电力系统注入空间上的实用动态安全判据

动态安全域在电力系统在线安全监视与控制方面有着广阔的应用前景，从动态安全域的定义出发．应用微分动力系统定性理论及电力系统暂态能量函数的相关概念，对注入空间上的动态安全分析进行了阐述；进而以事故清除时刻系统的暂态能量裕度作为稳定性判别指标，借助功率扰动分析的方法推导出了电力系统注入空间上的实用动态安全判据．该实用判据具有明晰的物理解释，对动态安全域的实用化描述及求解有很强的指导意义．     

考虑负荷动态模型的船舶电力系统暂态电压稳定分析

为了研究型船舶独立电力系统的电压稳定问题,将基于稳定域边界二次逼近的暂态电压分析方法应用到新型船舶独立电力系统的暂态电压稳定分析。通过建立系统暂态分析的数学模型,利用牛顿法求取故障后系统主导不稳定平衡点(CUEP),采用基于稳定域二次逼近的稳定判据,进行系统暂态电压稳定分析。同时,考虑不同故障位置对于求解CUEP过程中电动机和直流系统控制器状态量计算的影响。通过简化的新型独立电力系统模型对上述方法进行验证。研究结果表明:该分析方法能够获得暂态电压稳定裕度指标,准确判断该独立电力系统的暂态电压稳定状态。     

负荷随机扰动对电力系统电压稳定性的影响

对一个典型的电力系统动态模型进行了分析 ,在考虑了负荷随机性基础上 ,建立了随机扰动的电压稳定模型。通过对引入无功负荷随机扰动项的系统进行数值仿真和理论分析 ,提出了负荷随机效应引起的电力系统电压失稳新的模式——当系统处于负荷水平比较紧张情况下 ,负荷的小幅波动的正向累积 ,会使得系统电压突然失稳 ,在电压骤降的同时发电机端相角基本维持恒定。此外 ,还给出了数值仿真结果理论上的解释 ,表明了仿真结果的合理性。     

配电系统电压稳定性概念的分析

在对电力系统电压稳定性概念进行分析的基础上，对配电系统是否存在电压稳定性概念的问题进行了探讨，并分析了配电系统电压波动与无功功率的关系，找出了减小电压波动的方法，提出了一种电压波动指标．     

提高大规模电力系统静态电压稳定性的无功补偿方法

基于电力系统潮流方程雅可比矩阵的特征结构分析法,提出了一种以提高系统静态电压稳定性为目标的大规模电力系统无功功率优化补偿方法．该方法研究了与系统静态电压稳定性密切相关的潮流方程雅可比矩阵的最小模特征值及与其对应的左特征向量．以最小模特征值作为系统静态电压稳定裕度指标,以最小模特征值对应的左特征向量作为节点电压对无功功率变化的灵敏度指标,给出了系统在指定工况下,全电网中最有可能发生电压不稳定或电压崩溃的节点,从而为系统无功功率补偿装置的配置提供决策依据。通过对我国某区域电力系统的计算表明,该方法简洁快速,适合求解大规模电力系统电压稳定性的无功功率补偿问题．     

基于两点估计法的电力系统静态电压稳定概率分析

为了进行电压稳定度的定量分析尤其是适应概率分析的需要,提出了静态电压稳定广义裕度指标,该指标不仅能够定性判断稳定性而且能够定量描述不稳定程度.将两点估计(TPE)法引入静态电压稳定的概率分析中,针对电力系统中电源侧参数和负荷侧静态特性参数等存在的不确定性因素,将功率差裕度指标看成待求随机变量,通过计算它的统计特征如均值和标准差,从而计算得到系统的静态电压稳定概率.通过算例,与蒙特卡罗仿真(MCS)法进行了对比,结果表明该方法是有效的,在精度相当的情况下可以大大节省计算时间.     

