《半自治分散式供電系統的失穩機理及主動一致致穩控制》是依託東北大學，由孫秋野擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：半自治分散式供電系統的失穩機理及主動一致致穩控制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫秋野
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
為應對大規模新能源分散併網發電導致的配電網在擾動下出現振盪發散等失穩問題，本申請總結廣泛存在的分布接入配電網的新能源併網發電特點，定義了一類半自治分散式發電併網供電模式。以其主動一致穩定為目標，以“擾動失穩機理分析-故障傳播模式-主動一致致穩控制”為研究主線,展開如下研究內容：考慮不同新能源功頻調節特性及其無旋轉備用容量特點，從機理角度建模並探索負阻尼產生原因，分析負阻尼對振盪發散的正激勵作用及其導致失穩的充要條件；針對新能源分散併網的“源-網-荷”時空多維、時間多尺度特點，分析故障能量的積累及轉化過程以及由此引起的故障網路演化趨勢；研究半自治分散式供電模式的單機穩定控制方法及考慮頻率、電壓、功角等關鍵參數一致的全局多智慧型體主動一致致穩控制策略；在此基礎上，結合實際對象，在已構建的半實物仿真系統上進行所研究的理論和技術驗證。本項目研究成果將為智慧型電網奠定安全與穩定運行的理論與技術基礎。
結題摘要
為應對大規模新能源分散併網發電導致的配電網在擾動下出現振盪發散等失穩問題，本項目以“擾動失穩機理分析-故障傳播模式-主動一致致穩控制”為主線，對半自治分散式發電併網主動一致穩定控制進行了研究，成果如下：（1）針對分散式供電系統中的阻尼守恆現象，分析了阻尼守恆原因，揭示了系統各振盪模態阻尼的變化規律；（2）針對新能源併網系統失穩過程難以刻畫、失穩原因難以確定的問題，構建了零序能量函式，實現了故障準確識別，提出了基於直覺不確定粗糙集的擾動核信息提取策略及基於正反向推理的擾動全過程還原方法，發現了線路電阻、電抗非解耦導致的有功-電壓振盪和大量電力電子設備接入導致的相角失穩，刻畫了單一分散式電源併網下的失穩過程；（3）基於電網多時間尺度下網-源之間激勵回響過程中的狀態變化，建立了連鎖故障機理模型；基於電網的行為特徵與拓撲特徵，建立了聯合模型及其分析方法，揭示了異常系統行為分布轉化為故障湧現的動態演化規律；（4）針對電網故障狀態下系統振盪、不能及時回穩等問題，提出了基於多智慧型體的一致性致穩控制算法，實現了配電網關鍵參數的一致性控制和電網故障狀態下快速自愈、環流抑制、功率合理分配。本項目從本質上揭示了半自治分散式發電併網的失穩機理及故障演化進程，在此基礎上進行了一致性致穩控制，極大地提高了電網的抗干擾能力，從根本上提升了分散式電源的併網能力，保障了電網安全穩定運行。本項目按照原定計畫圓滿完成了研究目標，取得了預期研究成果，研究成果成功套用於多地電網，取得了良好的經濟和社會效益。出版外文專著1部，發表論文61篇，其中 SCI檢索論文22篇，包括IEEE彙刊9篇，EI期刊論文38篇，國內一級核心期刊論文13篇，申請並授權國家發明專利21項，獲國內外科研獎勵3項。在此基金的資助下，指導畢業博士生3人，在讀博士生10餘人，碩士生近30人，建成了一支年青的研究隊伍。
