考虑频率耦合效应的并网模块化多电平变流器阻抗建模及稳定性分析 被引量：32

1

作者 杜程茂 杜雄 +1 位作者 邹小明 唐基超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期2866-2876,共11页

模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)与电网之间的频率耦合效应会影响变流器的阻抗特性,忽略频率耦合效应对变流器并网系统进行稳定性分析可能导致分析结果不准确。该文采用一种考虑频率耦合效应的整体建模方法,将电... 模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)与电网之间的频率耦合效应会影响变流器的阻抗特性,忽略频率耦合效应对变流器并网系统进行稳定性分析可能导致分析结果不准确。该文采用一种考虑频率耦合效应的整体建模方法,将电网阻抗视为MMC交流侧阻抗的一部分,以谐波矩阵描述频率耦合效应,并考虑不对称外环控制的影响建立MMC交流侧等效阻抗模型。仿真验证结果表明,与忽略频率耦合效应的模型相比,采用所建立的等效阻抗模型进行稳定性分析可以获得更准确的分析结果,为MMC并网系统振荡的有效抑制奠定一定理论基础。 展开更多

关键词 模块化多电平变流器 稳定性分析 频率耦合效应 不对称外环控制 等效阻抗模型

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基于无源阻尼的直流微电网稳定性分析 被引量：29

2

作者 张辉 杨甲甲 +1 位作者 支娜 李宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期3100-3109,共10页

多变换器与负载交互所引起的稳定性问题已成为直流微电网领域的一个研究热点,但目前稳定性研究大多集中在单一控制的直流微电网,缺乏普适性。针对母线电压分层控制下的直流微电网稳定性问题,建立了各接口变换器在不同控制下的小信号模... 多变换器与负载交互所引起的稳定性问题已成为直流微电网领域的一个研究热点,但目前稳定性研究大多集中在单一控制的直流微电网,缺乏普适性。针对母线电压分层控制下的直流微电网稳定性问题,建立了各接口变换器在不同控制下的小信号模型和直流微电网等效阻抗模型,并利用阻抗比判据判定直流微电网3种模式的小信号稳定性,将稳定性最差的模式作为直流微电网系统稳定性的判定指标。采用无源阻尼法,通过增加阻尼电阻改善了负载阻抗特性,使直流微电网的稳定性得到提高并得出滤波参数对稳定性的影响规律。研究结果表明:模式2下直流微电网稳定性最差,在添加了12?阻尼电阻后,幅值裕量增加了12.7 d B,相角裕量增加了11.5°。因此无源阻尼可改善负载阻抗特性,从而提高直流微电网稳定性。 展开更多

关键词 直流微电网 分层控制 小信号建模 等效阻抗模型 稳定性分析 无源阻尼

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考虑电网阻抗影响的光伏并网逆变器稳定性与谐振分析及设计 被引量：23

3

作者 解宝 周林 +2 位作者 郝高锋 谢星宇 郑堃 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期6662-6670,共9页

电网阻抗的存在可能引发光伏并网逆变器的谐波谐振,甚至不稳定。通过建立单相光伏并网逆变器的等效阻抗模型和等效控制模型,分析系统稳定性和谐振的关系,指出当光伏并网逆变器处于临界稳定状态时,系统由于阻抗匹配而出现谐振现象,且阻... 电网阻抗的存在可能引发光伏并网逆变器的谐波谐振,甚至不稳定。通过建立单相光伏并网逆变器的等效阻抗模型和等效控制模型,分析系统稳定性和谐振的关系,指出当光伏并网逆变器处于临界稳定状态时,系统由于阻抗匹配而出现谐振现象,且阻抗匹配的频率为系统开环截止频率。为降低并网电流中的谐波含量,应使光伏并网逆变器始终具有足够的稳定裕度,为此提出了“坚强的”光伏并网逆变器设计方案,且给出了详细的设计步骤。仿真和实验结果表明,所提的光伏并网逆变器能够输出较高质量的并网电流,其对电网阻抗具有很强适应性。 展开更多

关键词 光伏并网逆变器 等效阻抗模型 等效控制模型 稳定性与谐振分析

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串联电池组接触电阻故障诊断分析 被引量：14

4

作者 徐佳宁 梁栋滨 +1 位作者 魏国 朱春波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第18期106-112,共7页

