世芳王杨
- 关键词：双馈风电场频率偏移傅里叶变换差动保护
- 考虑光照概率性的含光伏发电系统的配电网无功优化被引量：7
- 2017年
- 针对含光伏(photovoltaic,PV)发电系统配电网无功优化的特点,将PV发电系统无功调节能力和传统无功调压手段相结合,研究考虑PV发电系统无功出力的配电网无功优化模型和算法。针对PV发电系统出力受太阳辐照度影响的特点,建立基于太阳辐照度β分布的PV发电系统出力概率模型,分场景计算其出力情况和对应无功功率极限,以网损最小和节点电压越限惩罚作为目标函数;同时提出基于免疫蛙跳算法的无功优化算法,该算法通过在混合蛙跳算法(shuffled frog-leaping algorithm,SFLA)的框架引入克隆选择算法(clonal selection algorithm,CSA),在蛙群混合后选择较优解进行克隆、变异和选择,克服了SFLA局部搜索能力弱的特点;最后利用改进IEEE-33节点系统作为算例仿真分析,验证了模型及算法的正确性和有效性。
- 王骏丁晓群孙士云安德超
- 关键词：配电网无功优化光伏发电
- 双馈风电场短路电流特性对距离保护的影响及保护策略研究被引量：13
- 2020年
- 目前双馈风机短路电流特性对风电场送出线距离保护的影响以及相关的研究,一般是在计及Crowbar保护动作后的基础上进行的,少有考虑到计及转子侧变流器(RSC)控制后的DFIG短路电流特性对距离保护的影响。基于此,分析了计及Crowbar保护动作后和计及RSC控制两种运行工况下双馈风机的短路电流特性之间的差异。在此基础上,解析推导了计及Crowbar保护动作时的转速频率分量、计及RSC控制时的暂态自然分量对全周傅里叶算法产生的计算偏差表达式。进而分析双馈风电场提供的短路电流对传统距离保护的影响,并提出了故障后适用于两种运行工况下的时域距离保护。最后在Matlab/Simulink平台上搭建并网双馈风机电磁暂态仿真模型。仿真分析了计及Crowbar保护动作和计及RSC控制两种情况下,传统距离保护和时域距离保护的动作特性。
- 范小红孙士云张雪娟郑新宇王杨赵伟
- 关键词：双馈风机
- 直驱风电场并网对系统静态电压稳定性的影响被引量：6
- 2019年
- 风电场的大规模接入会对电网静态电压稳定性造成不容忽视的影响。以含直驱风电机组的扩展单机无穷大系统为例,通过2种静态潮流计算方法对含直驱风机的系统等值模型进行分析,推导风电接入后系统并网点母线电压的解析式。在BPA中分别建立含直驱风电机组的扩展单机无穷大系统以及实际电网系统的仿真模型,对比理论计算结果与仿真试验结果。分析并网点母线电压在不同控制方式下,风电渗透率、风机并网位置、负荷接入比例和负荷接入位置等因素对系统静态电压稳定性的影响。
- 郑新宇孙士云张雪娟王春又赵伟
- 关键词：静态电压稳定性
- 电弧炉负荷对云南电网频率特性的影响
- 2018年
- 基于能量平衡原理建立电弧炉详细数学模型和仿真模型,理论推导和仿真分析了电源侧频率扰动对负荷消耗功率的影响,计算电弧炉有功功率和无功功率频率因子结果表明频率扰动期间,电弧炉吸收的有功功率和无功功率几乎不变.在此基础上,对目前BPA常用的ZIP模型和频率参数与电弧炉实际频率特性进行误差分析,表明采用经验频率因子表征电弧炉负荷频率特性误差较大.对2016年异步连接南方电网送端系统严重扰动的仿真分析结果表明,目前仿真普遍采用的频率因子经验值来表征电弧炉高耗能用电设备的频率特性,系统暂态频率稳定性分析结果偏乐观,高频切机方案偏保守.
