基于动态相量及传递函数矩阵的模块化多电平换流器交直流侧阻抗建模方法 被引量：19

1

作者 朱蜀 刘开培 +5 位作者 李彧野 秦亮 王坤 胡志鹏 丁画 冉晓洪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第15期4791-4804,共14页

该文提出一种模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)交直流侧阻抗的统一建模方法。动态相量被用于MMC的电气建模,该模型建立在旋转d-q坐标系下,并且考虑了环流动态。将线性化的MMC10阶动态相量模型通过拉普拉斯变换转换... 该文提出一种模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)交直流侧阻抗的统一建模方法。动态相量被用于MMC的电气建模,该模型建立在旋转d-q坐标系下,并且考虑了环流动态。将线性化的MMC10阶动态相量模型通过拉普拉斯变换转换到s平面并与控制系统结合,得到代表MMC闭环控制动态的频域模型,在该模型的基础上,基于传递函数矩阵推导了MMC的交直流侧阻抗。与电磁暂态仿真的对比表明该文推导的交直流侧阻抗模型在1~3000Hz内具有较高的精度。最后,将建立的交流侧阻抗用于一起MMC高频谐振事故分析,将直流侧阻抗用于平波电抗器对双端直流输电稳定性的影响分析。分析结果进一步验证了所提模型的有效性,同时指出,高延时会导致高频振荡产生;过大的平波电抗器易导致HVDC出现直流谐振。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 阻抗建模 动态相量 传递函数矩阵 奈奎斯特稳定判据

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VSC-MTDC系统直流侧阻抗建模及稳定性分析 被引量：11

2

作者 李彧野 刘开培 +2 位作者 朱蜀 槐青 廖小兵 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期627-636,共10页

直流电压稳定是多端柔性直流输电(voltage source converter based multi-terminal high voltage direct current transimisson,VSC-MTDC)系统稳定的前提。相比特征值法,采用阻抗稳定判据分析VSC-MTDC系统的直流稳定性问题具有建模过程... 直流电压稳定是多端柔性直流输电(voltage source converter based multi-terminal high voltage direct current transimisson,VSC-MTDC)系统稳定的前提。相比特征值法,采用阻抗稳定判据分析VSC-MTDC系统的直流稳定性问题具有建模过程简单和物理意义清晰等优势。建立了基于通用下垂控制的多端柔性直流输电系统的直流侧小信号阻抗模型,并采用奈奎斯特稳定判据分析了传输功率、下垂系数、线路长度、换流站直流电容对系统的稳定性的影响。根据稳定性分析,设计相应的仿真实验,验证了该分析方法的准确性。 展开更多

关键词 VSC-MTDC 直流电压稳定性 下垂控制 直流侧阻抗建模 奈奎斯特稳定判据

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基于阻抗分析法的并网变流器稳定性统一分析方法研究 被引量：7

3

作者 刘普 崔艺博 +1 位作者 刘兆峰 梁燕 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期114-125,共12页

变流器作为可再生能源发电并网的关键设备,在与交流电网互联时产生的系统振荡问题日益增多。阻抗模型是分析“变流器-电网”耦合系统稳定性的基础。首先基于αβ坐标系建立了特定工况下的并网系统阻抗数学模型;在此基础上,进一步建立全... 变流器作为可再生能源发电并网的关键设备,在与交流电网互联时产生的系统振荡问题日益增多。阻抗模型是分析“变流器-电网”耦合系统稳定性的基础。首先基于αβ坐标系建立了特定工况下的并网系统阻抗数学模型;在此基础上,进一步建立全工况下的统一阻抗数学模型。由该阻抗模型可知,运行工况与控制器参数是影响系统阻抗特性的主要因素。通过Nyquist稳定判据量化分析两种影响因素对系统稳定性的影响。然后提出增大控制环参数Kpi以抑制系统在小干扰下的谐振,增强系统稳定性。最后,不同运行工况下的仿真与实验结果验证了所提出的全工况阻抗数学模型分析系统稳定性的准确性,同时也验证了稳定性提升方法的有效性。 展开更多

关键词 并网变流器 阻抗扫频 奈奎斯特稳定判据 谐振抑制

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基于定子侧模拟电阻的双馈风电场次同步振荡抑制策略研究 被引量：11

4

作者 单碧涵 王宝华 +1 位作者 刘洋 刘硕夫 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期10-16,共7页

