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双馈风电机组次同步控制相互作用的反馈线性化滑模变结构抑制 被引量：21
1
作者 李鹏瀚 王杰 吴飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期3661-3671,共11页
针对双馈风电机组(DFIG)接入串补输电系统,提出基于反馈线性化的滑模变结构控制策略,并将之用于DFIG转子侧变流器控制回路以抑制次同步控制相互作用(SSCI)。首先通过反馈线性化方法抵消双馈风电机组固有的非线性;然后选取线性切换函数... 针对双馈风电机组(DFIG)接入串补输电系统,提出基于反馈线性化的滑模变结构控制策略,并将之用于DFIG转子侧变流器控制回路以抑制次同步控制相互作用(SSCI)。首先通过反馈线性化方法抵消双馈风电机组固有的非线性;然后选取线性切换函数和指数趋近律设计滑模变结构控制策略;最后通过特征值分析和非线性时域仿真检验抑制效果,并与控制参数已整定的比例-积分控制策略和传统次同步谐振抑制策略进行对比。仿真结果表明,所提出的反馈线性化滑模变结构控制策略不仅有效抑制SSCI,使得双馈风电系统在不同风速和串补度下都能保持稳定运行,而且消除了反馈线性化控制方法对系统精确参数的依赖性,表现出对参数摄动和外界干扰的强鲁棒性。 展开更多
关键词 双馈风电机组 反馈线性化 串联补偿 滑模控制 次同步控制相互作用 次同步 谐振
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多机系统全局相轨线的暂态稳定性分析 被引量：19
2
作者 马美玲 王杰 +2 位作者 王子强 李鹏瀚 熊林云 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第15期4385-4394,共10页
为了进一步研究电力系统功角暂态稳定的结构特征,该文提出计及无穷远奇点的稳定域定性分析方法,给出相平面上全局相轨线(global phase portraits)的结构分布。首先,给出稳定域和无穷远奇点的理论基础,利用微分流形中子流形同胚变换的不... 为了进一步研究电力系统功角暂态稳定的结构特征,该文提出计及无穷远奇点的稳定域定性分析方法,给出相平面上全局相轨线(global phase portraits)的结构分布。首先,给出稳定域和无穷远奇点的理论基础,利用微分流形中子流形同胚变换的不变性,将系统状态轨线映射到Poincaré球面,借助微分方程定性理论求出系统无穷远奇点,分析系统轨线在无穷远处的形态。其次,根据同调性对多机电力系统进行分群与等值处理,通过分析闭轨线、鞍点分界线和无穷远奇点的稳定性,给出全局相平面上的暂态功角稳定域,讨论阻尼系数以及不同故障切除情况对稳定域边界的影响。最后,通过实验验证该方法在电力系统暂态功角稳定域分析中的有效性。 展开更多
关键词 无穷远奇点 稳定域 全局相轨线 Poincaré球面 同调性
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双馈风电场次同步控制相互作用的分数阶滑模抑制策略 被引量：11
3
作者 李鹏瀚 王子强 王杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期897-910,共14页
针对双馈风电场接入串补输电系统,提出一种可快速收敛的分数阶滑模控制策略以抑制次同步控制相互作用并增强控制系统鲁棒性。首先通过反馈线性化方法抵消双馈风电场固有的非线性;其次设计分数阶滑模控制策略并应用于网侧变流器控制回路... 针对双馈风电场接入串补输电系统,提出一种可快速收敛的分数阶滑模控制策略以抑制次同步控制相互作用并增强控制系统鲁棒性。首先通过反馈线性化方法抵消双馈风电场固有的非线性;其次设计分数阶滑模控制策略并应用于网侧变流器控制回路,利用分数阶微积分算子所增加的自由度实现系统快速收敛;最后通过非线性时域仿真和实物仿真检验抑制效果。结果表明:所设计的分数阶滑模控制策略有效改善了次同步频率范围内的系统阻尼,能在不同工况下实现对次同步控制相互作用的有效抑制,使系统快速恢复稳定,并加强系统对参数摄动的鲁棒性。 展开更多
关键词 双馈风电场 双馈感应发电机 反馈线性化 分数阶滑模控制 次同步控制相互作用 次同步谐振