开发资源节约型、环境友好型的电动汽车是当前全球汽车技术革命和产业转型的前沿阵地和技术制高点。为确保电动汽车行驶过程中的安全,避免电池发生功率衰退故障,采用一阶RC等效电路模型分析电池组的接触故障,并利用最小二乘法对模型参... 开发资源节约型、环境友好型的电动汽车是当前全球汽车技术革命和产业转型的前沿阵地和技术制高点。为确保电动汽车行驶过程中的安全,避免电池发生功率衰退故障,采用一阶RC等效电路模型分析电池组的接触故障,并利用最小二乘法对模型参数进行识别,研究模型参数随电池荷电状态的变化规律。然后,在Simscape仿真模拟电池故障现象的基础上,分析出现电池电压变化异常的电池故障,得知其原因为接触电阻故障或内阻异常增加。最后,通过实验对比故障前后单体电池的电压、电流和内阻,总结得到电池发生接触故障的方法。 展开更多

关键词 电动汽车 故障诊断 等效电路模型 Simscape仿真

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计及长线路参数扰动的新能源黑启动工程分析 被引量：3

5

作者 王华昕 刘美娜 褚启迪 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期99-107,共9页

大量电力电子设备组成的张北新能源黑启动系统处于一种较脆弱的状态,长线路的电容电感参数受地域环境和气压条件等外界因素的干扰,容易引起电压电流的畸变从而导致整个系统的启动失败。因此,文中首先以张北风光储黑启动工程的拓扑结构... 大量电力电子设备组成的张北新能源黑启动系统处于一种较脆弱的状态,长线路的电容电感参数受地域环境和气压条件等外界因素的干扰,容易引起电压电流的畸变从而导致整个系统的启动失败。因此,文中首先以张北风光储黑启动工程的拓扑结构为研究基础,鉴于微源输出外特性的差异性和集中线路的不适用性,推导了不同控制策略的电源输出阻抗模型,建立了基于Π单元传输线路等效线路阻抗模型;其次,通过伯德图分析线路电阻、电感和电容参数变化时系统的谐振特性;最后,在Pscad/Emtdc仿真软件中验证了黑启动长距离输电谐振机理的有效性和正确性。 展开更多

关键词 新能源黑启动 长线路参数 谐振特性 等效阻抗模型

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考虑直流子网影响的交直流混合微电网谐振特性分析 被引量：3

6

作者 杨向真 张徐进博 +3 位作者 杜燕 施永 陶燕 刘灿 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期713-726,共14页

交直流混合微电网是未来配电网的重要组成形式。由于直流子网在混合微电网中所占比重提高,势必会对并网模式下的交直流混合微电网的谐振特性产生影响,而利用频域分析法需建立基于交直流混合微电网的高阶传递函数,建模困难。为了解决上... 交直流混合微电网是未来配电网的重要组成形式。由于直流子网在混合微电网中所占比重提高,势必会对并网模式下的交直流混合微电网的谐振特性产生影响,而利用频域分析法需建立基于交直流混合微电网的高阶传递函数,建模困难。为了解决上述问题,提出了直流子网和互联变流器(interlinking converter,ILC)融合阻抗建模方法,建立了并网模式下交直流混合微电网系统的等效阻抗模型,利用模态分析法计算出系统谐振频率、参与因子以及参数灵敏度等谐振特性,进一步分析了ILC和直流子网参数变化对系统谐振特性的影响。分析表明,ILC和直流子网部分参数变化会大幅改变系统的谐振频率及谐振峰值。结论不仅有利于谐波谐振的治理,同时也为系统参数的设计提供了依据。最后在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了交直流混合微电网仿真模型,验证所进行的谐振模态分析及参数变化对谐振特性影响的正确性。 展开更多

关键词 交直流混合微电网 等效阻抗模型 谐振 模态分析法 互联变流器

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弱电网下考虑数字控制延时的LCL并网逆变器改进WAC控制策略

