【电工技术学报】是中国电工技术学会主办的电气工程领域综合性学术期刊，报道基础理论研究、工程应用等方面具有国际和国内领先水平的学术及科研成果。中国工程院院士马伟明任【学报】编委会主任，兼【学报】主编。
基于瞬时功率的次同步振荡频率提取及振荡源识别方法
作者 ：徐衍会, 成蕴丹, 刘慧, 高镱滈
摘要 ：大规模新能源并网引发的次同步振荡严重威胁电力系统的安全稳定运行。为满足次同步振荡在线告警需求,需要分析宽频测量数据并快速提取振荡分量,快速检测到次同步振荡并精准切除振荡源已是迫切需要解决的关键技术。
该文推导了对称和不对称三相电路中含有次同步频率电源时的瞬时功率表达式,揭示了瞬时功率主要为恒定功率分量和次同步频率的交变功率量;在此基础上,提出基于整周期瞬时功率差的次同步振荡频率提取方法,相比于快速傅里叶变换的计算速度大幅提升,避免了栅栏效应和频谱泄露问题;并提出了利用半周期瞬时功率差的次同步振荡源识别方法,可以对多风电场集中并网系统进行次同步振荡源定位,进而为精准切机提供支撑。
时域仿真结果表明,该文提出的次同步振荡频率提取方法的计算速度相比快速傅里叶变换有显著提升,振荡源机组辨识方法具有较高的精度。
引用本文 ：徐衍会,成蕴丹,刘慧,高镱滈.基于瞬时功率的次同步振荡频率提取及振荡源识别方法[J].电工技术学报,2023,38(11):2894-2907.徐艳辉,程云丹,刘辉,高一豪.基于瞬时功率的次同步振荡频率提取与振荡源识别方法.电工技术学报,2023,38(11):2894-2907.
基于自适应投影多元经验模态分解的电力系统强迫振荡源定位
作者 ：姜涛, 刘博涵, 李雪, 李国庆
摘要 ：近年来,电力系统强迫振荡在电网中频繁发生,严重威胁到电网的安全稳定运行,快速、准确地定位强迫振荡源对抑制强迫振荡具有重要意义,但现有方法在分解具有高差异度多通道广域量测信息时难以准确提取强迫振荡模式分量,严重影响到强迫振荡源定位精度。为此，该文提出一种基于自适应投影多元经验模态分解（APIT-MEMD）的强迫振荡源定位方法。
该方法首先采用APIT-MEMD通过构建自适应投影方向向量，实现对发电机多通道广域量测信息的同步分解，分离出表征不同振荡模式的固有模态函数（IMF）分量;然后，借助对数能量熵从众多IMF分量中提取出含强迫振荡模式的IMF分量;在此基础上,根据提取出的强迫振荡IMF分量,计算各发电机的耗散能量流,根据耗散能量流实现强迫振荡源定位;最后，通过WECC 179节点测试系统仿真数据和实际电网同步相量测量装置（PMU）实测数据对所提方法进行分析、验证，结果验证了所提方法的准确性和实用性。
引用本文 ：姜涛,刘博涵,李雪,李国庆.基于自适应投影多元经验模态分解的电力系统强迫振荡源定位[J].电工技术学报,2023,38(13):3527-3538. 江涛,刘伯涵,李雪,李国庆.基于自适应投影的电力系统中的强制振荡定位本质变换了多经验模态分解.电工技术学报,2023,38（13):3527-3538.
基于反步自适应准谐振控制的双馈风机次同步振荡抑制策略
作者 ：孙东阳,孟繁易,王南,金宁治,蔡蔚
摘要 ：随着电力系统容量和规模的不断扩大,常采取串补电容的方式提升输电线路的输电能力,但这加剧了电力系统中出现次同步振荡（SSO）的风险。SSO的产生会影响双馈感应发电机（DFIG）转子侧变流器（RSC）的控制，进而引起定子电流的振荡发散，严重时将会导致风机解列脱网。因此，为解决SSO对RSC控制产生扰动的问题，该文提出了基于自适应准谐振控制的RSC反步次同步振荡抑制策略。
首先对SSO在RSC控制系统中的传播路径及其频率变化对控制的影响等内容展开研究;然后通过反步控制器与自适应准谐振控制器的协同控制，对DFIG定子中宽频带SSO电流进行抑制，避免发电系统输出受到SSO的影响;最后通过搭建仿真模型与实验平台,验证所提理论与控制策略的有效性。该文分别对在10 Hz、20 Hz、30 Hz及频率变化时SSO影响下的DFIG定子振荡电流抑制效果进行验证。实验结果表明，所提策略对DFIG系统中宽频带SSO具有良好的抑制效果。
引用本文 ： 孙东阳,孟繁易,王南,金宁治,蔡蔚.基于反步自适应准谐振控制的双馈风机次同步振荡抑制策略[J].电工技术学报,202,38(9):2375-2390. 孙东阳,孟凡义,王楠,金宁志,蔡伟.基于反步自适应准谐振控制的DFIG次同步振荡抑制策略.电工技术学报,2023,38(9):2375-2390.
