【電工技術學報】是中國電工技術學會主辦的電氣工程領域綜合性學術期刊，報道基礎理論研究、工程套用等方面具有國際和國內領先水平的學術及科研成果。中國工程院院士馬偉明任【學報】編委會主任，兼【學報】主編。
基於瞬時功率的次同步振蕩頻率提取及振蕩源辨識方法
作者 ：徐衍會, 成蘊丹, 劉慧, 高鐿滈
摘要 ：大規模新能源並網引發的次同步振蕩嚴重威脅電力系統的安全穩定執行。為滿足次同步振蕩線上告警需求,需要分析寬頻測量數據並快速提取振蕩分量,快速檢測到次同步振蕩並精準切除振蕩源已是迫切需要解決的關鍵技術。
該文推導了對稱和不對稱三相電路中含有次同步頻率電源時的瞬時功率運算式,揭示了瞬時功率主要為恒定功率分量和次同步頻率的交變功率量;在此基礎上,提出基於整周期瞬時功率差的次同步振蕩頻率提取方法,相比於快速傅立葉變換的計算速度大幅提升,避免了柵欄效應和頻譜泄露問題;並提出了利用半周期瞬時功率差的次同步振蕩源辨識方法,可以對多風電場集中並網系統進行次同步振蕩源定位,進而為精準切機提供支撐。
時域仿真結果表明,該文提出的次同步振蕩頻率提取方法的計算速度相比快速傅立葉變換有顯著提升,振蕩源機組辨識方法具有較高的精度。
參照本文 ：徐衍會,成蘊丹,劉慧,高鐿滈.基於瞬時功率的次同步振蕩頻率提取及振蕩源辨識方法[J].電工技術學報,2023,38(11):2894-2907.徐艷輝,程雲丹,劉輝,高一豪.基於瞬時功率的次同步振蕩頻率提取與振蕩源辨識方法.電工技術學報,2023,38(11):2894-2907.
基於自適應投影多元經驗模態分解的電力系統強迫振蕩源定位
作者 ：姜濤, 劉博涵, 李雪, 李國慶
摘要 ：近年來,電力系統強迫振蕩在電網中頻繁發生,嚴重威脅到電網的安全穩定執行,快速、準確地定位強迫振蕩源對抑制強迫振蕩具有重要意義,但現有方法在分解具有高差異度多通道廣域量測資訊時難以準確提取強迫振蕩模式分量,嚴重影響到強迫振蕩源定位精度。為此，該文提出一種基於自適應投影多元經驗模態分解（APIT-MEMD）的強迫振蕩源定位方法。
該方法首先采用APIT-MEMD透過構建自適應投影方向向量，實作對發電機多通道廣域量測資訊的同步分解，分離出表征不同振蕩模式的固有模態函式（IMF）分量;然後，借助對數能量熵從眾多IMF分量中提取出含強迫振蕩模式的IMF分量;在此基礎上,根據提取出的強迫振蕩IMF分量,計算各發電機的耗散能量流,根據耗散能量流實作強迫振蕩源定位;最後，透過WECC 179節點測試系統仿真數據和實際電網同步相量測量裝置（PMU）實測數據對所提方法進行分析、驗證，結果驗證了所提方法的準確性和實用性。
參照本文 ：姜濤,劉博涵,李雪,李國慶.基於自適應投影多元經驗模態分解的電力系統強迫振蕩源定位[J].電工技術學報,2023,38(13):3527-3538. 江濤,劉伯涵,李雪,李國慶.基於自適應投影的電力系統中的強制振蕩定位本質變換了多經驗模態分解.電工技術學報,2023,38（13):3527-3538.
基於反步自適應準諧振控制的雙饋風機次同步振蕩抑制策略
作者 ：孫東陽,孟繁易,王南,金寧治,蔡蔚
摘要 ：隨著電力系統容量和規模的不斷擴大,常采取串補電容的方式提升輸電路線的輸電能力,但這加劇了電力系統中出現次同步振蕩（SSO）的風險。SSO的產生會影響雙饋感應發電機（DFIG）轉子側變流器（RSC）的控制，進而引起定子電流的振蕩發散，嚴重時將會導致風機解列脫網。因此，為解決SSO對RSC控制產生擾動的問題，該文提出了基於自適應準諧振控制的RSC反步次同步振蕩抑制策略。
首先對SSO在RSC控制系統中的傳播路徑及其頻率變化對控制的影響等內容展開研究;然後透過反步控制器與自適應準諧振控制器的協同控制，對DFIG定子中寬頻帶SSO電流進行抑制，避免發電系統輸出受到SSO的影響;最後透過搭建仿真模型與實驗平台,驗證所提理論與控制策略的有效性。該文分別對在10 Hz、20 Hz、30 Hz及頻率變化時SSO影響下的DFIG定子振蕩電流抑制效果進行驗證。實驗結果表明，所提策略對DFIG系統中寬頻帶SSO具有良好的抑制效果。
參照本文 ： 孫東陽,孟繁易,王南,金寧治,蔡蔚.基於反步自適應準諧振控制的雙饋風機次同步振蕩抑制策略[J].電工技術學報,202,38(9):2375-2390. 孫東陽,孟凡義,王楠,金寧誌,蔡偉.基於反步自適應準諧振控制的DFIG次同步振蕩抑制策略.電工技術學報,2023,38(9):2375-2390.
