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面向智能电网应用的电力大数据关键技术 被引量:523
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作者 彭小圣 邓迪元 +3 位作者 程时杰 李朝晖 牛林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期503-511,共9页
大数据为智能电网的发展注入新的活力,掌握电力大数据的关键技术对电力行业的可持续发展和坚强智能电网的建立具有重要意义。在分析大数据、云计算、智能电网三者关系的基础上,给出具有通用性的电力大数据平台总体架构,并从电力大数据... 大数据为智能电网的发展注入新的活力,掌握电力大数据的关键技术对电力行业的可持续发展和坚强智能电网的建立具有重要意义。在分析大数据、云计算、智能电网三者关系的基础上,给出具有通用性的电力大数据平台总体架构,并从电力大数据的集成管理技术、数据分析技术、数据处理技术、数据展现技术4个方面深入探讨符合电力企业发展需求的大数据关键技术的选择。最后通过3个典型案例,分析了电力大数据关键技术在新能源并网、风电机组安全评估、电网灾难预警上的应用。大数据关键技术在电力行业的广泛应用必将带来行业的变革,将智能电网的发展推向新的阶段。 展开更多
关键词 大数据 云计算 智能电网 数据集成 数据分析 数据处理 数据展现
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储能技术在解决大规模风电并网问题中的应用前景分析 被引量:231
2
作者 袁小明 程时杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期14-18,共5页
在大规模风电集中并网的电力系统中,风力发电不同于常规发电的静态出力特性和动态响应特性给电力系统供电的充裕性及运行的安全稳定性带来新的重大挑战。各种储能装置由于具有对功率和能量的时间迁移能力,是改善常规发电静态出力特性及... 在大规模风电集中并网的电力系统中,风力发电不同于常规发电的静态出力特性和动态响应特性给电力系统供电的充裕性及运行的安全稳定性带来新的重大挑战。各种储能装置由于具有对功率和能量的时间迁移能力,是改善常规发电静态出力特性及风力发电动态响应特性的有效手段。文中阐述了应用储能装置解决大规模风电并网问题的基本思路,并就目前储能技术大规模应用所面临的问题及前景进行了展望。 展开更多
关键词 储能 风力发电 动态响应特性 静态出力特性 供电充裕性 运行稳定性
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大规模风电参与系统频率调整的技术展望 被引量:200
3
作者 刘巨 姚伟 +3 位作者 黄莹 刘源 马蕊 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期638-646,共9页
要求风电主动参与系统频率调整是风电大规模并网后电力系统为保证其自身安全做出的必然选择。世界多个国家的风电并网导则对此提出了明确要求。然而,传统的风电机组一般都没有提供频率调整功能,风电如何参与调频是目前的研究热点。从风... 要求风电主动参与系统频率调整是风电大规模并网后电力系统为保证其自身安全做出的必然选择。世界多个国家的风电并网导则对此提出了明确要求。然而,传统的风电机组一般都没有提供频率调整功能,风电如何参与调频是目前的研究热点。从风电参与系统调频的控制策略和能力评估两个方面对相关研究进展进行了综述。控制方面,对比研究了模拟惯量控制、下垂控制、转子转速控制、桨距角控制以及协调控制等不同控制策略。调频能力方面,分析了单台及多台风电机组的调频能力,归纳了风电区域互补性对调频能力的影响。并展望了需进一步重点研究的内容:风电场内部机组间及风电场与常规系统间的协调控制、风电场与储能等新技术的协调控制、风电场参与调频的能力评估与经济性分析。 展开更多
关键词 大规模风电 频率调整 控制策略 调频能力 储能系统
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风电功率波动特性的概率分布研究 被引量:176
4
作者 林卫星 +2 位作者 艾小猛 程时杰 李伟仁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期38-46,20,共9页