计及扰动源输出原副边特性的直流配电网谐振分析方法
作者 ：王莹鑫, 徐永海, 陶顺, 徐少博, 秦本双
摘要 ：现有阻抗和模态分析法均忽略了扰动源经换流器传递对系统谐振特性的影响,容易造成分析结果的偏差和谐振点的遗漏。
为此,该文首先定义扰动源传递函数为换流器输入侧扰动源与输出侧等效电流源之间的对应关系,从系统尺度提出了计及扰动源传递函数的系统阻抗修正模型,揭示扰动源输出特性对直流配电网谐振特性的影响机理,提高了分析结果的准确性和全面性;然后,基于修正的系统阻抗模型,从元器件参数尺度提出计及扰动源传递函数的换流器模态灵敏度计算方法,量化扰动源输出特性对谐振的影响程度,拓展了灵敏度分析的应用场景,实现了直流配电网全局元器件灵敏度分析;最后，通过PSCAD/EMTDC搭建了直流配电网仿真模型，验证了两种尺度下所提分析方法的有效性。
引用本文 ： 王莹鑫,徐永海,陶顺,徐少博,秦本双.计及扰动源输出原副边特性的直流配电网谐振分析方法[J].电工技术学报,2023,38(7):1723-1736. 王迎新,徐永海,陶顺,徐少波,秦本双.考虑扰动源输出特性的直流配电系统谐振特性分析方法.电工技术学报,2023,38(7):1723-1736.
提高LCC-HVDC在弱交流系统下的稳定性和动态性能的控制参数优化方法
作者 ：郭春义, 吕乃航, 张加卿
摘要 ：基于电网换相换流器的高压直流（LCC-HVDC）系统在逆变侧连接弱交流系统时可能出现小信号失稳以及动态性能恶化的问题，需要同时关注系统的稳定性和动态性能。而现有的控制参数优化方法所用的目标函数往往仅描述系统的稳定性或动态性能,而不能同时兼顾。针对这一问题，该文提出一种利用能够同时衡量系统稳定性和动态性能的能量衰减指标作为目标函数的LCC-HVDC控制参数优化方法。
首先，建立LCC-HVDC系统的小信号模型，通过根轨迹和灵敏度分析辨识影响系统稳定性的关键控制参数;然后,通过能量衰减指标计算适用于不同工况的优化可行域,在可行域内以能量衰减指标为目标函数用蒙特卡洛算法对关键控制参数进行优化;最后,通过不同运行点下的测试,证明经过参数优化的LCC-HVDC在弱交流系统下的稳定性和动态性能有明显提升,优化后的控制参数适用于传输功率不同的工况,证明了优化方法的有效性和适用性。
引用本文 ： 郭春义,吕乃航,张加卿.提高LCC-HVDC在弱交流系统下的稳定性和动态性能的控制参数优化方法[J].电工技术学报,2023,38(7):1751-1764. 郭春义,吕乃航,张家庆.优化控制参数，提高LCC-HVDC在弱交流条件下的稳定性和动态性能.电工技术学报,2023,38(7):1751-1764.
电压源型双馈风电并网系统小扰动低频稳定性分析
作者 ：韩应生，孙海顺，秦世耀，朱廷猛，王东泽
摘要 ：随着我国新能源装机规模日益扩大,电网对并网风电机组的性能要求逐渐从被动跟随电网转变为主动支撑电网,由此使得基于虚拟同步控制的电压源型风电机组具有广阔的应用前景。但是，目前对于此类新型风电机组的宽频动态特性的研究尚有不足，鉴于此，该文通过建立电压源型双馈机组的类Phillips-Heffron模型，从电气阻尼的角度研究其由虚拟同步控制环节主导的低频模态的振荡特性及失稳机理，并探究不同控制参数及电网条件对电压源型双馈机组电气阻尼特性的影响。
研究结果表明,当系统其他动态部分引入的电气负阻尼大于虚拟同步控制环节固有的正阻尼时,电压源型双馈机组将面临低频振荡失稳的风险。最后讨论了可提高电压源型双馈机组低频段电气阻尼的应对措施,设计了类电力系统静态稳定器（PSS）,可有效抑制机组低频振荡问题。该研究结果可指导实际工程中电压源型风电机组的控制器设计方案及参数整定优化。
引用本文 ：韩应生,孙海顺,秦世耀,朱廷猛,王东泽.电压源型双馈风电并网系统小扰动低频稳定性分析[J].电工技术学报,2023,38(5):1312-1324. 韩英生,孙海顺,秦世瑶,朱廷萌,王东泽.小扰动下电压源双馈风电并网系统低频稳定性分析.电工技术学报,2023,38(5):1312-1324.
