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。     

暂态电压失稳模式主导不稳定平衡点的计算

构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型时电力系统暂态电压稳定分析的数学模型。针对采用牛顿法求取故障后系统电压失稳模式主导不稳定平衡点（CUEP）存在的初值确定难题,提出了一种实用的解决方案：通过判别给定故障的主导负荷母线,对主导负荷母线以外系统由故障后稳定平衡点处的状态进行戴维南等值,对负荷中感应电动机部分采用其稳态等值电路,再由感应电动机的转矩特性求得CUEP附近的一个点作为迭代初值,以计算CUEP;并且,还给出了如何得到更接近CUEP的迭代初值以更可靠求得CUEP的方法。IEEE 9节点系统和IEEE 39节点系统的计算结果验证了该方法的可靠有效。     

面向对象的电力系统暂态稳定计算建模

介绍了面向对象的程序设计方法，然后依据面向对象思想，把暂态稳定计算中的各元件抽象为电网对象、发电机对象、负荷对象以及励磁调节系统、原动机及其调速系统对象模型，建立了电力系统暂态稳定计算模型；基于该模型开发了图形化的电力系统暂态稳定仿真系统。     

电力系统暂态稳定域近似边界可信域

可信域是电力系统暂态稳定域近似边界的有效范围,位于稳定域边界上的特征不变流形是确定可信域的重要工具。计算特征不变流形与近似边界的偏差是确定可信域的关键步骤。该文给出一种实用的可信域计算方法。该方法定义特征不变流形上一点和穿过该点沿某一坐标方向与近似边界交点间的距离为偏差。通过WSCC 4机11节点系统和IEEE 10机39节点系统仿真,结果表明该偏差与严格意义下的偏差具有一致性,可用于提高电力系统暂态稳定近似边界可信域计算的速度。     

基于不同负荷模型的湖南电网暂态稳定仿真计算

采用ZIP模型、幂函数模型及三阶感应电动机等几种有代表性的负荷模型,并改变其参数,以湘中北负荷中心为研究对象,对湖南电网进行暂态稳定仿真计算,探讨了不同负荷特性对电力系统暂态稳定性的影响。考虑各种负荷模型之间的机理联系,保证了比较对象的整体一致性和可比性。研究结果表明,当采用三阶感应电动机模型且同步电抗为0.295时,湖南电网的暂态稳定极限切除时间明显短于其他模型或参数配置的情况。本文将不同负荷模型采用自定义的形式接入PSASP(电力系统综合分析程序),对湖南电网暂态问题进行系统范围内的大型仿真计算,且得到了明确的比较结果,具有参考价值。     

计及暂态稳定的输电阻塞管理

提出了一种计及暂态安全的输电阻塞管理模型.当阻塞发生时,以总的购电费用最小为原则进行阻塞管理.在满足系统静态稳定运行约束的同时,确保电力系统的暂态稳定,如发电机转子间最大相对摇摆角低于某一限值,节点电压在允许范围内.文章以IEEE 9节点系统为例说明了所提出的管理模型的有效性.     

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     

暂态稳定约束下的负荷经济分配

针对电力系统中存在的暂态稳定问题,提出了一种不受系统模型限制的电力系统动态安全调度的算法.该算法基于关键线路有功潮流对其临界切除时间的线性和二次函数拟合,把临界切除时间表示的暂态稳定性约束转化为关键线路有功潮流表示的暂态稳定性约束,并把此约束作为增广约束加入到传统的最优潮流模型中,采用传统求解方法直接进行求解.该方法能够同时处理多个故障,避免了在解除某些故障情况下的稳定裕度约束之后,又会出现其他故障情况下稳定裕度不足甚至失去稳定的循环调整情况,并满足一定的经济性.新英格兰测试系统的分析结果表明,在系统总发电成本增加最小的情况下,系统的稳定程度已提高到设定的目标,证明了该算法的有效性.     