計及擾動源輸出原副邊特性的直流配電網諧振分析方法
作者 ：王瑩鑫, 徐永海, 陶順, 徐少博, 秦本雙
摘要 ：現有阻抗和模態分析法均忽略了擾動源經換流器傳遞對系統諧振特性的影響,容易造成分析結果的偏差和諧振點的遺漏。
為此,該文首先定義擾動源傳遞函式為換流器輸入側擾動源與輸出側等效電流源之間的對應關系,從系統尺度提出了計及擾動源傳遞函式的系統阻抗修正模型,揭示擾動源輸出特性對直流配電網諧振特性的影響機理,提高了分析結果的準確性和全面性;然後,基於修正的系統阻抗模型,從元器件參數尺度提出計及擾動源傳遞函式的換流器模態靈敏度計算方法,量化擾動源輸出特性對諧振的影響程度,拓展了靈敏度分析的套用場景,實作了直流配電網全域元器件靈敏度分析;最後，透過PSCAD/EMTDC搭建了直流配電網仿真模型，驗證了兩種尺度下所提分析方法的有效性。
參照本文 ： 王瑩鑫,徐永海,陶順,徐少博,秦本雙.計及擾動源輸出原副邊特性的直流配電網諧振分析方法[J].電工技術學報,2023,38(7):1723-1736. 王迎新,徐永海,陶順,徐少波,秦本雙.考慮擾動源輸出特性的直流配電系統諧振特性分析方法.電工技術學報,2023,38(7):1723-1736.
提高LCC-HVDC在弱交流系統下的穩定性和動態效能的控制參數最佳化方法
作者 ：郭春義, 呂乃航, 張加卿
摘要 ：基於電網換相換流器的高壓直流（LCC-HVDC）系統在逆變側連線弱交流系統時可能出現小訊號失穩以及動態效能惡化的問題，需要同時關註系統的穩定性和動態效能。而現有的控制參數最佳化方法所用的目標函式往往僅描述系統的穩定性或動態效能,而不能同時兼顧。針對這一問題，該文提出一種利用能夠同時衡量系統穩定性和動態效能的能量衰減指標作為目標函式的LCC-HVDC控制參數最佳化方法。
首先，建立LCC-HVDC系統的小訊號模型，透過根軌跡和靈敏度分析辨識影響系統穩定性的關鍵控制參數;然後,透過能量衰減指標計算適用於不同工況的最佳化可行域,在可行域內以能量衰減指標為目標函式用蒙地卡羅演算法對關鍵控制參數進行最佳化;最後,透過不同執行點下的測試,證明經過參數最佳化的LCC-HVDC在弱交流系統下的穩定性和動態效能有明顯提升,最佳化後的控制參數適用於傳輸功率不同的工況,證明了最佳化方法的有效性和適用性。
參照本文 ： 郭春義,呂乃航,張加卿.提高LCC-HVDC在弱交流系統下的穩定性和動態效能的控制參數最佳化方法[J].電工技術學報,2023,38(7):1751-1764. 郭春義,呂乃航,張家慶.最佳化控制參數，提高LCC-HVDC在弱交流條件下的穩定性和動態效能.電工技術學報,2023,38(7):1751-1764.
電壓源型雙饋風電並網系統小擾動低頻穩定性分析
作者 ：韓應生，孫海順，秦世耀，朱廷猛，王東澤
摘要 ：隨著中國新能源裝機規模日益擴大,電網對並網風電機組的效能要求逐漸從被動跟隨電網轉變為主動支撐電網,由此使得基於虛擬同步控制的電壓源型風電機組具有廣闊的套用前景。但是，目前對於此類新型風電機組的寬頻動態特性的研究尚有不足，鑒於此，該文透過建立電壓源型雙饋機組的類Phillips-Heffron模型，從電氣阻尼的角度研究其由虛擬同步控制環節主導的低頻模態的振蕩特性及失穩機理，並探究不同控制參數及電網條件對電壓源型雙饋機組電氣阻尼特性的影響。
研究結果表明,當系統其他動態部份引入的電氣負阻尼大於虛擬同步控制環節固有的正阻尼時,電壓源型雙饋機組將面臨低頻振蕩失穩的風險。最後討論了可提高電壓源型雙饋機組低頻段電氣阻尼的應對措施,設計了類電力系統靜態穩定器（PSS）,可有效抑制機組低頻振蕩問題。該研究結果可指導實際工程中電壓源型風電機組的控制器設計方案及參數整定最佳化。
參照本文 ：韓應生,孫海順,秦世耀,朱廷猛,王東澤.電壓源型雙饋風電並網系統小擾動低頻穩定性分析[J].電工技術學報,2023,38(5):1312-1324. 韓英生,孫海順,秦世瑤,朱廷萌,王東澤.小擾動下電壓源雙饋風電並網系統低頻穩定性分析.電工技術學報,2023,38(5):1312-1324.