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西北新型电力系统先行示范体系探究
4
作者 马晓伟 王文倬 +3 位作者 薛晨 李晓栋 李鹏瀚 刘鑫 《电网与清洁能源》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-7,共7页
西北地区能源资源禀赋,是加快构建新型电力系统的排头兵,是实现全国“双碳”目标的主阵地。从西北地区“多煤富新”的资源优势、新能源为装机主体的电源布局、大外送格局的网架结构及当前西北电网新能源的高效利用情况来看,西北电网已... 西北地区能源资源禀赋,是加快构建新型电力系统的排头兵,是实现全国“双碳”目标的主阵地。从西北地区“多煤富新”的资源优势、新能源为装机主体的电源布局、大外送格局的网架结构及当前西北电网新能源的高效利用情况来看,西北电网已具备新型电力系统体系雏形。但随着能源转型的稳步推进、沙戈荒大型风光基地等国家重点项目的落地,西北电网“三高双随机”的特征愈加凸显,西北新型电力系统体系建设仍面临着巨大挑战。该文分析了现阶段西北新型电力系统体系建设在电力保供、新能源高效利用、电网安全面临的挑战,以问题为导向,系统性阐述了保供电、促转型、保安全“三位一体”的西北新型电力系统先行示范体系建设研究和创新实践,并提出了策略性发展建议与展望。 展开更多
关键词 新型电力系统 “双碳”目标 新能源 沙戈荒大型风光基地
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永磁同步电机的改进快速终端滑模控制 被引量：6
5
作者 吴飞 王杰 李鹏瀚 《电机与控制应用》 2018年第9期9-13,共5页
针对线性滑模控制永磁同步电机不能实现有限时间控制以及终端滑模控制不能实现快速收敛的问题,提出了一种改进快速终端滑模控制方法。所提控制方法经理论证明能实现更快的收敛速度。滑模控制律通过Lyapunov稳定性定理计算得出。对所提... 针对线性滑模控制永磁同步电机不能实现有限时间控制以及终端滑模控制不能实现快速收敛的问题,提出了一种改进快速终端滑模控制方法。所提控制方法经理论证明能实现更快的收敛速度。滑模控制律通过Lyapunov稳定性定理计算得出。对所提方法进行了仿真验证,并与终端滑模控制作对比,结果证明了所提改进快速终端滑模控制能有效地提高系统的起动性能和抗扰动性能。 展开更多
关键词 改进快速终端滑模 永磁同步电机 起动性能 抗扰动性能
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基于分数阶滑模控制的双馈风电系统次同步振荡抑制方法 被引量：2
6
作者 王智伟 李鹏瀚 +3 位作者 刘鑫 王文倬 柯贤波 李征 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第19期7519-7529,共11页
双馈风电并网系统易发生次同步振荡,通过线性化方法进行参数调节或附加阻尼控制设计,存在适应性不强的问题。提出基于分数阶滑模控制的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)抑制方法,通过滑模控制策略的非线性与强鲁棒性解决次... 双馈风电并网系统易发生次同步振荡,通过线性化方法进行参数调节或附加阻尼控制设计,存在适应性不强的问题。提出基于分数阶滑模控制的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)抑制方法,通过滑模控制策略的非线性与强鲁棒性解决次同步振荡的频率漂移问题,充分利用分数阶微积分算子增加的系统自由度实现对振荡的快速抑制。以定子功率的瞬时误差作为状态变量,构建分数阶滑模面,证明所设计的分数阶滑模控制可使系统在有限时间内达到稳定状态。基于IEEE第一标准模型、冀北沽源风电系统模型进行仿真及实验分析,将分数阶滑模控制与整数阶滑模控制和次同步阻尼控制进行对比。结果表明,分数阶滑模控制可在不同工况下实现对次同步振荡的快速抑制,增强系统鲁棒性。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 有限时间控制 分数阶滑模控制 次同步振荡 风电场
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基于固定时间一致性算法的孤岛微电网分布式容错二次控制策略 被引量：3
