黑龙江东部网区域稳定控制系统的研究与开发

介绍黑龙江省东部电网区域稳定控制系统的主要技术。该系统由５个分站组成，在故障情况下采取切机措施以提高黑龙江省东部电网的稳定水平，利用微波通信实现实时数据通信和控制命令的传送，使用可灵活配置的监控软件完成各子站的监测任务并实现各子站的控制策略，并基于全球卫星定位系统（ＧＰＳ）提供的高精度时钟实现了对不同地点电压相量的同步测量。同时本文还介绍了系统中采用的综合故障判相方法和ΔＰ积分稳定控制对策等先进技术     

怒江电网2010年丰大切机方案研究

怒江电网2010年丰大运行方式下,外送联络线故障时,将导致部分怒江电网与南方电网主网解列,引发严重高频问题。本文通过仿真研究怒江地区的运行方式和外送能力,确定了计算所需的稳定判据,制定了高频切机方案的计算原则,根据计算原则制定了2010年丰大运行方式下的高频切机方案,并对制定的切机方案进行了适应性分析,最后建议将兰剑线上的外送水平控制在81.9MW以下。     

故障限流器提高电力系统暂态稳定的仿真

简单介绍了故障限流器FCL(fault current limiter)的模型，给出了简单电力系统线路正常运行、一条线路出口三相短路、FCL投入和故障线路被切除时发电机转子的运动方程．利用MATLAB对同一系统出现三相短路故障时有FCL和没有FCL的情况下系统的暂态稳定作了仿真，仿真表明FCL能够提高电力系统的暂态稳定．     

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．     

输电线路自适应暂态计算模型

为了对故障后暂态全过程进行仿真分析,提出了基于暂态分量衰减过程的输电线路自适应仿真思想。根据频率参数误差分析,建立了模型自适应转换判据。应用面向对象技术将线路的行波模型、π型暂态模型、π型稳态模型和故障预处理模型相结合,实现了输电线路暂态自适应仿真计算。仿真实验结果表明:该模型完整地描述了输电线的暂态过程,不仅具有精度高和转换判据可靠等特点,而且减少计算时间一半以上。可用于电力系统过电压、短路故障、保护动态行为、暂态稳定以及交直流系统相互作用等问题的研究。     

计及复杂操作序列暂态稳定分析快速网络处理

针对电力系统直接法暂态稳定分析的需要，提出了一种考虑复杂操作序列（如继电保护相继动作、切机、重合闸等）情况下，计算收缩到发电机内节点的导纳阵（简称收缩导纳阵）的快速计算方法。该法以系统阻抗阵为基础，首先形成故障前的收缩导纳阵，当系统网络结构发生变化时，只需作少量修正，就能形成相应的收缩导纳阵，有利于提高直接法暂态稳定分析计算的速度，具有重要的实际应用价值。     

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。     

基于扩展等面积准则法的广义暂态稳定裕度

指出了传统的扩展等面积准则法（ＥＥＡＣ法）暂态稳定裕度定义方法的局限性及其适用范围，提出了可在电力系统状态变量的较大变化范围内，仍能正确反映系统受扰严重程度的ＥＥＡＣ法广义哲态稳定裕度定义数学模型及具体计算方法，并用实际系统的计算分析验证了所提出定义方法的正确性及有效性，从而为电力系统快速暂态稳定“扫描”分析及故障严重性排队提供了一个更为有效的暂态稳定格度定量指标。     

神经网络用于两电站间切机协调控制决策

提出了一种应用单隐层前馈神经网络决定多机电力系统中两电站间暂态稳定切机协调控制规律的方法，所选神经网络的输入量与输出量间呈近似连续映射关系，从而保证了神经网络结构的合理性，新英格兰１０机３９节点试例系统的仿真结果表明了文中方法的有效性。     

基于可拓工程的特高压直流输电线路故障类型甄别

±800 kV特高压直流输电线路故障类型的正确判别是国家电网安全稳定运行的重要保证。针对目前基于行波保护的装置在实际运行中存在的易拒动和易误动的问题,本文研究了基于暂态电压和暂态能量的两种暂态特性分析与故障类型甄别原理。然后在介绍可拓工程原理的基础上,应用可拓学中的物元模型将两种故障类型识别判据进行可拓融合,提出了用于区分输电线路发生单极接地故障、双极接地故障、非故障性雷击和故障性雷击四种暂态状况的识别判据。     

考虑样本加权的迁移学习暂态稳定评估模型更新方法

在电力系统暂态稳定评估模型的更新过程中，针对与潜在故障相关性较小的故障样本影响迁移效果的问题，本研究从原始样本的特征量出发，发现其分布差异能反映故障之间的相关程度，由此提出考虑样本加权的迁移学习方法，进一步提高更新后评估模型的性能.首先，通过预先训练获得一个独立的域判别器，以此衡量训练模型的各故障样本相对于潜在故障的相似程度.其次，将量化后的分布差异通过密度比估计的方式进行转化，得到训练模型的各故障样本所赋予的权重大小.最后，将权重引入迁移学习更新评估模型的损失函数中，实现样本筛选.所提方法的有效性在IEEE-39节点系统和华东某区域的实际系统中均得到验证.     