波动性是风电功率的固有特性,如何定量地描述风电功率的波动性尚缺乏有效方法。基于大量实测数据的分析,发现可以采用带移位因子与伸缩系数的t分布(flocation-scale)描述风电功率波动特性的概率分布。分析表明:风电功率的min级分... 波动性是风电功率的固有特性,如何定量地描述风电功率的波动性尚缺乏有效方法。基于大量实测数据的分析,发现可以采用带移位因子与伸缩系数的t分布(flocation-scale)描述风电功率波动特性的概率分布。分析表明:风电功率的min级分量约占风电场装机容量的2%~5%:多个风电场输出叠加在一起后可以有效减小min级分量的比例:风机类型对风电波动特性的影响很小,而风电场当前风电出力则对风电波动特性几乎无影响。带移位因子与伸缩系数的t分布还适合于描述风电场相邻时间间隔平均功率变化的概率分布,时间间隔加长后,由于风速相关性减弱,相邻时段平均功率的波动特性增强。 展开更多
关键词 风电功率 风电波动 概率密度函数 带移位因子与伸缩系数的t分布 随机性
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储能技术及其在现代电力系统中的应用 被引量:132
5
作者 程时杰 孙海顺 《电气应用》 北大核心 2005年第4期1-8,19,共9页
从电力系统安全高效运行的角度论述了电能存储技术的重要性,介绍了目前常用的几种储能技术的发展现状,指出了该领域当前的热点研究问题。
关键词 电力系统 可靠性 安全运行 电网 储能技术
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改进瞬时对称分量法及其在正负序电量检测中的应用 被引量:130
6
作者 袁旭峰 程时杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期52-58,共7页
传统对称分量法在频域中定义,用相量表示,需要计算变量的模值和相位,故只能应用于电力系统不对称故障的稳态分析,而不能对暂态过程中的电量进行分析。针对该问题,提出一种基于时域测量量的改进瞬时对称分量法,并给出了相关计算公式和结... 传统对称分量法在频域中定义,用相量表示,需要计算变量的模值和相位,故只能应用于电力系统不对称故障的稳态分析,而不能对暂态过程中的电量进行分析。针对该问题,提出一种基于时域测量量的改进瞬时对称分量法,并给出了相关计算公式和结果。所提方法的基本原理是利用三相电压或电流的瞬时值构造一个无延迟的旋转相量,并以复数的形式直接计算三相电量的正序、负序和零序值。由于该算法简单,不需进行三角函数计算,计算速度较快,实时性好,易于在工程上的实现。基于瞬时对称分量理论,提出了一种新型的正、负序电流检测方法,并用PSCAD/EMTDC仿真软件进行了验证,结果表明所提方法是正确、可行的。 展开更多
关键词 瞬时对称分量法 派克变换 同步参考坐标法
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考虑输入变量相关性的概率潮流计算方法 被引量:122
7
作者 陈雁 程时杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第22期80-87,共8页
风电场的大规模接入使得电力系统在进行规划设计和方式安排时需要计及风电出力的不确定性,概率潮流计算方法是在计及不确定因素的条件下分析电力系统运行状态的重要工具。针对当前所使用的概率潮流计算方法的不足,提出一种可以处理多个... 风电场的大规模接入使得电力系统在进行规划设计和方式安排时需要计及风电出力的不确定性,概率潮流计算方法是在计及不确定因素的条件下分析电力系统运行状态的重要工具。针对当前所使用的概率潮流计算方法的不足,提出一种可以处理多个输入随机变量相关性的基于拉丁超立方采样(Latin hypercube sampling,LHS)的Monte Carlo模拟概率潮流计算方法,该方法同时还具有精度高和速度快等优点,并且不受输入随机变量的概率分布类型的约束。在同时考虑风电和负荷不确定性的条件下,对IEEE 14和IEEE 118节点系统进行仿真计算,结果验证了所提出方法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 概率潮流 蒙特卡罗模拟 拉丁超立方采样 相关性
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“智能电网+”研究综述 被引量:109