7

作者 王新环 姚冠宇 李元昊 《现代电子技术》 北大核心 2024年第13期108-116,共9页

传统加权平均电流(WAC)控制方法因控制延时产生反向谐振峰而失去环路降阶特性,导致系统在弱电网下具有极大的失稳风险。文中首先分析了控制延时与弱电网共同影响下,传统WAC失去降阶特性导致系统失稳的问题,不再从环路降阶的角度而是在... 传统加权平均电流(WAC)控制方法因控制延时产生反向谐振峰而失去环路降阶特性,导致系统在弱电网下具有极大的失稳风险。文中首先分析了控制延时与弱电网共同影响下,传统WAC失去降阶特性导致系统失稳的问题,不再从环路降阶的角度而是在等效阻抗模型的基础上对系统输出阻抗进行失稳分析;然后在电压比例前馈的基础上,从增强谐波抗扰能力及稳定性入手,提出基于多二阶滤波器的电压前馈控制策略,对系统输出阻抗进行重塑,进而提升等效输出阻抗在中低频段的相位裕度,增强系统对电网阻抗宽范围变化的适应性。仿真及实验结果表明,该策略对弱电网阻抗宽范围变化具有较强的适应性,能够输出优良品质的入网电流。 展开更多

关键词 并网逆变器 加权平均电流控制 数字控制延时 等效阻抗模型 多二阶滤波器 电压前馈控制策略

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基于LCL滤波器的双馈风机网侧变流器谐波抑制研究

8

作者 侯超群 柳付军 +1 位作者 郭艺丹 胡瑞 《自动化应用》 2024年第13期138-140,共3页

针对双馈风机网侧变流器在电力系统中产生的谐波问题,提出了一种基于LCL滤波器的谐波抑制方法。该方法提出了网侧变流器等效阻抗模型,优化LCL滤波器的控制策略,有效降低了双馈风机输出电流谐波含量,提高了电能质量。结果表明,该方法不... 针对双馈风机网侧变流器在电力系统中产生的谐波问题,提出了一种基于LCL滤波器的谐波抑制方法。该方法提出了网侧变流器等效阻抗模型,优化LCL滤波器的控制策略,有效降低了双馈风机输出电流谐波含量,提高了电能质量。结果表明,该方法不仅可行有效,而且适应性强,能够在不同运行条件下稳定运行。该研究为双馈风机网侧变流器谐波抑制提供了新的解决方案,有助于提升风力发电系统的整体性能和稳定性,对于电力系统的安全经济运行具有积极意义。 展开更多

关键词 双馈风机 网侧变流器 等效阻抗模型 谐波抑制

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光伏级联DC/DC变换器模式切换稳定性分析及降压运行策略 被引量：4

9

作者 田艳军 陈映妃 +2 位作者 王慧 王毅 高皓楠 《电力建设》 北大核心 2020年第1期97-105,共9页

在光伏直流升压汇集系统中,光伏侧DC/DC变换器通过级联拓扑可实现光伏功率升压直流送出。当光伏输入侧功率差异较大时,级联变换器会在最大功率点跟踪模式和定电压模式间切换,模式切换控制会引起系统稳定性变化。文章以级联隔离升压全桥... 在光伏直流升压汇集系统中,光伏侧DC/DC变换器通过级联拓扑可实现光伏功率升压直流送出。当光伏输入侧功率差异较大时,级联变换器会在最大功率点跟踪模式和定电压模式间切换,模式切换控制会引起系统稳定性变化。文章以级联隔离升压全桥变换器为研究对象,建立变换器在电导增量法-最大功率点跟踪控制、定电压控制下的小信号输出阻抗模型和级联系统等效阻抗模型,根据阻抗稳定性判据评估控制模式切换下系统稳定性差异。当变换器由最大功率点跟踪模式切换为定电压模式时会降低系统稳定性能,且随着切换控制模式模块数量的增多稳定性显著减小。在此情况下,可采用母线电压降压运行的方案,尽可能使光伏侧DC/DC变换器工作在最大功率点跟踪模式,以维持系统的稳定性。在Matlab/Simulink中搭建级联系统仿真模型,验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 隔离升压全桥变换器 多模式控制 小信号建模 等效阻抗模型 稳定性分析

原文传递

LLCL滤波并网逆变器的改进型加权平均电流控制策略

10

作者 杨明 杨杰 +2 位作者 赵铁英 郑晨 韦延方 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期109-121,共13页