双馈风电场并网运行时,容易发生次同步振荡事故。搭建了双馈风电场经串联补偿电容并网的系统模型,并用Nyquist稳定性判据分析了影响双馈风电场次同步振荡的主要因素。在此基础上,提出了一种基于定子侧模拟电阻的次同步振荡抑制策略,以... 双馈风电场并网运行时,容易发生次同步振荡事故。搭建了双馈风电场经串联补偿电容并网的系统模型,并用Nyquist稳定性判据分析了影响双馈风电场次同步振荡的主要因素。在此基础上,提出了一种基于定子侧模拟电阻的次同步振荡抑制策略,以增强次同步频带下的电气阻尼。时域仿真结果表明该方法能够有效抑制双馈风电场并网系统中的次同步振荡现象,提升系统的稳定性。相较于传统的抑制方法,所提方案无需任何附加装置,便于工程实际应用。 展开更多

关键词 双馈风电场 并网模型 次同步振荡 奈奎斯特稳定判据 定子模拟电阻

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基于MATLAB的非线性系统的描述函数法 被引量：4

5

作者 刘海江 周晓蕾 《内蒙古大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期445-449,共5页

介绍了采用先进的数学及工程工具软件MATLAB,实现非线性系统的描述函数法中绘制线性部分的奈奎斯特曲线和非线性部分的负倒描述曲线.

关键词 MATLAB 描述函数法 负倒描述函数 奈奎斯特稳定判据

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弱电网下基于DSOGI-PLL的并网换流器频率耦合阻抗建模与稳定性分析 被引量：4

6

作者 史金柱 杨黎晖 朱美婷 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期112-117,共6页

三相电压源型换流器作为中低压直流配用电系统并网常用的接口电路,在系统运行中发挥着重要的作用。为了解决弱电网下基于双二阶广义积分器的锁相环(DSOGI-PLL)的并网换流器失稳的问题,首先建立了DSOGI-PLL的频率耦合阻抗模型,然后综合... 三相电压源型换流器作为中低压直流配用电系统并网常用的接口电路,在系统运行中发挥着重要的作用。为了解决弱电网下基于双二阶广义积分器的锁相环(DSOGI-PLL)的并网换流器失稳的问题,首先建立了DSOGI-PLL的频率耦合阻抗模型,然后综合考虑多种频率耦合因素建立了并网换流器的频率耦合阻抗模型。基于此模型分析了DSOGI-PLL参数、直流电压环带宽以及电流内环带宽比对于并网换流器频率耦合特性的影响。然后推导了考虑频率耦合特性的等效单输入单输出奈奎斯特稳定判据,进而研究了各种因素对于并网换流器系统稳定性的影响。最后基于MATLAB/Simulink对频率耦合阻抗模型和系统稳定性进行了仿真验证,证明了所提频率耦合阻抗模型和理论分析的准确性。 展开更多

关键词 弱电网 DSOGI-PLL 频率耦合阻抗建模 奈奎斯特稳定判据 稳定性

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孤岛微电网电压源型逆变器和SVC交互影响分析 被引量：5

7

作者 杨洪耕 赵曦 +1 位作者 王迪 马晓阳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3273-3279,共7页

静止无功补偿器(SVC)和微电源中电压源型逆变器的交互作用可能会影响孤岛微电网的稳定性。为此,以中低压孤岛微电网为研究对象,建立了SVC和电压源型逆变器的输出阻抗模型,研究SVC和电压源型逆变器间交互作用的机理。基于奈奎斯特稳定判... 静止无功补偿器(SVC)和微电源中电压源型逆变器的交互作用可能会影响孤岛微电网的稳定性。为此,以中低压孤岛微电网为研究对象,建立了SVC和电压源型逆变器的输出阻抗模型,研究SVC和电压源型逆变器间交互作用的机理。基于奈奎斯特稳定判据分析表明,能单独稳定运行的SVC和电压源型逆变器在并联运行情况下可能导致系统出现不稳定。通过在SVC电压调节器中加入超前-滞后补偿环节,提出了改善SVC和电压源型逆变器之间的交互影响的控制策略,在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了电压源型逆变器和SVC并联运行模型,仿真结果表明在SVC调节器中加入超前-滞后补偿环节可以提高系统的稳定裕度。 展开更多

关键词 SVC 电压源型逆变器 阻抗模型 奈奎斯特稳定判据 超前-滞后补偿器

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三容对象临界比例度法的参数计算与仿真实验 被引量：2

8

作者 彭程 谢迎新 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2020年第6期102-107,共6页