8
作者 鞠平 周孝信 +16 位作者 陈维江 余一平 秦川 李若梅 王成山 董旭柱 刘健 刘玉田 李扬 陈庆 陆晓 孙大雁 徐春雷 陈星莺 吴峰 马宏忠 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期2-11,共10页
智能电网SG(Smart Grid)是电力系统发展的必然趋势,其核心要义便是"智能",但目前智能水平还很低。而人工智能AI(Artificial Intelligence)技术取得了突破性进展,为SG的发展提供了重大机遇和强大支撑。为此,提出"智能电网... 智能电网SG(Smart Grid)是电力系统发展的必然趋势,其核心要义便是"智能",但目前智能水平还很低。而人工智能AI(Artificial Intelligence)技术取得了突破性进展,为SG的发展提供了重大机遇和强大支撑。为此,提出"智能电网+(Smart Grid Plus,SG+)"的概念,涵义是借助AI技术实现SG的升级版,使电网具有更高级、更深层的人工智能,从而进一步提升电网运行的安全性、经济性、可持续性。首先综述AI的研究进展,指出AI并非万能、也非无能;然后综述SG的研究进展,指出SG发展中"三高"(高比例新能源并网、高比例电力电子装置、高比例新负荷接入)和"三多"(多种能源相结合、多种网络相结合、多种主体相结合)的趋势。在回顾AI在电力行业应用的基础上,结合以深度学习为代表的第三代AI技术的发展,对深度学习等AI技术在SG适用的相关领域进行分析和展望。 展开更多
关键词 智能电网 人工智能 深度学习 智能电网+
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一种能够阻断直流故障电流的新型子模块拓扑及混合型模块化多电平换流器 被引量:107
9
作者 向往 林卫星 +1 位作者 程时杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第29期5171-5179,共9页
针对常规半桥型模块化多电平换流器无法隔离直流故障电流的问题,提出一种新型的应用于模块化多电平换流器的自阻型子模块拓扑,并列出自阻型子模块的4种结构。这4种类型的自阻型子模块在隔离直流故障电流时,需要同时闭锁IGBT的触发脉冲... 针对常规半桥型模块化多电平换流器无法隔离直流故障电流的问题,提出一种新型的应用于模块化多电平换流器的自阻型子模块拓扑,并列出自阻型子模块的4种结构。这4种类型的自阻型子模块在隔离直流故障电流时,需要同时闭锁IGBT的触发脉冲。为了降低触发同时性的要求,进一步提出无需同时闭锁IGBT触发脉冲的2种增强自阻型子模块拓扑。模块化多电平换流器技术(modular multilevel converters,MMC)的全部子模块采用增强型子模块时所使用的电力电子器件较多,为了进一步减少MMC中电力电子器件的数量,提出一种由增强型子模块和常规半桥子模块构成的混合型MMC。PSCAD/EMTDC下的仿真研究表明,所提出的自阻型子模块、增强型子模块及混合型换流器能有效隔离直流故障。相比于常规半桥型MMC,该混合型MMC仅需提高25%的IGBT即可具备隔离直流故障电流的功能,因此具有良好的工业应用价值。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 全桥子模块 箝位双型子模块 新型子模块 隔离直流故障 混合型换流器
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无线输电关键技术及其应用 被引量:107
10
作者 程时杰 陈小良 +2 位作者 王军华 黎静华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期68-84,共17页
随着科技的快速发展,无线输电技术逐渐引起了国内外的高度关注。首先介绍了无线输电技术的背景及国内外发展现状,然后对我国无线输电技术的发展趋势和应用前景进行了分析,论述了我国发展电磁感应的短距离、磁共振的中距离、微波无线输... 随着科技的快速发展,无线输电技术逐渐引起了国内外的高度关注。首先介绍了无线输电技术的背景及国内外发展现状,然后对我国无线输电技术的发展趋势和应用前景进行了分析,论述了我国发展电磁感应的短距离、磁共振的中距离、微波无线输电技术和飞秒激光长距离无线输电技术的重大科学问题和关键技术,最后针对无线输电技术在我国电力设备制造技术、输电网发展、配电网发展、智能电网和新能源利用方面的研究发展与应用进行了探讨。 展开更多