基于双馈风电机组控制参数优化的电网功角振荡控制
作者 ：李生虎, 张亚海, 叶剑桥, 李忆恺, 陶帝文
摘要 ：随着大量风电并网，双馈感应发电机（DFIG）与同步发电机（SG）间的动态交互，将加剧SG功角振荡。基于特征值分析的控制参数优化,未考虑非线性元件和大扰动场景。
该文从抑制功角振荡出发，以SG转速为DFIG电力系统稳定器（PSS）输入信号，建立风电并网电力系统动态模型。在微分方程中引入中间变量,以解耦状态变量轨迹灵敏度。区分状态变量与代数变量对应的雅可比矩阵，推导DFIG并网电力系统轨迹灵敏度的解析表达。
设定目标函数为SG功角偏差相对值二次方对时间积分,按时间顺序累加功角对控制参数的轨迹灵敏度,得到目标函数对控制参数的梯度信息。考虑DFIG-PSS可能弱化转子侧变流器（RSC）控制效果，提出基于轨迹灵敏度的RSC和DFIG-PSS参数协调优化方法。给出4机2区域系统仿真结果，验证了所提方法对DFIG并网系统功角振荡的阻尼效果。
引用本文 ：
李生虎,张亚海,叶剑桥,李忆恺,陶帝文.基于双馈风电机组控制参数优化的电网功角振荡控制[J].电工技术学报,2023,38(5):1325-1338. 李胜虎,张亚海,叶建桥,李一凯,陶迪文.基于双馈风力发电机控制参数优化的电网功率角振荡控制.电工技术学报,2023,38(5):1325-1338.
双馈风机等效惯量控制比例系数对系统功角首摆稳定的影响机理分析
作者 ：王科, 秦文萍, 张宇, 朱志龙, 薛邵锴
摘要 ：随着具备惯量调节能力的双馈风力发电机组大规模接入电网,电网的功角稳定特性变得更加复杂。该文以双馈风机（DFIG）接入两区域互联电网为研究背景，首先推导两区域惯性中心等效模型，分析DFIG直接接入电网时虚拟惯量对两区域惯性中心转子运动方程的影响。
然后从系统暂态能量的角度出发,研究系统发生三相短路故障及负荷突增时,系统功角摆动方向不同、两区域互联系统DFIG等效惯量控制环节比例系数不同对系统加速及减速过程中暂态能量的影响,进而研究其对系统功角首摆稳定的影响机理;最后通过系统功角首摆最大偏移量对系统功角首摆稳定性进行评估,并在PSASP仿真软件中搭建两区域系统仿真模型,验证所提理论的正确性。
引用本文 ： 王科,秦文萍,张宇,朱志龙,薛邵锴.双馈风机等效惯量控制比例系数对系统功角首摆稳定的影响机理分析[J].电工技术学报,2023,38(3):741-753. 王珂,秦文平,张宇,朱志龙, 薛少凯.DFIG等效惯性控制比例系数对功率角首次摆动稳定性影响的机理分析.电工技术学报,2023,38(3):741-753.
多直驱风机经柔直并网系统相近次同步振荡模式参与因子的弱鲁棒性分析
作者 ：邵冰冰,赵峥,肖琪,杨之青,孟潇潇
摘要 ：多台直驱风电机组运行工况相似的情况下，直驱风电场经柔直并网系统中存在相近的次同步振荡（SSO）模式，这些SSO模式的参与因子对参数变化极为敏感，从而影响阻尼控制器的最优安装位置。
针对这一特殊现象,首先基于矩阵摄动理论,揭示相近SSO模式的参与因子对参数变化敏感的原因;然后,呈现了这一特殊现象对阻尼控制器的不利影响,并提出了参与因子灵敏度的概念,分析了关键因素对多直驱风机经柔直并网系统相近SSO模式的参与因子灵敏度;最后,提出了存在相近SSO模式情况下消除/减小参与因子弱鲁棒性危害的多种方案。通过在PSCAD/EMTDC中搭建多直驱风机经柔直并网系统的时域仿真模型，验证了理论分析结果的正确性。
引用本文 ： 邵冰冰,赵峥,肖琪,杨之青,孟潇潇.多直驱风机经柔直并网系统相近次同步振荡模式参与因子的弱鲁棒性分析[J].电工技术学报,2023,38(3):754-769. 邵冰冰,赵铮,肖琦,杨志清,孟晓晓.VSC-HVDC系统多直驱风力发电机组近次同步振荡模式参与因素的弱鲁棒性分析.电工技术学报,2023,38(3):754-769.