为使学生更好地理解和掌握临界比例度法,以有自衡特性和无自衡特性3容对象为例,在理论证明的基础上,设计了临界比例度法计算机仿真实验。理论部分从奈奎斯特稳定判据、劳斯稳定判据和根轨迹法3种不同角度出发,建立临界比例度法参数与3... 为使学生更好地理解和掌握临界比例度法,以有自衡特性和无自衡特性3容对象为例,在理论证明的基础上,设计了临界比例度法计算机仿真实验。理论部分从奈奎斯特稳定判据、劳斯稳定判据和根轨迹法3种不同角度出发,建立临界比例度法参数与3容对象模型参数之间的显函数关系。实验部分使用Matlab/Simulink软件模拟临界比例度法的PID参数调节过程,并使用理论值进行验证。上述计算机仿真中加入理论分析证明的教学方式有助于提升学生理论分析和实践两方面的能力。 展开更多

关键词 临界比例度法 仿真 奈奎斯特稳定判据 劳斯稳定判据 根轨迹法

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用于双馈风电场次同步振荡抑制的RBF神经网络控制器设计 被引量：2

9

作者 单馨 王宝华 仲振 《可再生能源》 CAS 北大核心 2017年第10期1506-1513,共8页

针对含双馈机组DFIG(Doubly-Fed Induction Generator)风电场经串联补偿线路并网引起的次同步振荡问题,运用基于阻抗的奈奎斯特稳定判据进行筛选分析,验证风速、串联补偿度对风电场次同步振荡的影响。利用RBF(Radial Basis Function Neu... 针对含双馈机组DFIG(Doubly-Fed Induction Generator)风电场经串联补偿线路并网引起的次同步振荡问题,运用基于阻抗的奈奎斯特稳定判据进行筛选分析,验证风速、串联补偿度对风电场次同步振荡的影响。利用RBF(Radial Basis Function Neural Network)神经网络自学习能力在线调整PID参数,设计了用于次同步振荡抑制的RBF神经网络控制器。为验证控制器抑制效果,在Matlab平台上编程搭建了系统仿真模型,将传统PI控制和RBF神经网络控制效果进行对比,结果表明RBF神经网络控制器对次同步振荡具有良好的抑制效果。 展开更多

关键词 双馈机组 次同步振荡 奈奎斯特稳定判据 RBF神经网络

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Nyquist稳定判据及其在相对稳定性计算中的应用

10

作者 刘唯一 《求知导刊》 2016年第12期20-21,共2页

Nyquist判据是经典控制理论中的重要方法,本文针对奈奎斯特判据的数学基础、应用稳定判据的两种情况以及利用奈氏稳定判据判别系统稳定性的一般步骤等容易出错的地方进行了详细的讲解,并指出该判据还可用于分析闭环极点在特定区域内的... Nyquist判据是经典控制理论中的重要方法,本文针对奈奎斯特判据的数学基础、应用稳定判据的两种情况以及利用奈氏稳定判据判别系统稳定性的一般步骤等容易出错的地方进行了详细的讲解,并指出该判据还可用于分析闭环极点在特定区域内的分布情况,从而满足系统相对稳定性的要求,最后用例子说明我们的结论。 展开更多

关键词 幅角原理 奈奎斯特稳定判据 相对稳定性

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光伏与柔直互联系统稳定性及其影响因素分析

11

作者 靳海强 文俊 +1 位作者 王彤彤 韩民晓 《智能电网（汉斯）》 2020年第5期240-248,共9页

我国青海地区已建成并规划建设多个大型光伏电站,利用柔直将大规模光伏进行汇集是一种理想的方案,然而光伏逆变器和柔直整流器相互作用可能会引发振荡。为了分析光伏与柔直互联系统的稳定性,文中首先利用谐波线性化方法,在三相静止坐标... 我国青海地区已建成并规划建设多个大型光伏电站,利用柔直将大规模光伏进行汇集是一种理想的方案,然而光伏逆变器和柔直整流器相互作用可能会引发振荡。为了分析光伏与柔直互联系统的稳定性,文中首先利用谐波线性化方法,在三相静止坐标系中建立了光伏与柔直互联系统的阻抗模型,然后利用理论分析与仿真相结合的方法,分析了光伏电站与柔直整流站接口处产生振荡的机理及其影响因素。理论分析和仿真结果表明,光伏逆变器和柔直整流器阻抗具有LC特性,两者会在某些频段下发生电气谐振,而使接口电压和电流产生振荡。光伏电站输出功率增加会使系统的稳定性降低,而柔直整流器电压外环控制器比例系数和锁相环比例系数增加会提高系统的稳定性。 展开更多

