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Preliminary Study on Stabilizer for New Power Systems
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 23, Pages: 156-166(2024)
- 作者机构：
1.清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 100084
2.新型电力系统运行与控制全国重点实验室（清华大学），北京市 100084
- 作者简介：
- 基金信息：National Natural Science Foundation of China(U22B20100;51925701;52321004);Power Electronics Science and Education Development Program of Delta Group(DREN2023001)
DOI：10.7500/AEPS20240219001
CLC：Received：19 February 2024，
Revised：2024-08-01，
Published Online：21 October 2024，
Published：10 December 2024
- 稿件说明：
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谢小荣,李浩志,张丹等.新型电力系统稳定器研究初探[J].电力系统自动化,2024,48(23):156-166.
XIE Xiaorong,LI Haozhi,ZHANG Dan,et al.Preliminary Study on Stabilizer for New Power Systems[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(23):156-166.
谢小荣,李浩志,张丹等.新型电力系统稳定器研究初探[J].电力系统自动化,2024,48(23):156-166. DOI： 10.7500/AEPS20240219001.
XIE Xiaorong,LI Haozhi,ZHANG Dan,et al.Preliminary Study on Stabilizer for New Power Systems[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(23):156-166. DOI： 10.7500/AEPS20240219001.
摘要
新型电力系统中“机-电-磁-控”多时间尺度相互作用会引发频率从数赫兹到数千赫兹的宽频振荡，正成为制约其发展的关键稳定性问题和重大技术挑战。文中首先回顾了针对同步机动态主导的低频振荡的电力系统稳定器技术，归纳了宽频振荡抑制的已有方法和面临难题；然后，提出了针对宽频振荡抑制的新型电力系统稳定器的基本原理，设计了“即测-即辨-即控”的控制结构；继而分析了新型电力系统稳定器的关键技术难点，展望了未来研究方向和解决问题的基本思路；最后，给出了针对双馈风电机组-串补交流系统场景而设计的新型电力系统稳定器样机及其硬件在环测试结果，表明所提出的新型电力系统稳定器概念、理论和方法具有可行性。
Abstract
The multi-timescale interaction of “mechanic-electricity-magnetism-control” in the new power system will trigger wideband oscillations from several hertz to several kilohertz
which is becoming a key stability issue and major technical challenge that restricts the development of power systems. The paper first reviews the power system stabilizer technology for low-frequency oscillations dominated by synchronous machines
and summarizes the existing methods and challenges faced in suppressing wideband oscillations. Then
the basic concept of a new power system stabilizer (NPSS) for wideband oscillation suppression is proposed
and a control structure of “instant measurement-instant identification-instant control” is designed. The key technical challenges in NPSS are analyzed. The future research directions and basic approach to addressing these issues are further given. Finally
a prototype of NPSS designed for the scenario of doubly-fed wind turbines connected to the series compensated AC system and its hardware-in-the-loop test results are presented
indicating the feasibility of the proposed concept
theory
and method of the NPSS.
关键词
Keywords
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