含风电场电力系统电压稳定裕度模型

大量风电并网运行将会影响电力系统电压稳定性,为准确评估风电对电力系统的影响,提出了一种求取含风电场系统电压稳定裕度概率分布的算法。该算法在计算电压稳定裕度与风速之间的灵敏度矩阵的基础上,求取各风电场风速分布的中心距以及各阶半不变量,利用G ram-Charlier级数反变换得到电压稳定裕度的概率分布。在IEEE 39节点标准测试系统中进行了测试,计算结果表明了该算法的正确性和实用性。     

含统一潮流控制器电力系统暂态稳定性算法

从改进的能量函数混合算法入手发展了含ＵＰＦＣ电力系统的暂态稳定性分析方法,提出了ＵＰＦＣ用准稳态代数模型表示的电力系统暂态稳定性仿真方法,各发电机动态微分方程的数值积分和电力网络代数方程的求解交叉进行,每一步积分求解采用迭代法。用改进的能量函数计算稳定性裕度,在１０发电机新英格兰典型电力系统试算,结果证明该方法有效,同时验证了改进混合算法可推广于含ＵＰＦＣ电力系统暂态稳定性分析。     

基于修正能量函数的广东电网最佳稳措控制算法

紧急控制是保证电力系统遭受大的扰动后维持系统暂态稳定的主要措施．研究了基于修正的暂态能量函数的最佳切机和切负荷计算新方法．结合广东电网安稳控制系统的配置情况和实际运行要求，提出了紧急控制措施决策框架．研究了修正能量函数裕度与切负荷量的相互关系．针对广东电网典型运行方式下的严重故障进行了在2个切机子站，4个切负荷子站上的紧急控制措施分析．计算结果表明，能量裕度线性差值方法使控制方案的非线性搜索过程在保证结果准确的前提下大大简化．该方法可应用于任意复杂的故障场景和任意细节的电力系统元件模型．     

含电压稳定裕度约束的模型预测电压控制器设计

本文提出一种基于模型预测控制的新型电压控制器设计方案,当系统发生扰动导致电压下降时,该控制器通过调节发电机参考电压设定值和无功补偿点的电容器投切量,使故障后系统电压恢复并满足给定的电压稳定裕度。该滚动优化模型中,目标函数综合考虑了电压偏移和控制成本,其等式约束为系统微分代数方程式,并将电压稳定裕度约束引入到不等式约束条件中。为了提高求解效率,采用直接动态优化方法将该动态优化模型转化为非线性规划问题,并采用AMPL优化建模软件提供的内点算法求解。以新英格兰39节点系统为基础构造的算例表明了所提方法的有效性。     

用MATLAB仿真实现电力系统静态稳定性分析

从影响电力系统静态稳定性的因素展开研究,利用MATLAB软件的优越性．构建了单机一无穷大系统。设计该系统受到一个正阶跃信号的小扰动时,系统处于失稳状态,观察在PSS投入与退出、改变发电机励磁电压和串联电容调压等措施下,发电机功角、转速、电磁功率及机端电压的变化情况。分析结果表明,投入PSS装置和提高发电机励磁电压,可以有效地提高电力系统静态稳定性。     

Transient stability analysis based on the sensitivity of trajectory length

The length of the trajectory is proposed as a function for the employment of the sensitivity analysis method in power system transient stability analysis. Its sensitivity to the fault-clearing time is about 10 times higher than that of the energy function or the distance function. The integrating time is reduced to less than 3 s while the accuracy is maintained. It can also be used to provide parameter limits. Simulations on the WSCC 4 machine system and the New England system verify the effectiveness of sensitivity of trajectory length in transient stability analysis.      

有载调压变压器对电压稳定影响的仿真分析

采用时域仿真法分析了有载调压变压器 (OLTC)对电压稳定的动态影响 .表明在考虑了动静态负荷的情况下 ,当系统无功功率不足且系统扰动较小时 ,确实存在由于OLTC的连续调节而引起的慢动态电压失稳 .同时 ,探讨了采用闭锁OLTC分节头以防止电压崩溃的措施的有效性 .还结合电压稳定域的概念 ,研究了大扰动情况下OLTC对电压稳定的影响     