关键词 无线输电技术 感应耦合 磁共振耦合 微波无线输电 飞秒激光
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基于遗传算法的无功优化在鄂州电网中的实现 被引量:55
11
作者 江振华 +3 位作者 姜霞 程时杰 黄金明 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期45-47,60,共4页
在简要分析传统的电力系统无功优化方法的局限性之后 ,指出了在无功优化问题中引入遗传算法 ( GA)的必要性和可行性 ,然后将基于遗传算法的无功优化方法用于鄂州电网操作票管理专家系统无功优化子系统中 ,论述了基于 GA的无功优化方法... 在简要分析传统的电力系统无功优化方法的局限性之后 ,指出了在无功优化问题中引入遗传算法 ( GA)的必要性和可行性 ,然后将基于遗传算法的无功优化方法用于鄂州电网操作票管理专家系统无功优化子系统中 ,论述了基于 GA的无功优化方法的程序流程 ,着重解决了在实际应用时遇到的几个问题 ,即无功优化中离散变量的处理、目标函数及相关参数值的选取等。所开发系统的实际运行结果表明 ,该算法可有效地减少系统的网络损耗 。 展开更多
关键词 遗传算法 无功优化 专家系统 电力系统 电网
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一种基于储能技术的风电场虚拟惯量补偿策略 被引量:94
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作者 刘巨 姚伟 +3 位作者 艾小猛 罗卫华 黄莹 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1596-1605,共10页
变速恒频风电机组转子动能被变频器与电网"隔离",使得其对电网贡献的惯量几乎为零。随着风电渗透率不断提高,电网的频率稳定性问题也随之加大。因此各国风电并网导则均明确要求风电场需具有参与系统频率调整的能力。由于风电... 变速恒频风电机组转子动能被变频器与电网"隔离",使得其对电网贡献的惯量几乎为零。随着风电渗透率不断提高,电网的频率稳定性问题也随之加大。因此各国风电并网导则均明确要求风电场需具有参与系统频率调整的能力。由于风电场内部机组数量庞大,机组间运行工况不一致,风电场层面的控制仍具有很大难度。为此文中定义风电–储能系统的虚拟惯量,研究储能装置协助风电场进行惯量补偿的容量要求,并基于模糊逻辑控制提出一种利用储能装置补偿风电场惯量的控制策略。仿真研究表明:所提虚拟惯量补偿策略能够有效补偿风电场虚拟惯量、协调风电–储能系统和常规电网之间的能量交换,使风电场迅速响应系统的频率变化,从而有效地提高大规模风电场接入系统的频率稳定性。 展开更多
关键词 风电场 储能 惯量补偿 频率稳定 模糊逻辑
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考虑多风电场出力Copula相关关系的场景生成方法 被引量:92
13
作者 黎静华 +1 位作者 程时杰 韦化 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期30-36,21,共7页
合理刻画多风电场出力的随机变化规律,生成风电场未来出力场景,对电力系统应对风电随机变化问题具有重要意义。针对具有相关性的多个风电场出力场景难以生成的问题,提出一种基于连接(Copula)函数的场景生成方法,有效避免了构造多风电场... 合理刻画多风电场出力的随机变化规律,生成风电场未来出力场景,对电力系统应对风电随机变化问题具有重要意义。针对具有相关性的多个风电场出力场景难以生成的问题,提出一种基于连接(Copula)函数的场景生成方法,有效避免了构造多风电场出力联合概率分布这一难题,且所得的场景能较好地捕捉风电场间的相依规律,实现多风电场出力的场景模拟。为了分析场景的拟合精度及有效性,以美国德克萨斯州的实际风电场出力为样本进行了实证性研究,验证了所提方法的优越性。通过含多风电场的IEEE 30节点系统的最优潮流算例说明了合理刻画风电场出力场景对电力系统应对风电随机变化的重要作用。 展开更多
关键词 多风电场 相关关系 连接函数 场景生成 随机规划