关键词 光伏与柔直互联系统 谐波线性化 奈奎斯特稳定判据 锁相环

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考虑换流器外环特性的双馈风电场并网稳定性分析 被引量：10

12

作者 孙瑶 韩民晓 +1 位作者 黄永宁 张汉花 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2021年第2期15-24,共10页

大规模风电并网引起的宽频振荡稳定性问题日益突出,为定量分析系统参数的作用,亟需建立用于分析风电并网稳定性的准确阻抗模型。本文利用阻抗分析法在同步旋转坐标系下建立了包含风机、转子侧与电网侧换流器内外环及其锁相环、直流环节... 大规模风电并网引起的宽频振荡稳定性问题日益突出,为定量分析系统参数的作用,亟需建立用于分析风电并网稳定性的准确阻抗模型。本文利用阻抗分析法在同步旋转坐标系下建立了包含风机、转子侧与电网侧换流器内外环及其锁相环、直流环节的换流器控制回路、出口滤波器和变压器的双馈风机阻抗模型。对比部分阻抗与完整阻抗模型阻频特性曲线,证明了考虑外环控制、直流环节以及锁相环对风机阻抗模型的必要性。利用广义奈奎斯特稳定判据分析系统各参数对风机并网稳定性的影响,结果表明,转子侧换流器控制参数、电网侧换流器直流外环控制参数以及系统电感对稳定性有明显影响。最后利用在PSCAD中建立的宁夏麻黄山风电场模型进行仿真验证。 展开更多

关键词 双馈风机 并网稳定性 阻抗模型 阻频特性 广义奈奎斯特稳定判据

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海上MVDC供电系统的正阻尼重构稳定控制策略 被引量：6

13

作者 伍文华 周乐明 +5 位作者 陈燕东 罗安 何志兴 周小平 黄旭程 杨苓 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期696-710,949,共16页

向海上特殊装备供电的MVDC系统的直流侧容易引起高频振荡,甚至导致系统不稳定。为此,引入直流微网中针对整流器的虚拟电阻稳定控制策略,希望抑制MVDC供电系统的直流侧振荡,且不影响逆变站的负载性能。然而,研究发现该方法在低开关频率... 向海上特殊装备供电的MVDC系统的直流侧容易引起高频振荡,甚至导致系统不稳定。为此,引入直流微网中针对整流器的虚拟电阻稳定控制策略,希望抑制MVDC供电系统的直流侧振荡,且不影响逆变站的负载性能。然而,研究发现该方法在低开关频率模式下将导致系统稳定性恶化。根本原因为系统高频振荡尖峰点可能会跃过整流站的低控制带宽并落入负阻尼区域,使得系统稳定性对直流电缆变化的鲁棒性较差。针对该问题,提出海上MVDC供电系统的正阻尼重构稳定控制策略,使得系统在实际振荡频率区间内保持较大的正阻尼,且不受直流电缆变化的影响,从而有效抑制了海上MVDC供电系统在低开关频率模式下的直流侧振荡。最后,实验验证了所提出的控制策略和分析结果的正确性。 展开更多

关键词 海上MVDC供电系统 小信号直流阻抗 正阻尼重构 奈奎斯特稳定性判据 鲁棒性

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抑制磁浮系统车轨耦合振动的自适应陷波滤波器设计 被引量：4

14

作者 邹东升 佘龙华 常文森 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2009年第2期234-238,244,共6页

为解决磁浮系统中的耦合振动问题,利用递推最小二乘法,讨论了自适应陷波滤波器的设计方法.该设计方法比常规FFT方法工作量小,对频率变化响应迅速.仿真结果表明,该滤波器能够达到预期效果.随后利用伯德图和奈奎斯特稳定性判据,分析了陷... 为解决磁浮系统中的耦合振动问题,利用递推最小二乘法,讨论了自适应陷波滤波器的设计方法.该设计方法比常规FFT方法工作量小,对频率变化响应迅速.仿真结果表明,该滤波器能够达到预期效果.随后利用伯德图和奈奎斯特稳定性判据,分析了陷波滤波器对控制系统稳定性的影响,表明加入陷波滤波器可以使得控制参数的稳定范围扩大,系统性能提高.最后,仿真结果证明了陷波滤波器抑制振动的有效性. 展开更多

关键词 悬浮控制 陷波滤波器 递推最小二乘法 奈奎斯特稳定性判据

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