基於雙饋風電機組控制參數最佳化的電網功角振蕩控制
作者 ：李生虎, 張亞海, 葉劍橋, 李憶愷, 陶帝文
摘要 ：隨著大量風電並網，雙饋感應發電機（DFIG）與同步發電機（SG）間的動態互動，將加劇SG功角振蕩。基於特征值分析的控制參數最佳化,未考慮非線性元件和大擾動場景。
該文從抑制功角振蕩出發，以SG轉速為DFIG電力系統穩定器（PSS）輸入訊號，建立風電並網電力系統動態模型。在微分方程式中引入中間變量,以解耦狀態變量軌跡靈敏度。區分狀態變量與代數變量對應的亞可比矩陣，推導DFIG並網電力系統軌跡靈敏度的解析表達。
設定目標函式為SG功角偏差相對值二次方對時間積分,按時間順序累加功角對控制參數的軌跡靈敏度,得到目標函式對控制參數的梯度資訊。考慮DFIG-PSS可能弱化轉子側變流器（RSC）控制效果，提出基於軌跡靈敏度的RSC和DFIG-PSS參數協調最佳化方法。給出4機2區域系統仿真結果，驗證了所提方法對DFIG並網系統功角振蕩的阻尼效果。
參照本文 ：
李生虎,張亞海,葉劍橋,李憶愷,陶帝文.基於雙饋風電機組控制參數最佳化的電網功角振蕩控制[J].電工技術學報,2023,38(5):1325-1338. 李勝虎,張亞海,葉建橋,李一凱,陶迪文.基於雙饋風力發電機控制參數最佳化的電網功率角振蕩控制.電工技術學報,2023,38(5):1325-1338.
雙饋風機等效慣量控制比例系數對系統功角首擺穩定的影響機理分析
作者 ：王科, 秦文萍, 張宇, 朱誌龍, 薛邵鍇
摘要 ：隨著具備慣量調節能力的雙饋風力發電機組大規模接入電網,電網的功角穩定特性變得更加復雜。該文以雙饋風機（DFIG）接入兩區域互聯電網為研究背景，首先推導兩區域慣性中心等效模型，分析DFIG直接接入電網時虛擬慣量對兩區域慣性中心轉子運動方程式的影響。
然後從系統暫態能量的角度出發,研究系統發生三相短路故障及負荷突增時,系統功角擺動方向不同、兩區域互聯系統DFIG等效慣量控制環節比例系數不同對系統加速及減速過程中暫態能量的影響,進而研究其對系統功角首擺穩定的影響機理;最後透過系統功角首擺最大偏移量對系統功角首擺穩定性進行評估,並在PSASP仿真軟體中搭建兩區域系統仿真模型,驗證所提理論的正確性。
參照本文 ： 王科,秦文萍,張宇,朱誌龍,薛邵鍇.雙饋風機等效慣量控制比例系數對系統功角首擺穩定的影響機理分析[J].電工技術學報,2023,38(3):741-753. 王珂,秦文平,張宇,朱誌龍, 薛少凱.DFIG等效慣性控制比例系數對功率角首次擺動穩定性影響的機理分析.電工技術學報,2023,38(3):741-753.
多直驅風機經柔直並網系統相近次同步振蕩模式參與因子的弱魯棒性分析
作者 ：邵冰冰,趙崢,肖琪,楊之青,孟瀟瀟
摘要 ：多台直驅風電機組執行工況相似的情況下，直驅風電場經柔直並網系統中存在相近的次同步振蕩（SSO）模式，這些SSO模式的參與因子對參數變化極為敏感，從而影響阻尼控制器的最優安裝位置。
針對這一特殊現象,首先基於矩陣攝動理論,揭示相近SSO模式的參與因子對參數變化敏感的原因;然後,呈現了這一特殊現象對阻尼控制器的不利影響,並提出了參與因子靈敏度的概念,分析了關鍵因素對多直驅風機經柔直並網系統相近SSO模式的參與因子靈敏度;最後,提出了存在相近SSO模式情況下消除/減小參與因子弱魯棒性危害的多種方案。透過在PSCAD/EMTDC中搭建多直驅風機經柔直並網系統的時域仿真模型，驗證了理論分析結果的正確性。
參照本文 ： 邵冰冰,趙崢,肖琪,楊之青,孟瀟瀟.多直驅風機經柔直並網系統相近次同步振蕩模式參與因子的弱魯棒性分析[J].電工技術學報,2023,38(3):754-769. 邵冰冰,趙錚,肖琦,楊誌清,孟曉曉.VSC-HVDC系統多直驅風力發電機組近次同步振蕩模式參與因素的弱魯棒性分析.電工技術學報,2023,38(3):754-769.