7
作者 陆瑶 王杰 +3 位作者 王子强 李鹏瀚 姚钢 刘辉 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期17-24,共8页
随着微电网信息侧和物理侧的耦合日益紧密,软件密集型控制器和电力电子设备的大规模应用增加了微电网遭受攻击和故障的可能性,从而影响微电网的稳定运行。为此,针对孤岛交流微电网控制通道中潜在的执行器故障和传感器故障,提出了一种基... 随着微电网信息侧和物理侧的耦合日益紧密,软件密集型控制器和电力电子设备的大规模应用增加了微电网遭受攻击和故障的可能性,从而影响微电网的稳定运行。为此,针对孤岛交流微电网控制通道中潜在的执行器故障和传感器故障,提出了一种基于固定时间一致性算法的分布式容错二次控制策略。首先,建立了同时计及执行器故障和传感器故障的下垂控制模型。其次,分别设计了上层分布式一致性控制算法和下层本地容错控制算法,分析了控制器对未知故障的抑制机理,从理论上证明了所提分布式容错二次控制策略的固定时间收敛特性,并进一步观测了传感器故障信号的波形。最后,算例仿真结果验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 孤岛微电网 分布式容错控制 执行器故障 传感器故障 固定时间一致性
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电力系统功角稳定域及边界上的全局流形分析 被引量：2
8
作者 马美玲 王杰 +2 位作者 李鹏瀚 王子强 熊林云 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第18期5865-5874,共10页
非线性动力系统中稳定域(吸引域)的概念是许多工程应用学科的研究基础。从几何拓扑学的角度出发,提出一种基于全局流形的完整稳定域研究方法。该方法的主要思想是将系统投影到一个封闭区域中,在一个与原系统拓扑等价的球面上研究系统在... 非线性动力系统中稳定域(吸引域)的概念是许多工程应用学科的研究基础。从几何拓扑学的角度出发,提出一种基于全局流形的完整稳定域研究方法。该方法的主要思想是将系统投影到一个封闭区域中,在一个与原系统拓扑等价的球面上研究系统在无穷远邻域内的动力学行为,从而得到完整的向量场分析。将该理论应用于电力系统的暂态功角稳定域研究中,分别以单机模型、双机模型和多机系统为例,给出了各个模型的等效变换方程及无穷远奇点的计算公式。利用全局流形的几何拓扑结构,反映电力系统暂态功角稳定域边界的完整形态;利用无穷远奇点的变化指标比较了系统在不同故障切除情况下的暂态稳定裕度,并且在四机两区域系统和16机68节点系统上验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 全局流形拓 扑等价 功角稳定域 无穷远奇点 稳定域
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基于反馈线性化的双馈风电机组次同步控制相互作用抑制策略 被引量：1
9
作者 李鹏瀚 王杰 吴飞 《电机与控制应用》 2019年第1期119-125,共7页
大规模风电经固定串补线路送出时,由于变流器与固定串补之间的相互作用,使双馈风电机组(DFIG)可能会存在一种新的次同步谐振(SSR)问题,称为次同步控制相互作用(SSCI)。提出反馈线性化控制策略,并将之应用于DFIG转子侧变流器和网侧变流... 大规模风电经固定串补线路送出时,由于变流器与固定串补之间的相互作用,使双馈风电机组(DFIG)可能会存在一种新的次同步谐振(SSR)问题,称为次同步控制相互作用(SSCI)。提出反馈线性化控制策略,并将之应用于DFIG转子侧变流器和网侧变流器控制回路以抑制SSCI。首先对系统的反馈线性化条件进行验证,再选取合适的坐标变换,在保证系统零动态稳定的前提下求得非线性状态反馈规律。在MATLAB/Simulink下的仿真结果表明:与参数已整定的比例-积分控制策略相比,反馈线性化控制策略能够有效抑制SSCI,使DFIG在不同串补度和风速下都能保持稳定运行,且不影响DFIG的故障穿越能力。 展开更多
关键词 双馈风电机组 次同步谐振 次同步控制相互作用 反馈线性化
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