用基频动态等值模型研究TCSC暂态

针对可控串联补偿(TCSC)的动态包含离散动态和连续动态的特点,首先分析当TCSC运行状态发生改变时影响其动态过程的因素,认为TCSC的固有动态响应时间与可控硅导通时刻电容电压偏离稳态值的大小有关,因此可以假设TCSC的动态过程可以预测,并在仿真分析的基础上得出TCSC基频动态等值新模型.该模型内在地包含了可控硅触发逻辑和同步环节的动态.在暂态稳定计算程序中,TCSC被视为一个变阻抗,与电力系统网络接口良好,而且计算量增加不多,可以得到比较精确的计算结果.但该建模方法仅适用于TCSC在容性区域内运行.如TCSC从容性模式过渡到旁通模式,其动态过程用电流源模型来描述.     

TCSC非线性自校正控制策略的研究

针对扰动对TCSC(Thyristor Controlled Series Compensator)系统动态性能的影响,提出了含TCSC系统的非线性自校正自适应控制策略.利用微分几何法和最小方差自校正原理,设计了TCSC非线性自校正自适应控制器.这种控制器能实时检测系统的外扰,并通过控制扰动后系统发电机的功角摇摆曲线来进行自动校正.仿真表明:这种控制器对系统发电机摇摆具有良好的阻尼作用,不但能快速调节容抗、改善系统的稳定性,并且具有较强的自适应性和鲁棒性.     

励磁系统模型对林芝电网暂态稳定性的影响分析

励磁系统是保证发电机和电网稳定运行的有效手段,分别采用可控硅励磁系统与自并励静止励磁系统模型,在重要联络线发生三相短路故障时,利用BPA研究两种励磁系统模型对林芝电网暂态稳定性的影响.通过分析,采用自并励励磁系统模型时发电机组功角振荡小,且功角振荡衰减快,而采用可控硅励磁系统模型时发电机组功角振荡大,且功角振荡衰减慢,此结论对采用何种励磁模型以提高小水电系统暂态稳定分析的准确性具有一定的现实意义.     

基于PMU的暂态稳定自愈控制

提出了一种基于相量测量单元(PMU)的暂态稳定自愈控制方法.该方法首先对系统进行离线仿真,记录失稳发电机在受扰情况下偏离电气故障中心的距离.对不稳定的功角曲线进行聚类并提取特征曲线,生成失稳发电机的受扰轨迹模式库.利用发电机的广域测量短时上传数据,结合受扰轨迹模式库,判断该发电机的稳定性.如果该发电机失稳时间小于特定值,则将该发电机切除.如果该发电机失稳时间大于特定值,则启动自愈控制策略,切除部分发电机容量,以保证系统稳定运行.以新英格兰节点测试系统为例,证明了该方法的有效性和合理性.     

西北750kV电网加装可控串补(TCSC)对河西风电送出的影响

针对在河西风电远距离输送的情况下影响系统功率送出及甘肃电力系统稳定性的主要因素,提出了利用可控串补的作用保持稳定的方法。主要讨论了可控串补(TCSC)的作用、特点和对西北750kV电网电力系统抑制低频振荡和次同步谐振的原理。并讨论了对系统暂态稳定性的影响。     

基于Matlab的TCSC模块对电力系统暂态稳定性的影响

在输电系统中发生单相,三相故障时对电力系统稳定性影响较大.因此,故障切除后,引起系统电压和功率振荡.本文在Matlab/simulink环境下对简单的电力系统安装TCSC模块进行单相,三相接地故障仿真,分析了TCSC模块对电力系统暂态稳定性的影响.仿真结果表明安装TCSC模块后系统稳定性明显提高,负载电压和功率很快恢复到稳定状态.     

基于MATLAB的电力暂态稳定性仿真研究

在电力系统受到干扰或故障后,如何迅速判定故障类型与故障点位置,以有效控制与维护其的暂态稳定性,这无疑对电力系统暂态稳定运行提出了更高的挑战.基于MATLAB/SIMULINK研究单机系统暂态稳定性的影响因素及其变化情况,再运用小波变换模极大值法提取暂态信号故障点行波及其特征,以快速判断出故障特征信息.通过计算分析,进而精确定位出故障点位置.结果表明,在暂态运行过程中,利用该模型能较为精确的了解电力系统的动态特性,对实验教学有着较强的指导性作用.     

基于就地测量量的电力系统暂态稳定快速预测

针对电力系统在遭受大的扰动后其暂态稳定性在线预测困难的问题,本文提出了一种类似于模式识别的在线快速预测方法.本方法适用于我国大多数电力系统,在装置的安装地点,根据就地测量量即能进行暂态稳定预测.研究表明,根据电力系统暂态稳定预测和控制的要求,使用本地测量量,能够对系统的稳定性进行预测,以便采取相应的控制措施.     

可控串补的迭代学习控制法

可控串补加装在长距离输电线路上 ,用于增强电力系统的稳定性 ,提高系统的传输能力。由于电力系统是非线性大系统 ,模型和干扰都是不确定的 ,寻找不完全依赖于数学模型因而具有较强适应性的控制策略是电力系统稳定控制的重要课题。基于这样的考虑 ,尝试将迭代学习控制方法应用到可控串补的控制中。通过理论分析证明这种控制方法用于可控串补控制的收敛性。仿真结果表明迭代学习控制法与常规 PID控制相比 ,具有较强的适应性     

水力系统模型对电力系统暂态稳定分析的影响

导出了用于电力系统暂态稳定分析的水轮机模型和计及弹性或刚性水击时的引水系统模型。通过对长江三峡电力系统在大扰动下过渡过程的分析，详细讨论了在不同水流惯性时间常数和管道反射时间常数条件下，水力系统的三种模型（简化模型、刚性水击模型和弹性水击模型）对电力系统暂态稳定分析的影响     

静止无功补偿器与发电机励磁协调自适应控制

采用直接反馈线性化、非线性控制和参数自适应控制方法,设计了电力系统中静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁协调自适应控制器.该控制方法可以同时满足发电机功角稳定和SVC节点处电压稳定控制.对于电力系统中存在系统参数的不确定性问题,由于系统参数往往和系统实际运行状态相关,这使电力系统的稳定性降低,也增大了系统稳定控制的难度.考虑了系统参数的具体特点,实现了系统参数与状态的解耦,利用参数自适应控制方法,获得系统目标跟踪及稳定控制.仿真结果表明,该方法具有较好的实用效果和优越性.     