加权平均电流(WAC)控制因其对并网逆变器固有的降阶特性而备受关注。然而,数字控制延时引起的系统反向谐振峰易导致传统WAC控制失效,并网逆变器对弱电网下电网阻抗的适应范围减小。鉴于此,本文不从WAC控制的降阶角度出发,而是通过逆变... 加权平均电流(WAC)控制因其对并网逆变器固有的降阶特性而备受关注。然而,数字控制延时引起的系统反向谐振峰易导致传统WAC控制失效,并网逆变器对弱电网下电网阻抗的适应范围减小。鉴于此,本文不从WAC控制的降阶角度出发,而是通过逆变器与电网互联系统等效阻抗模型的网侧电流稳定性角度重新审视,提出一种采用LLCL滤波并网逆变器的前馈复矢量滤波器改进型WAC控制策略,用以提升并网逆变器等效输出阻抗在低频域的相位,可使其在奈奎斯特全频域内的相位均高于-90°,进而增强系统的稳定性。最后,通过仿真分析验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 加权平均电流控制 数字控制延时 反向谐振峰 等效阻抗模型 复矢量滤波器

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基于电化学阻抗谱的锂离子电池等效电路模型参数辨识方法 被引量：2

11

作者 口尧 李日康 +2 位作者 王学远 戴海峰 魏学哲 《机械与电子》 2021年第4期33-38,共6页

针对常用的等效电路模型参数辨识软件在使用时需用户多次手动调整初始参数,不利于阻抗谱车载应用的问题,提出了一种无干预的等效电路模型参数辨识方法。根据电化学阻抗谱各特征成分与等效电路模型不同电路环节相对应的规律,通过分段拟... 针对常用的等效电路模型参数辨识软件在使用时需用户多次手动调整初始参数,不利于阻抗谱车载应用的问题,提出了一种无干预的等效电路模型参数辨识方法。根据电化学阻抗谱各特征成分与等效电路模型不同电路环节相对应的规律,通过分段拟合的方法自适应地获取阻抗谱拟合的初值,进而实现了等效电路模型参数辨识。通过解析不同老化状态、荷电状态、温度下的阻抗谱,发现该方法与常用参数辨识软件的结果保持一致,从而为阻抗谱在线应用提供了基础。 展开更多

关键词 锂离子电池 电化学阻抗谱 等效电路模型 参数辨识

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适用于光伏并网系统的传输电缆线性化模型研究 被引量：1

12

作者 崔朋玉 孙孝峰 +1 位作者 沈虹 马群 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期21-29,共9页

在包含长距离传输电缆的分布式发电并网系统中,电缆的阻抗模型表达式是一个超越函数。所以在对此类系统进行分析时难以直接绘制传输电缆阻抗幅频特性曲线,同时传输电缆引入的超越项对系统的多谐振及稳定性分析等问题造成困难。为了方便... 在包含长距离传输电缆的分布式发电并网系统中,电缆的阻抗模型表达式是一个超越函数。所以在对此类系统进行分析时难以直接绘制传输电缆阻抗幅频特性曲线,同时传输电缆引入的超越项对系统的多谐振及稳定性分析等问题造成困难。为了方便解决此类问题,在分析传输电缆实际阻抗模型特征的基础上提出Pade线性化拟合方法。在对不同长度电缆的拟合阶数进行分析后,得出长距离电缆使用高阶拟合模型,短距离电缆使用低阶拟合模型的结论。并且,为了让Pade拟合后的模型更加接近实际,进一步考虑电缆的集肤效应,然后通过引入去峰因子消除了拟合模型高频段不准确的谐振峰,从而使模型更加可靠和准确。最后对拟合得到的电缆模型进行验证,并利用拟合后的传输电缆模型对光伏并网系统的稳定性进行分析。仿真和实验均可验证拟合模型在光伏并网系统分析中的准确性。 展开更多

关键词 分布式发电 传输线理论 线性化 等效阻抗模型 阻抗交互 光伏并网系统

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负荷动态特性变化对电力系统静态电压稳定性的影响研究 被引量：4

