基于交替迭代法的MMC-MTDC交直流混合系统的潮流分析

为解决大规模新型可再生能源的并网和消纳问题,多端柔性交、直流混合输电系统成为近年来研究的热点,且潮流计算分析又是研究其稳定控制及故障分析的基础.对此,建立了基于模块化多电平换流器的多端直流输电系统(MMC-MTDC)的稳态潮流计算数学模型,提出了MMC-MTDC交直流混合系统潮流计算的交替迭代求解法,对交流子系统采用传统的牛顿-拉夫逊计算方法,对直流子系统则采用节点阻抗矩阵形式的Gauss-Seidel方法.最后,在MATLAB软件平台编写交替迭代算法程序,以改进的IEEE 9和IEEE 22节点且包含三端MMC-MTDC的交直流混合系统为例进行仿真计算,结果表明所提出的交替迭代求解法具有收敛速度快、准确性高的优点.     

含VSC-MTDC的交直流混合系统的改进潮流算法

在基于电压源换流器的多端直流(VSC-MTDC)输电的稳态模型的基础上,导出了含VSCMTDC的交直流混合系统潮流计算的数学模型,并针对统一迭代求解法和交替迭代求解法这2种算法存在的不足,提出了改进交替迭代求解法.该算法从数学表达形式上严格解除了交流变量和直流变量之间的耦合关系,同时还可以高效利用已有的纯交流系统潮流求...     

考虑风电随机性的交直流系统协调二级电压控制方法

为了应对风电随机波动导致的送端电网潮流大规模变化、换流母线电压扰动，进一步导致换流站离散设备额外动作，提出考虑风电随机性的交直流系统协调二级电压控制方法：首先通过定义功率相对偏差来描述风电波动程度，筛选出二级电压控制中不能忽略风电功率波动的特征时段；然后采用k-means聚类方法得到特征时段风电出力的典型场景；最后利用概率场景法来表示风电的随机性，借助机会约束法解决不确定性优化问题。基于修改的IEEE39节点算例系统进行仿真并验证所提方法的有效性。     

一种计算结果与平衡节点位置选择无关的动态潮流模型

特高压交直流混联电网运行中,需要实时掌握系统潮流变动态势,提早决策,以保证电力系统的安全稳定运行.而现有潮流算法存在诸如计算结果与平衡节点位置选择相关,或没有考虑频率动态过程的问题.针对上述问题,提出了一种不受平衡节点位置选择影响的动态潮流模型.通过将系统频率变量引入常规潮流方程中,使得惯性、发电机组和负荷的功频静特性、系统运行有功功率损耗等与系统运行频率相关的变量可以在一组联立方程内进行协调求解,从而保证所有发电机组包括平衡节点的功率增量全部与频率偏差呈比例关系,可解决常规潮流中计算结果与平衡节点位置选择相关问题.IEEE-39节点测试系统的仿真算例表明,所提算法计算结果不依赖平衡节点位置选择,且计算速度快,可满足在线运行要求.     

适用于VSC-HVDC系统的静态电压稳定分析改进方法

含电压源换流器的高压直流输电(voltage source converter-high voltage direct current,VSC-HVDC)技术是近年来的研究热点,而对于VSC-HVDC系统的静态电压稳定分析方法的研究却很少。泰勒级数法在处理纯交流系统的静态电压稳定分析时具有计算速度快的优点,本文基于泰勒级数提出了一种适用于VSC-HVDC系统的静态电压稳定分析改进方法。首先建立了VSC-HVDC系统的电压稳定分析数学模型,由于系统功率参数是节点电压幅值的可导反函数,将负荷节点功率在靠近极限潮流点处展开为关于节点电压幅值的泰勒级数,最后由泰勒级数快速精确地求取电压稳定鞍结分岔点。通过与连续潮流法的结合和泰勒级数展开点的选择,解决了在纯交流系统中泰勒级数法的缺陷,提高了计算精度。     