基于DSP、工控机和网络的SVC分布式控制系统

为满足±8MVA静止无功补偿器(SVC)的性能要求,提出了SVC分布式控制系统的设计,其核心思想为将控制系统按功能分为直接监控级、过程优化级和生产管理级,分别由不同控制单元的软硬件设计来实现,各级之间通过网络进行通讯;描述了分布式控制系统的硬件结构,重点说明了基于数字信号处理器的下位机(位于直接控制级)软硬件设计和基于工控机的上位机(位于过程优化级)软件设计。现场试验测定了SVC装置的闭环电压电流特性曲线,相对理论值的最大偏差低于1.0%;对系统电压扰动的响应时间约为一个周波,表明该控制系统性能良好。     

带SVC电力系统电压稳定二阶指标的计算与仿真

通过对系统节点无功网损灵敏度指标(RLSI)进行排列,迅速准确判断系统的薄弱节点,在薄弱节点安装静止无功补偿器(SVC),可较好地降低灵敏度,提高电压稳定水平;通过对无功网损灵敏度进行二阶改造,克服了原指标的非线性,能较好地确定负荷裕度,通过对WSCC3机9节点系统进行仿真计算,分析对比SVC安装前后的电压稳定指标,验证了安装SVC后系统无功网损灵敏度及其二阶指标确实得到了改善,负荷裕度得到较准确的预报.     

静止无功补偿器建模及其在电压稳定研究中的应用

实现了一个新颖的静止无功补偿器(SVC)静态模型并将其用于电压稳定分析.将SVC基频等值电抗及电纳表达为其控制角的显函数,推导了SVC线性化牛顿潮流方程;为了正确表达SVC的运行极限,引入一个增广的母线类型PQV.基于IEEE-300及IEEE-30母线系统,首先验证了模型的收敛性及求解效率,然后用最小奇异值及条件数指标分析了SVC对电力系统静态电压稳定性的影响.     

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.     

SVC与发电机励磁的非线性PID协调控制策略

针对电力系统的强非线性和不确定性,应用非线性控制理论,基于非线性跟踪微分器及PID校正思想,设计了一种用于静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁的非线性PID协调控制策略.该控制策略具有不依赖于被控系统知识的特点,对系统工作点和网络结构的变化具有良好的鲁棒性,且结构简单,易于实现.利用Matlab/S-function 仿真表明,SVC与发电机励磁的非线性PID控制策略能有效地提高电力系统暂态稳定性.     

ASVG自适应控制模型及其暂态仿真研究

提出了一种新型静止无功发生器自适应控制器用于抑制发电机功角振荡,该控制器采用最小方差控制策略、运用一种较为简单的参数预估器得到ＡＳＶＧ脉冲宽度控制角,以改变ＡＳＶ交流侧电压值,从而给系统提供无功补偿,根据系统工况,控制器参数由自适应规律自动调整。仿真结果表明,该控制方法可以有效地改善电力系统的暂态稳定性和电压稳定性。     

智能暂态稳定评估的关键输入特征与稳定评判规则研究

输入特征选择与评估模型解释是基于人工智能（AI）的电力系统暂态稳定评估（TSA）方法研究的关键点。本文采用数据驱动的特征选择和规则提取算法,通过仿真实例客观的评估关键特征,并提取稳定判别规则。在特征选择中采用聚类分析算法评价特征的性能,采用遗传算法进行特征组合优化。应用基于关联规则的分类器构造算法,客观地生成暂态稳定评估规则。通过在10机39节点系统和3机9节点系统中的应用结果对比分析,在53维候选特征中得出了相对通用的暂态稳定评估关键特征集。研究结果同时表明,针对不同规模的电网,基于动态特征的稳定判别规则整体上具有明显的规律性和一致性。同时随着系统规模的扩大,在分类边界附近的稳定判别表现出一定的复杂性和特异性。     

基于在线学习和ADRC的发电机励磁与汽门系统ANN逆鲁棒控制方法

为提高汽轮发电机组励磁与汽门系统机端电压和功角的控制性能,提出了基于在线学习和自抗扰控制(ADRC)的神经网络逆鲁棒控制方法.首先,将神经网络逆(ANN)与被控励磁汽门系统组成的复合伪线性系统等效为含有扰动的线性系统;然后,基于ADRC,设计了用于在线估计复合伪线性系统状态和扰动的ESO,解决了神经网络逆在线学习时训练样本获取的难题,并在设计的伪控制量中对扰动进行补偿,基于线性系统理论证明了ESO的收敛性并针对励磁子系统和汽门子系统与神经网络逆系统组成的伪线性复合系统分别设计整数阶PID控制器和分数阶PID控制器以实现闭环控制;同时,在离线训练的基础上设计了基于在线梯度方法的神经网络逆在线学习算法,利用李雅普诺夫稳定性理论证明了神经网络逆在线学习的收敛性.最后,以典型的两区域四机系统为例进行数值仿真,与传统的AVR/PSS和基于离线训练的神经网络逆控制方法的比较结果表明所提方法明显提升了电力系统的暂态性能.