13

作者 段俊东 黄家兴 《工矿自动化》 北大核心 2012年第2期44-48,共5页

针对负荷动态特性激发电压的动态变化而且在极端情况下可能导致电压崩溃的问题,将转差率引入负荷等效阻抗模型对负荷的阻抗模及阻抗角进行了分析,得出了负荷的阻抗模及阻抗角的突变点;基于该模型对负荷动态特性进行了分析,讨论了负荷变... 针对负荷动态特性激发电压的动态变化而且在极端情况下可能导致电压崩溃的问题,将转差率引入负荷等效阻抗模型对负荷的阻抗模及阻抗角进行了分析,得出了负荷的阻抗模及阻抗角的突变点;基于该模型对负荷动态特性进行了分析,讨论了负荷变化时节点的电压及功率变化情况,得出了节点电压转折点和节点功率转折点;结合三元电压稳定分析法推导出的传输网络的电压稳定极限曲线,利用算例分析了不同的负荷比例对电力系统静态电压稳定性的影响,从而得出了恒阻抗负荷比例的增加有利于增强电力系统静态电压稳定性的结论。 展开更多

关键词 电力系统 静态电压稳定性 负荷动态特性 三元电压稳定分析法 等效阻抗负荷模型 转差率 阻抗模 阻抗角

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基于手机信令数据的城市轨道交通线网建设时序决策支持模型 被引量：3

14

作者 刘思涵 林诗佳 +1 位作者 张竹君 钮心毅 《西部人居环境学刊》 CSCD 2021年第5期113-120,共8页

针对传统方法缺少对乘客的实际活动轨迹和出行需求进行量化的难点,研究基于乘客实际站外全程轨迹,提出了通过测度城市轨道交通站点服务的供需失衡程度来评价线网建设时序的决策支持模型。模型以手机信令数据识别出的乘客进站前地面停留... 针对传统方法缺少对乘客的实际活动轨迹和出行需求进行量化的难点,研究基于乘客实际站外全程轨迹,提出了通过测度城市轨道交通站点服务的供需失衡程度来评价线网建设时序的决策支持模型。模型以手机信令数据识别出的乘客进站前地面停留地作为站点的实际服务范围,以等效路阻模型测算站点的理论服务范围,并将二者的差异作为供需不匹配的区域。建立总溢出距离和信息熵两个指标评价体系,用以评价建设时序。通过杭州市2号线西段建成前后的手机信令数据对模型进行了检验。检验表明,模型能较好度量供需不匹配程度,评估建设需求的迫切性,能支持杭州城市轨道交通线网建设时序预测。本研究采用了集成大数据与传统交通模型框架,提出了具有预测性和实证性的城市轨道交通线网建设时序决策支持模型。 展开更多

关键词 城市轨道交通 建设时序 手机信令数据 等效路阻模型 信息熵

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基于序阻抗的虚拟同步发电机并网稳定性分析及虚拟阻抗设计 被引量：10

15

作者 刘欣 郭志博 +1 位作者 贾焦心 王利桐 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第15期4130-4146,共17页

在分布式发电高渗透率的微电网中,虚拟同步发电机(VSG)因可提供必要的频率和电压支撑而被广泛关注,其并网稳定性研究已成为热点问题。该文首先在获得VSG输出序阻抗矩阵的基础上,通过建立单输入单输出(SISO)等效模型,并结合Nyquist准则对... 在分布式发电高渗透率的微电网中,虚拟同步发电机(VSG)因可提供必要的频率和电压支撑而被广泛关注,其并网稳定性研究已成为热点问题。该文首先在获得VSG输出序阻抗矩阵的基础上,通过建立单输入单输出(SISO)等效模型,并结合Nyquist准则对VSG进行并网稳定性分析;然后,针对正负序之间存在的频率耦合现象,基于所建SISO等效序阻抗模型,对比分析了考虑频率耦合效应前后的VSG输出阻抗特性,揭示了频率耦合效应对VSG并网稳定性的影响机理,以及造成VSG并入强电网失稳的根本原因;最后,在上述机理分析的基础上,提出一种用于提升系统稳定性的虚拟阻抗简化设计方法,该方法从提升系统的幅值裕度的角度出发,直接利用SISO等效输出阻抗与电网阻抗二者的交互关系实现虚拟阻抗的定量计算,简化了虚拟阻抗的设计过程。仿真结果验证了稳定性分析的正确性以及虚拟阻抗设计方法的有效性。 展开更多

关键词 虚拟同步发电机 SISO等效序阻抗模型 频率耦合效应 稳定性分析 虚拟阻抗设计

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