计及离散控制的交直流电力系统最优潮流计算

为协调交直流电力系统的各种控制手段,减少系统的稳态运行费用,建立了交直流电力系统最优潮流计算的数学模型.模型中考虑了变压器变比(包括换流变压器变比)和并联电容器组补偿电纳的离散特性,为非线性混合整数规划模型.采用内嵌二次罚函数处理离散控制变量的非线性原对偶内点法进行求解,并讨论了迭代过程中二次罚函数的引入时机和罚因子的取值方案.对11节点和39节点2个交直流系统的计算表明,所提出的模型和算法能够可靠地收敛到系统可实施的、经济的运行方式.     

交直流混合输电系统及其潮流分析方法

综述了交直流混合输电系统的优越性。讨论了换流器的基本工作状态,并在此基础上提出了一种不必进行交直流间来回交替计算的潮流解法。推导了将直流部分变为交流等效负荷的计算方法,并应用支路差值解耦法迭代求解,取得了满意的结果。     

远距离交直流并联输电通道联络线的有功优化分配

针对远距离交直流互联多区域电力系统分层分区调度的特点,在已知各区域电网间总电力交换计划的前提下,提出一种远距离交直流并联输电通道联络线有功功率优化分配方法,优化模型以交直流联络线的总有功损耗最小为目标,考虑交流联络线输电断面的安全约束,并考虑直流联络线功率调节范围和调节次数限制的约束,优化得到交直流联络线的输送功率计划.针对直流潮流模型计算长度达数百公里的省间交流联络线功率误差偏大的问题,提出了一种简化交流潮流模型以提高计算精度.通过改进三阶段法求解优化模型,使直流联络线计划既满足功率调节次数限制,又满足每一个输电功率状态的最小持续时间限制,同时实现优化模型各个时段的解耦求解和各个时段子优化模型的并行计算.最后以某一实际大型交直流互联多区域系统为例,验证了所提模型和求解方法的正确性、有效性.     

电压比例缩放谐波注入永磁同步电机高速驱动方法

为了提高永磁同步电机母线电压利用率,减小电压矢量合成角度偏差,提出了一种基于电压比例缩放谐波注入式脉宽调节方式.谐波注入采用查表式,以减小电流环计算时间,提高电流响应速度.采用电压比例缩放的脉宽调制方式,消除了传统脉宽调制限幅造成的电压矢量计算角度偏差.仿真及实验结果表明,该种脉宽调制方法提高了母线电压利用率,有效抑制了传统脉宽调制方法的电压矢量计算角度偏差,提高电机在高速旋转工况下的电流响应特性.      

低压直流微电网母线电压控制策略

直流母线电压恒定是直流微电网运行控制的目标之一,考虑直流微电网并网和离网两种运行模式,提出基于交流电网和储能电池的直流母线电压控制策略.合理设计AC-DC变换器和DC-DC变换器的电压外环和电流内环控制参数,提高控制系统的动态性能,维持直流母线电压恒定,实现系统功率平衡流动.搭建直流微电网的Simulink模型,验证母线电压控制策略的有效性.结果表明当直流微电网系统内的负载波动时,母线电压控制策略可快速保障直流母线电压恒定,验证了提出的母线电压控制策略的有效性.     

多芯片组件中带裂缝电源/接地板同步开关噪声分析

电源接地板上的同步开关噪声是制约高速电路发展的瓶颈，而目前同步开关噪声分析集中于规则电源接地板，与实际电路有一定差距。文中基于部分等效元方法分析多芯片组件中带裂缝的电源/接地板上的同步开关噪声；对不同尺寸位置的裂缝引起的同步开关噪声进行相应的时域模拟，得出了多芯片组件中电源/接地板上裂缝对同步开关噪声的影响。     

用虚拟变量法解无功和电压最优控制问题

提出了用虚拟变量方法解算电力系统无功和电压控制的线型模型。该方法从理论上保证了线性规划模型的可解性和最优性。试算IEEE6节点以及49节点、155节点的实际系统,证明所提方法是可行的。     

基于超级电容储能的光伏并网低电压穿越研究

采用超级电容储能配合光伏并网系统实现其低电压穿越功能,在电网电压跌落时,并网逆变器直接功率控制(DPC)的有功参考根据电网电压跌落程度进行给定,同时通过控制双向DC/DC变换器将直流母线侧多余能量存储于超级电容,以平衡逆变器两侧的功率,维持直流母线电压稳定.最后通过仿真验证了采用超级电容储能的协调控制方案的有效性和可行性.     

