公开(公告)号：CN117236002A

公开(公告)日：2023-12-15

申请号：CN202311165764.1

申请日：2023-09-08

Applicant: 华南理工大学 ,  南方电网科学研究院有限公司

Inventor： 刘沈全 ,  李晶 ,  王钢 ,  吴为 ,  丁宇 ,  李江慧

IPC: G06F30/20

Abstract: 三相电压源型换流器(VSC)是电力系统中最常见的电力电子设备，但其固有的非线性化特征会引发复杂的交直流谐波耦合现象。现有研究大多针对三相对称工况下三相VSC的谐波耦合特性，对不对称工况缺乏足够关注。针对不对称工况下的谐波耦合问题，本发明基于谐波状态空间(HSS)原理，建立了不对称工况下含闭环控制系统的三相VSC小信号模型。在此基础上，建立了交流正序/负序及直流电流间的谐波传递矩阵，揭示了交直流电流间的谐波耦合与传递关系。最后，基于MATLAB/Simulink开展电磁暂态仿真验证，与本发明建立的小信号模型进行不同工况下的仿真与计算的对比，验证了所提建模方法及模型的有效性和谐波耦合特性分析的正确性。

公开(公告)号：CN117113922A

公开(公告)日：2023-11-24

申请号：CN202311165590.9

申请日：2023-09-08

Applicant: 华南理工大学 ,  南方电网科学研究院有限公司

Inventor： 刘沈全 ,  李晶 ,  王钢 ,  吴为 ,  丁宇 ,  李江慧

IPC: G06F30/398 ,  H02J3/00 ,  H02J3/36 ,  H02J3/38

Abstract: 三相电压源型换流器(VSC)是电力系统中最常见的电力电子设备，但其固有的非线性化特征会引发复杂的交直流谐波耦合现象。现有研究大多针对三相对称工况下三相VSC的谐波耦合特性，对不对称工况缺乏足够关注。针对不对称工况下的谐波耦合问题，本发明基于谐波状态空间(HSS)原理，建立了不对称工况下含闭环控制系统的三相VSC小信号模型。在此基础上，建立了交流正序/负序及直流电流间的谐波传递矩阵，揭示了交直流电流间的谐波耦合与传递关系。最后，基于MATLAB/Simulink开展电磁暂态仿真验证，与本发明建立的小信号模型进行不同工况下的仿真与计算的对比，验证了所提建模方法及模型的有效性和谐波耦合特性分析的正确性。

公开(公告)号：CN117518058A

公开(公告)日：2024-02-06

申请号：CN202311308633.4

申请日：2023-10-10

Applicant: 南方电网科学研究院有限公司 ,  华南理工大学

Inventor： 吴为 ,  刘沈全 ,  李江慧 ,  丁宇 ,  李晶 ,  王钢

IPC: G01R35/00 ,  G06Q50/06

Abstract: 以直流输电为代表的电力电子技术的飞速发展，在提升电力系统可控性和灵活性的同时，也向电网中注入了大量的谐波，致使电网谐波呈宽频化、多源化特点。为实现对复杂电网谐波的有效监测，同时兼顾量测系统经济性，当前主流措施为：在部分关键节点安装宽频同步相量量测单元(bPMU)，并利用谐波状态估计技术推算其余节点的谐波状态。但是，这一技术框架下，谐波状态估计精度取决于电网网架阻抗参数的准确性，而由于线路参数受谐波频率、系统运行方式以及诸多环境因素的影响，实际应用中难以实现对网架参数的实时、精确获取，导致谐波状态估计精度下降。对此，本发明公开一种面向电网网架参数误差的电网宽频谐波状态估计自适应校正方法，可基于特定频段的宽频量测数据修正对应频段的网架参数误差，并校正谐波状态估计结果。其核心思想为：利用谐波状态估计结果修正网架阻抗/导纳参数，并基于修正后参数重新估算全网谐波状态；如此循环往复，直至计算结果收敛。算例结果表明，本发明所提策略可在网架参数存在误差情况下，有效提升谐波状态估计结果的准确性。

公开(公告)号：CN116011376A

公开(公告)日：2023-04-25

申请号：CN202211318895.4

申请日：2022-10-26

Applicant: 华南理工大学 ,  南方电网科学研究院有限公司

Inventor： 刘沈全 ,  李晶 ,  王钢 ,  吴为 ,  丁宇 ,  李江慧

IPC: G06F30/367 ,  G06F17/14 ,  G06F17/16

Abstract: 本发明公开了一种基于动态相量原理的模块化多电平矩阵式换流器建模方法及模型，包括获取M3C并网系统电网拓扑结构及元件参数；基于基尔霍夫电压定律，建立M3C系统电路拓扑方程；针对传统的动态相量建模方法，提出改进动态建模方法以实现双基频在两个基频维度上的分解；建立含有3阶分量谐波分量的含闭环控制M3C动态相量模型、小信号模型。本发明所提的方法将二维傅立叶变换引入动态相量建模方法，解决了M3C等具有双基频特性换流器的双基频电气量耦合问题，不仅实现了双基频在两个频域维度的分解，还能在物理概念上清晰的反应系统间的谐波交互作用，所建模型具有较高的精确度。

公开(公告)号：CN116009414A

公开(公告)日：2023-04-25

申请号：CN202211320057.0

申请日：2022-10-26

Applicant: 华南理工大学 ,  南方电网科学研究院有限公司

Inventor： 刘沈全 ,  李晶 ,  王钢 ,  吴为 ,  丁宇 ,  李江慧

IPC: G05B17/02

Abstract: 本发明公开了一种基于谐波状态空间原理的模块化多电平矩阵式换流器建模方法及模型，包括以下步骤：S1：获取M3C并网系统电网拓扑结构及元件参数，建立M3C系统电路拓扑九桥臂状态空间方程；S2：根据M3C电路拓扑的对称性和两侧系统稳定运行，建立M3C的单桥臂状态空间方程；S3：建立M3C控制系统状态空间模型，并根据与主电路的接口对应关系，建立含闭环控制的M3C状态空间模型；S4：采用双基频谐波状态空间法，建立含有各阶分量的闭环控制M3C谐波状体空间模型、小信号模型。S5：将步骤S4得到的各阶谐波分量进行二维傅里叶反变换至时域，然后与MALAB搭建的模型比较；S6：根据所建立的小信号模型，进行小扰动分析。一方面所提出的建模方法针对含双基频耦合特性交‑交变频器建模困难的问题；另一方面，谐波状态空间法的物理意义明确，建模过程模块化，易于理解和实施。本发明在不断增加复杂度的同时，能够提高建模的精确性。