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中国未来电力系统储电网初探 被引量:89
14
作者 周博 魏利屾 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期1-10,共10页
双碳目标下可再生能源的快速发展将极大改变我国电力系统能源结构与分布,同时也为电力系统中储能的发展带来了重大的机遇与挑战。首先,研判了未来电力系统中负荷中心位置、电源结构及分布的变化,预测了未来电力系统电力流“外电内送”... 双碳目标下可再生能源的快速发展将极大改变我国电力系统能源结构与分布,同时也为电力系统中储能的发展带来了重大的机遇与挑战。首先,研判了未来电力系统中负荷中心位置、电源结构及分布的变化,预测了未来电力系统电力流“外电内送”的新格局。然后,分析了储能对于支撑新格局电力系统安全、高效、低碳运行的重要意义。结合我国地形特点,探索了抽水蓄能在新格局下的发展优势。提出以抽水蓄能为主体构建未来电力系统储电网,从有功功率的全网统一性角度分析其必要性。最后,从规划、运行和市场三个方面探讨了储电网关键技术,提出了对于电力系统储电网发展的一些思考。 展开更多
关键词 电力系统新格局 外电内送 储电网 抽水蓄能 地形特点
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风电并网中的储能技术研究进展 被引量:89
15
作者 刘世林 +1 位作者 孙海顺 程时杰 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期145-153,共9页
储能技术是解决风电并网"瓶颈"问题,提高电网对风电接纳能力的有效途径之一。首先扼要地分析了目前风电并网存在的主要问题和成因,并对各种储能技术及其在风电并网中的应用情况进行简要总结;然后着重阐述了储能技术在解决风... 储能技术是解决风电并网"瓶颈"问题,提高电网对风电接纳能力的有效途径之一。首先扼要地分析了目前风电并网存在的主要问题和成因,并对各种储能技术及其在风电并网中的应用情况进行简要总结;然后着重阐述了储能技术在解决风电的低电压穿越(LVRT)、功率波动、调频控制、稳定性和经济运行等问题的最新研究进展,并对其研究思路和重点问题进行了归纳和分析;在此基础上,提出了将储能系统的数学建模、控制策略、位置及容量优化、运行经济性等问题作为下一步研究工作关注的重点。将为更好地研究和利用储能技术改善风电并网运行特性提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 风力发电 储能技术 并网运行 有功控制 无功控制
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储能技术在电气工程领域中的应用与展望 被引量:85
16
作者 程时杰 李刚 +1 位作者 孙海顺 《电网与清洁能源》 2009年第2期1-8,共8页
结合我国实际情况,提出了未来电气工程学科所面临的各种新问题,论述了储能技术在解决这些问题时所能发挥的作用,讨论了目前几种常用储能技术的特点和现状,以及储能技术发展的热点问题。介绍了作者及华中科技大学在储能技术及其应用方面... 结合我国实际情况,提出了未来电气工程学科所面临的各种新问题,论述了储能技术在解决这些问题时所能发挥的作用,讨论了目前几种常用储能技术的特点和现状,以及储能技术发展的热点问题。介绍了作者及华中科技大学在储能技术及其应用方面的研究成果。 展开更多
关键词 储能技术 可再生能源 电力安全 微型电网 节能 超导
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风电集群短期及超短期功率预测精度改进方法综述 被引量:85
17
作者 彭小圣 熊磊 +4 位作者 程时杰 邓迪元 冯双磊 王勃 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第23期6315-6326,6596,共12页
风电集群短期及超短期功率预测是提升电网健壮性的有力手段。该文总结国内外风电集群短期与超短期功率预测技术的现状,从集群和单个风电场两个方面,归纳风电功率预测技术的分类;从预测流程、数据来源、数据流向、物理层次4个方面论述风... 风电集群短期及超短期功率预测是提升电网健壮性的有力手段。该文总结国内外风电集群短期与超短期功率预测技术的现状,从集群和单个风电场两个方面,归纳风电功率预测技术的分类;从预测流程、数据来源、数据流向、物理层次4个方面论述风电集群功率预测系统的整体框架;提出具有泛化意义的风电功率预测的物理层次结构,并从数据层、映射层、特征层、模型层、反馈层5个不同的层面讨论风电功率预测技术的精度提升方法及其发展方向,对短期、超短期风电功率预测、集群功率预测的研究具有一定参考价值。 展开更多