- 司大军钱迎春孙德娟孙士云陈春敏邵俊杰
- 关键词：电弧炉频率特性
- 计及频率变化的感应电动机负荷特性分析
- 2019年
- 对于异步联网系统中网架结构比较薄弱的省网系统或者系统解列后形成的孤岛,发生故障时会引起比较大的频率波动,在此情况下对感应电动机进行建模时考虑其频率特性尤为重要。基于感应电动机一阶机械暂态模型,利用解析法分别推导出不同负载特性下稳态及动态转差率关于系统频率的表达式,并在此基础上计算吸收的有功功率和无功功率,进而分析感应电动机的功率-频率特性。在MATLAB中建立感应电动机五阶电磁暂态仿真模型,仿真分析不同负载特性感应电动机的功率-频率特性。仿真结果与理论推导结果吻合,验证了在简化模型下推导得到的感应电动机频率特性解析式的正确性和有效性。
- 海世芳司大军孙士云孙德娟孙应毕
- 关键词：感应电动机负荷建模仿真模型
- 双馈风机三相短路电流特性分析被引量：14
- 2019年
- 双馈风机(DFIG)短路电流特性与传统电机相比存在显著差异。根据机端电压的跌落程度,分析了计及Crowbar保护动作和计及RSC控制两种情况下DFIG的短路电流特性。针对撬棒(Crowbar)保护动作后转子磁链的频率含量以及定、转子电流的解析表达式并未完全统一的问题,建立了DFIG数学模型,分析Crowbar保护动作后DFIG定、转子磁链的暂态过程。在此基础上采用拉氏和反拉氏变换法推导了转子磁链的表达式,通过数学解析的方法得到了计及Crowbar保护动作的DFIG定、转子电流计算表达式。同时根据DFIG数学模型和转子侧变流器(RSC)控制模型,采用解微分方程法详细地推导了计及RSC控制的双馈风机定、转子短路电流的表达式。最后在Matlab/Simulink平台上建立DFIG电磁暂态仿真模型。仿真验证计及Crowbar保护和计及RSC控制两种情况下DFIG短路电流表达式的正确性,进而分析了电压跌落程度、Crowbar阻值以及PI控制参数对短路电流的影响。
- 范小红孙士云孙德娟海世芳王杨
- 关键词：双馈风机转子磁链短路电流
- 双馈风机接入对系统极限切除角的影响被引量：3
- 2019年
- 风电场的大规模接入对电网暂态稳定性造成的影响不容忽视。以含双馈风电机组的扩展两机系统为例,建立了双馈风机等值模型,将两机系统等值成单机无穷大系统,依据等面积法则详细推导了风电接入后系统极限切除角的解析式,进而定量分析了极限切除角随风电比例、风机并网位置、故障位置和负荷接入位置等4个影响因素的变化趋势,总结出4种影响因素对暂态功角稳定性的影响规律。在BPA和FASTEST中分别建立含双馈风机的扩展双机系统的仿真模型,对理论分析工作的正确性进行了仿真验证。
- 张雪娟吴水军孙士云王杨郑新宇赵伟
- 关键词：双馈风机暂态功角稳定性
- 计及撬棒保护动作时间的双馈风机三相短路电流特性分析被引量：10
- 2019年
- 目前计及撬棒保护动作的双馈风机(DFIG)短路电流特性的相关研究,一般是假设撬棒(Crowbar)保护在故障瞬间动作,实际上由于控制系统的原因,撬棒保护故障瞬间并不会瞬时动作,而是具有一定的延迟。针对这一实际问题,以撬棒保护动作时刻为分界点,将故障过程分为两个阶段,以转子磁链作为两个阶段的桥梁进行衔接,将第一阶段转子磁链的末值作为第二阶段转子磁链的初值;同时针对现有文献转子磁链频率含量并未完全统一的问题,分析了故障前后定、转子磁链的频率分量,采用拉氏和反拉氏变换法推导了转子磁链解析式;在此基础上通过故障分量法和故障全量法推导了双馈风机短路全电流表达式。最后在Matlab/Simulink平台上建立DFIG电磁暂态仿真模型,仿真证明了DFIG短路全电流计算表达式的正确性,并分析了撬棒保护动作时间对短路电流的影响。
- 范小红安德超孙士云孙德娟王杨
- 关键词：双馈风机动作时间转子磁链短路电流
- 基于实测数据的双馈风电场集电线路时域距离保护被引量：10
- 2020年
- 基于傅里叶算法的传统距离保护在用于双馈风电场集电线路时,受风电系统故障特性及过渡电阻的影响,会导致保护不能正确动作。提出了不受频率影响且具有抗过渡电阻能力的时域距离保护方法,通过分析双馈风电场发生故障后的短路电流特性,解析推导了离散傅里叶算法提取基频分量及过渡电阻产生的测量阻抗误差表达式,进一步分析了双馈风机短路电流特性对传统距离保护的影响。根据云南某风电场实测录波数据,对风电接入系统故障及风电场传统距离保护在双馈风电场集电线路上的动作特性进行分析,并对集电线路参数进行参数辨识。结果表明,时域距离保护不受风电场侧短路电流特性的影响,提高了集电线路距离保护的动作可靠性。
- 王春又束洪春孙士云吴水军范小红李大凤
- 关键词：双馈风机距离保护参数辨识