考虑源网荷不确定性的电力系统概率暂态稳定预防控制

波动性新能源的高比例接入为电力系统运行引入了随机性,对系统安全稳定运行造成影响。为提高系统安全稳定运行水平,本文计及了风电功率多点随机耦合注入为代表的源不确定性、节点负荷不确定性,以及故障类型、故障位置和切除时间为代表的网不确定性,提出了考虑源网荷不确定性的电力系统概率暂态稳定预防控制模型(PC-PTS),以及基于粒子群方法(PSO)和2m+1点估计 (PE)的PSO-PE综合求解方法。最后通过多点耦合注入风电功率的New England 10机39节点系统对本文提出的PC-PTS模型和求解方法进行验证。仿真结果表明：所提出的PC-PTS模型合理,PSO-PE综合优化方法快速有效,两者结合可提高考虑源网荷不确定性的电力系统概率暂态稳定水平。     

浅析机组调速系统对系统暂态稳定的作用

该文介绍了汽轮发电机组的调速系统和系统暂态稳定性,通过对一短路例子的暂态定性分析,叙述了故障时调速系统中OPC对系统暂态稳定性的作用。     

基于机器学习优化换流站调相机稳态无功的方法

提高换流母线电压的暂态稳定对保障直流输电安全运行具有重要作用。在研究调相机与交流滤波器稳态输出无功协调对换流母线电压暂态稳定性影响的基础上,采用基于多二元表描述的电压暂态稳定裕度指标和支持向量机,提出了基于换流站母线电压和稳态无功协调状态预测母线电压暂态稳定裕度的回归建模方法,进一步利用回归模型,提出了提高换流母线电压暂态稳定裕度和降低系统网损的调相机与交流滤波器稳态无功协调优化方法。最后,利用雅中直流馈入江西电网的电力系统分析综合程序PSASP(power system analysis software package, PSASP)计算分析模型,验证了所提无功协调优化方法提升南昌换流站母线电压暂态稳定性的有效性。仿真结果表明优化方法能够充分挖掘调相机基于动态无功支撑提高换流母线电压对严重故障扰动保持暂态稳定的能力,同时减少交流滤波器的投运数量。     

线路两相电流差特性分析

本文先从理论上分析了线路两相电流差的特性,指出不论在短路点发生什么类型的相间短路,两相电流差总是相同的。然后用动模实验验证了该理论分析,进一步说明线路发生相间短路时,两故障相间的相差电流大小等于三相短路时单相电流的倍,与非故障相有关的两相电流差则小于故障相间的两相电流差值,且两故障相间电流差的大小与短路类型无关。最后,根据两相电流差的特性提出用相差电流作为相间短路保护的判据,该保护自动具有故障类型自适应的功能。     

基于暂态波形鉴别的异步电机综合保护

针对目前异步电动机常见故障及存在问题，对电机故障特征进行了分析，提出了一种异步电机保护方案，该方案结合对称分量法，对异步电机保护的差分、傅氏算法和半波积分进行了详细分析，给出了微机保护算法模型，提出了基于暂态波形鉴别的起动与堵转保护判据，并对软件构成进行了分析，从而构成了一套完整的微机式异步电机综合保护方案。通过动模实验，说明该保护方法能够正确进行故障类型判别，验证了理论分析的正确性和可行性。     

直驱风机三相短路电流特性分析

为了深入分析直驱风机的故障特征,提出了直驱风机的网侧变流器简化模型和含卸荷电路的控制器外特性模型。网侧变流器是一个控制作用下的电能平衡系统,主要研究元件的功能和外特性,忽略网侧变流器的复杂结构,解析直驱风机的短路电流,实际是分析风机端电压跌落作用下的三相电流响应规律。与详细模型进行对比验证,结果表明:当卸荷电路不投入时,直驱风机短路电流稳态值与其输出功率和电压跌落程度有关,除含有工频分量外还有与控制参数相关的衰减频率分量,短路电流呈现先逐渐增大后再减小到稳态值的趋势,随着电压跌落程度的加深,短路电流最大值增加且达到最大值的时间也增加,暂态衰减过程延长;当卸荷电路投入时,短路电流为变流器输出电流的上限。提出的方法有效表征了直驱风机故障特性,对分析逆变型分布式电源的故障特征及其继电保护相关问题具有借鉴意义。     

一种含变流器电力元件的短路电流计算方法

从继电保护分析计算的角度,给出了一种含变流器电力元件的短路电流的计算方法。该方法分析了变流器的基本功能与控制策略,对其交流侧故障后的暂态响应过程进行了简化分析,通过定性分析和定量推导,阐述了含变流器电力元件故障响应的变化规律,推导出了变流器交流侧输出电流在故障暂态期间的近似解析表达式。仿真结果表明,短路电流近似表达式具有较高的计算精度,变流器可以等效为一个含有控制、实现交直流之间电能变换的受控元件,其控制策略以及控制参数决定了故障暂态的响应特性。研究成果从理论上揭示了控制特性对变流器故障特征的关键作用,为含变流器电力系统的故障特征分析及其继电保护整定计算奠定了基础。     

基于模糊神经网络的小电流接地系统故障选线

小电流接地系统发生单相接地故障后,为解决传统上单一故障选线方法的局限性,文章利用信息融合技术并结合模糊系统和神经网络的特点,提出将模糊神经网络应用于配电网故障选线方法中。提取稳态时有功功率分量、暂态时衰减直流分量、基波和小波包能量熵极值作为综合选线判据,输入到模糊神经网络,再通过调整网络隶属度函数的初始参数大小,体现出在不同相角下,不同判据对故障选线判别能力的不同,能够将配网自身的特点很好地嵌入该算法中。在Matlab环境下搭建10.5kV的小电流接地系统仿真模型,仿真结果显示此方法具有选线准确率高、适应性强、灵敏度高、抗干扰能力强等优点,具有一定的可行性,能够很好地解决故障选线的难题。     

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.