水电站供水系统小水轮发电机组代替减压阀方案的研究

研究了在水电站供水系统中采用小水轮机代替减压阀时水轮机选择及工况稳定问题，在高水头型水电站中采用小水轮机组作为钢管引水降压设施，将高水头的能量转化为电能送入厂用电网，小水轮机出口保持供水系统所需要的稳定水压，将水输入用水设备；并以某水电站为例加以论述。研究表明，水轮机利用减压供水的方案完全可以作为主供水方案，其运行操作比水泵作为主供水简单可靠，本研究对我国许多高水头电站有实用价值。     

IPM智能功率模块的外围电路设计

随着变频技术的发展,在不同领域的各种产品都在使用变频技术,变频技术具有很好的节能效果和经济性。IPM智能功率模块是集驱动电路、欠压、短路、过热等保护电路于一体,结构简单、损耗小、重量轻、体积小、使用可靠等优点,可作为变频技术的核心模块。IPM智能功率模块的不仅使系统的设计时间缩短而且还使系统的可靠性得到提高,同时还能使系统的硬件电路变得简单,缩小系统的尺寸。但IPM内部不含防干扰信号的隔离电路和浪涌吸收电路,为了使智能功率模块IPM能可靠安全稳定运行,就需要设计IPM的外围驱动保护电路。     

基于双滞环空间矢量控制的电动机电子负载的研究

本文提出一种能量回馈式交流电子负载,主电路采用两个电压型PWM变换器构成的AC/DC/AC结构.前级PWM变换器实现异步电动机模拟功能,采用改进双滞环空间矢量控制方式,并进行预测来计算误差电流.后级PWM变换器实现能量回馈,采用电压外环、电流内环的双闭环控制方式,并结合模糊控制实现单位功率因数逆变.仿真结果表明,设计的电子负载可以对电动机动态特性精确模拟,具有较好的动态性能和抗干扰能力,并使能量以单位功率因数回馈电网,节约电能.     

含源网络中复合储能式电力电子变压器的协调控制

因电力电子变压器（PET）自身难以应对电网电压的跌落或中断,为提升含源网络中PET低压直流侧的电能质量,文中拟将多类型复合储能系统的多端口DC / DC变换器与光伏系统相结合、以应用于工程实践。文中首先对多端口蓄电池采用能量流均衡控制进行优化,使各荷电状态接近同一值。后引入超级电容补偿负荷突变时的高频分量,减小充放电对蓄电池的冲击。再采用功率分配型控制对光伏系统进行并网,与复合储能系统进行协调控制,从而快速有效调节功率,对系统的稳定性进行优化。仿真结果表明,光储协调控制能提高PET的功率补偿能力以及对新能源的消纳能力,验证了光储系统应用在低压直流侧的有效性,提高了系统的可靠性和稳定性。     

基于压电的传感器自供电系统设计方法

针对规模化养殖场通风状态监测的需求,设计风致振动压电俘能系统解决监测传感器自供电问题.自供电系统由压电俘能结构和能量管理电路组成,可将风能转换为电能.分析和测试结果表明压电式俘能结构可输出电压10.88 V,功率6.975 mW;LTspice软件仿真结果表明能量管理电路可实现电压转换,并稳定输出电压3.3 V.根据机械系统与电路系统的相似关系,对自供电系统整体建模,Matlab/Simulink软件仿真结果显示:压电俘能结构输出电压10.87 V、功率6.989 mW,自供电系统终端可输出3.3 V电压,结果与俘能结构和能量管理电路仿真、测试结果基本一致,说明系统整体建模正确,方案合理.通过现场测试,通风口处风速为2.6 m/s时,自供电系统能够输出电压3.3 V,为监测传感器稳定供电,该研究可在通风监测传感器自供电系统中广泛应用.      

基于LDU分解的电压稳定指标与负荷节点灵敏度的关系

根据电压稳定性可认为是负荷稳定性问题的观点,从负荷的电压／无功灵敏度角度,得出了由矩阵的LDU分解得出的衡量系统静态电压稳定程度的最小指标与负荷节点的最大灵敏度的倒数相等的结论,为此提出用负荷节点最大灵敏度的倒数作为系统电压稳定指标,并在IEEE30系统进行了验证,进而指出灵敏度法优于奇异值分解法．