关键词 风电集群预测 短期功率预测 超短期功率 预测物理层次 预测精度
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基于改进VDCOL的多馈入直流系统连续换相失败抑制及协调恢复 被引量:69
18
作者 张伟晨 熊永新 +3 位作者 李程昊 姚伟 高东学 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期63-72,共10页
为提高特高压直流多馈入系统连续换相失败抑制及恢复能力,分析了直流控制系统模块中低压限流环节(Voltage Dependent Current Order Limiter,VDCOL)的交流电压和直流电压这两种输入方式对于不同系统故障的控制效果。针对两种不同输入方... 为提高特高压直流多馈入系统连续换相失败抑制及恢复能力,分析了直流控制系统模块中低压限流环节(Voltage Dependent Current Order Limiter,VDCOL)的交流电压和直流电压这两种输入方式对于不同系统故障的控制效果。针对两种不同输入方式的VDCOL各自的优势,提出了一种改进的VDCOL模块。该模块通过设计合理的输入信号转换控制策略可有效抑制多馈入直流系统连续换相失败并提升其协调恢复速度。以某实际电网的特高压直流多馈入系统为例进行仿真研究,基于PSCAD/EMTDC仿真结果表明,所提方法可有效减少逆变阀组的连续换相失败次数、缩短系统故障恢复时间。 展开更多
关键词 特高压直流输电 直流多馈入系统 换相失败 VDCOL 协调恢复
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架空柔性直流电网线路故障保护综述 被引量:67
19
作者 杨赛昭 向往 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期6600-6616,共17页
该文系统地综述架空柔直电网线路保护的关键技术问题。首先,阐述柔直电网线路保护的技术需求,并与其他系统的故障保护进行对比;然后,从理论上分析短路故障的故障特性,并对比总结常用的故障保护方法。进一步地,介绍主保护和后备保护的相... 该文系统地综述架空柔直电网线路保护的关键技术问题。首先,阐述柔直电网线路保护的技术需求,并与其他系统的故障保护进行对比;然后,从理论上分析短路故障的故障特性,并对比总结常用的故障保护方法。进一步地,介绍主保护和后备保护的相关问题。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建四端柔直电网模型,对不同类型的保护方案进行仿真对比。 展开更多
关键词 架空柔直电网 线路保护 故障特性 主保护 后备保护
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电力系统的次同步振荡问题 被引量:62
20
作者 孙海顺 程时杰 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期1-4,7,共5页
随着我国互联电网规模的快速发展,尤其是(可控)串联补偿装置和高压直流输电的广泛应用,电力系统的次同步振荡问题已经变得比较突出。本文介绍了电力系统次同步振荡问题的起因与危害,回顾了国内外对次同步振荡问题的研究过程,阐述了次同... 随着我国互联电网规模的快速发展,尤其是(可控)串联补偿装置和高压直流输电的广泛应用,电力系统的次同步振荡问题已经变得比较突出。本文介绍了电力系统次同步振荡问题的起因与危害,回顾了国内外对次同步振荡问题的研究过程,阐述了次同步振荡所研究的感应发电机效应、轴系扭转振荡、暂态扭矩放大以及由其它电气装置(如电力系统稳定器PSS、静止无功补偿器SVC和HVDC等)引起的次同步振荡现象的主要内容,指出了需要进一步关注和研究的问题。 展开更多
关键词 次同步振荡 次同步谐振 轴系扭振 自励磁 暂态扭矩放大
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