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虚拟同步机多机振荡宽尺度高校仿真与回路阻尼竞稳重构研究

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-10-30 11:46:55

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 周一辰 | 2022-10-30 11:46:55

建立 VSG、交压器、输电线路等元件对象和独立 da 频率旋转坐标对象,提出保能量统一 dq频率变换群结构,形成虚拟同步机多机系统高阶刚性非线性模型;

构建多尺度时频谱空间离散数值积分格式,研究基于小波矩阵投影的自适应多尺度仿真和误差校正方法;

制定保留结构型回路转矩拓扑图的模块化自集成规则,提出层内模块化和层问铁合的回路转矩算法,求取高维参数空间的回路阻尼转矩轨迹;

发表 EI/SCI 收录论文 1篇,申请发明专利1项。

分析回路阻尼转矩多层交互演化数据,揭示多尺度回路阻尼转矩的互激和竞稳机理,实现关键回路及其关键参数的精淮溯源;

构建虚拟同步机多机系统惯量阻尼均衡提升优化目标与约束函数,研究高维模型表达全局代数寻优的优化快速方法,优化康拟同步机多机振荡模式的阻尼分布;

发表 E/SCI 收录论文 2篇,申请发明专利1项。

(1)基于统一频率模型的多尺度时频谱仿真:研究虚拟同步机和输电网多尺度精细化 dq 模型、统一频率转换等方法,搭建宽尺度精细化动态仿真与分析的模型基础:研宄多分辨小波系数压缩表征模型的转化方法和迭代求解算法,提出虚拟同步机多尺度高效仿真法。

(2)基于城合转矩的多回路互激竞稳分析:研究 “环-元-群-城”至层转矩回路有序嵌合的转矩拓扑图构建法,研究多机振荡耦合反馈集成及其复转短逐层求解算法,构建系统化保结构多回路嵌合转矩分析法,揭示虚拟同步机多机振荡多层交互的回路互激竞稳机理。

(3)基于互激竞稳的惯量阻尼稳态重构优化:精淮溯源负性互激与恶性竞争主导参数,研究负激-正激切换和恶竞-良竞重塑机制,分析多模式阻尼均衡的惯量阻尼分布结构和调节域,探索高阶系统快速表达方法,提出康拟同生机多机振荡惯量阻尼稳态重构优化策略。

虚拟同步机变流器可有效提升以新能源为主体的新型电力系统抗扰能力,但虚拟同步机均与电网动态特性高度糯合,经输电网络互联后引发宽尺度交互失稳的新型多机振荡,威胁电力系统稳定运行。目前,多机交互宽尺度失稳机理仍未明确,有限调节能量的多机振荡模式阻尼协调依然困难。为攻克虚拟同步多机振荡精细高效仿真、交互机理详析、阻尼优化重构的难题,项目深入研究设备内部多尺度动态环节,研究基于统—-频率橫型的宽尺度时顿谱并行仿真方法,建立基于嵌合转矩分析的至回路互激竞稳解析方法,提出基于互激竞稳的多机振荡阻尼重构优化策略。创新刚性高阶 系统多尺度仿真的宽分辦率无损表征,形成稳态阻尼多层糯合作用的精确定量互激竞稳机理,解决有限调节虚拟同步机多尺度交互稳定的惯量阳尼优化问题,为虚拟同步机多尺度交互稳定分析与阻尼均衡提供理论方法。

周一辰,博士,讲师,硕士生导师,主要研究新能源电力系统稳定运行分析与调控,累计发表包括IEEE Trans. on Power Systems、International Journal of Electrical Power & Energy Systems等在内国内外专业论文20余篇,授权发明专利3项,IEEE PES会员,IEEE PES电力系统保护控制技术委员会(中国)电网稳定控制技术分委会和电力系统动态技术委员会(中国)系统建模与特性分析分委会理事,担任IEEE transactions on power systems、IEEE transactions on smart grid、IEEE Power Engineering Letter等多个期刊的审稿人,2017年公派到美国CURENT中心在美国工程院院士IEEE Fellow Yiliu Liu教授指导下开展课题研究。作为负责人承担河北省自然科学基金、现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室开放课题、中央高校基本科研业务费、国网辽宁省电力公司等单位资助的科技项目6项。

为了研发该成果而投入的经费,已取得相关效益,针对甲方的新需求,可继续投入时间进行升级补充;成果在可以减轻企业检修人员的劳动强度,提高产品的质量,为企业带来经济效益等方面具有推动作用。有效提高工厂的控制性能,提升生产效率。

本成果可以通过甲方与乙方技术转让和技术合作等方式方式进行转化,具体转化方式、项目金额与部分细节双方可进行面谈。若甲方有新需求可与负责人进行细节沟通,并依据签订合同进行具体实施工作