1 000 kV晋南荆线工频暂态过电压研究

研究了该输电线路在空载长线电容效应、甩负荷及不对称故障三种工况下将高抗分别装设在线路首端或末端以及同时在首末两端时对工频电压升高的影响,讨论了并联电抗器补偿度不同时对工频过电压的限制效果,并运用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行了仿真计算.仿真结果表明,工频电压升高的最大值大多数出现在线路中部,高抗安装在线路末端时抑制工频电压升高的效果比安装在首端或两端时要好,而且并联电抗器的补偿度越高限压效果越明显.     

考虑开关动作次数约束的配电网无功电压控制方法的研究

根据多台有载调压变压器和可多组投切的电容器构成的配电网络，提出了以全网一天中网损最小为目标，考虑开关动作次数约束的无功电压实时控制的数学模型．针对计算模型，基于遗传算法的思想，设计了相应的编码、杂交和变异操作．在计算过程中，可巧妙计入开关动作次数限制，动作时段及开关当前状态等信息．算例结果表明，该方法比传统遗传算法及动态规划法的计算速度有较大提高．     

采用先进的高压侧电压控制改善电压稳定性

为提高电力系统电压稳定性,研究了一种通过为常规发电机励磁系统增加补偿控制的先进的高压侧电压控制(HSVC). 介绍了HSVC的原理、特性和优点.与常规的励磁控制方法相比,采用HSVC能够控制升压变压器高压侧电压为给定值,维持输电系统在较高的电压水平. HSVC可以显著地改善电压稳定性,其某些性能优于静止无功补偿器.不同于以往的电力系统电压调节器(PSVR), HSVC的实现不需要从升压变压器高压侧反馈任何信号,所以实现方便并经济.     

影响同步发电机无功—电压特性的因素分析

指出整定同步发电机的无功－电压（ＱＧ－ＵＧ）特性是自动调节励磁（ＡＥＣ）装置最基本的功能之一，提出自动调节励磁装置的作用可等效为同步电势在端电压方向的投影（Ｅｑｃｏｓδ）及同步电抗（Ｘｄ）的代换。当视转子电流恒定时，额定运行点的ｄＱＧ／ｄＵＧ取决于同步电抗Ｘｄ。     

电力市场环境下的电压稳定分析

介绍了电压稳定分析方法的机理,探讨了电力市场环境下的电压稳定分析遇到的新问题以及解决措施。     

基于完整模态技术的交直流系统电压稳定性分析法

提出了基于完整的模态分析技术的交直流系统电压稳定性分析方法。根据交直流系统的特点,采用简便的牛顿拉夫逊法计算交直流系统潮流解,形成雅克比矩阵。运用完整的模态分析技术的原理,得到交直流系统各个负荷母线和发电机母线的参与因子。以参与因子为依据,得出交直流系统的关键负荷母线、关键发电机和最容易电压失稳区域。通过IEEE14节点系统算例验证了所提出的模态分析方法的有效性。     

用于KTP晶体极化反转的高压脉冲电源的研究

分析了KTP晶体的外电场周期极化反转的机理,设计并研制出一种采用高压开关管的高压脉冲电源,可以将任意信号发生器输出的2V方波脉冲波形放大,输出最高电压为5000V、上升沿小于50μs、最大输出电流超过30mA、脉宽为任意的方波脉冲。用此高压脉冲电源在KTP晶体上进行多次极化反转实验,得到良好的实验结果。