基于PSAT含UPFC多机系统的动态特性研究

阐述PSAT的功能、特点及仿真原理,介绍PSAT中UPFC的模型建立和控制方法.为了验证UPFC装置对系统暂态稳定性的提高作用,以WSCC3机9节点系统为原型建立仿真模型,基于PSAT进行暂态稳定时域仿真.仿真结果表明,PSAT简单易操作,是进行电力系统研究的实用工具.UPFC能很好地补充电压降、稳定系统电压、提高系统功角稳定性并能成功延长系统失稳时间.从而提高系统的暂态稳定性.     

基于MATLAB的电力系统暂态电压稳定性仿真研究

运用MATLAB电力系统仿真模块集SimPowerSystems构建了单负荷-无穷大系统和三机-十节点系统的Simulink模型,通过在系统模型中设置大扰动事件并进行时域仿真.分析了异步电动机负荷对系统暂态电压稳定性的影响;并以单负荷-无穷大系统为例,对故障切除时间、电动机惯性时间常数及无功补偿设备(机械投切电容器MSC和静止无功补偿器SVC)对暂态电压稳定性的影响进行了仿真分析.结果表明,异步电动机的动态特性对系统的暂态电压稳定性有着非常大的影响.     

暂态电压稳定薄弱区的厂站稳态无功协调方法

考虑协调发电机和变电站电容器稳态无功出力占比对系统暂态电压稳定性的影响,以及无功优化和电压稳定的区域调控特点,研究了基于厂站稳态无功协调提高系统暂态电压稳定裕度的预防控制方案决策方法。该方法在利用AP聚类算法和综合暂态电压稳定裕度确定稳定裕度薄弱区域的基础上,基于发电机无功调节对薄弱母线电压作用的加权平均灵敏度进行灵敏调节发电机选择。接着以薄弱区并联无功补偿和灵敏发电机无功出力作为控制变量,建立兼顾暂态电压稳定裕度和母线电压额定值偏移的厂站无功协调多目标优化模型,并结合暂态稳定计算,利用MOEA/D算法和TOPSIS方法求解系统对严重预想故障的多目标稳态无功协调方案。江西电网实际算例的仿真研究验证了该决策方法的有效性。     

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。     

静止无功电源的动态特性研究

推导了新型静止无功电源（ＡＳＶＧ）的动态模型，实现了 ＡＳＶＧ动态模型和电力系统暂态稳定分析程序的接口，编写了相应的软件，在多机系统中进行了 ＡＳＶＧ动态性能分析。计算机实例表明了 ＡＳＶＧ对系统稳定性、临界故障切除时间以及输电线路传输能力的改进和负荷突变时ＡＳＶＧ对系统电压的动态支撑作用等。     

静止无功补偿器在光伏发电系统电压稳定中的应用

为了增加并网光伏发电系统连接地区电网暂态电压的稳定性,基于MATLAB平台搭建了单级式并网光伏发电系统与TCR＋FC型静止无功补偿器（SVC）模型．通过设置电网侧发生各种类型故障,仿真分析比较SVC投入前后故障点暂态电压恢复特性．结果表明,所建立的模型实用且有效,SVC在电网故障时起到动态支撑电压的作用,大大减小了并网光伏发电系统脱网的概率．为并网光伏发电系统的稳定运行提供了保障．     

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.     

SVC对云南电网输电能力的影响

从提高输电能力方面研究交换虚拟电路(Swithing Virtual Circact,SVC)的影响。通过基于时域仿真的输电能力和基于功率传输路径的电压稳定性分析,确定SVC的作用和初步装设地点。对2015年云南电网的外送断面暂态功率传输极限进行了仿真分析。仿真结果表明,云广直流单极闭锁为外送断面暂态稳定传输极限的约束故障;对云南电网SVC装设方案进行计算和分析,获得了对云南外送极限的能力提高的效果,并给出了理想配置地点。     

电力系统安全域方法研究述评

简明地综述了天津大学关于电力系统安全域方法学研究的成果．首先给出了电力系统安全域研究的推动力以及各种安全域的定义和概念．进而给出了3种实用的安全域,分别是：事故前系统注入功率空间上保证暂态稳定的实用动态安全域（PDSR）、割集功率空间上保证静态电压稳定的安全域（CVSR）和注入功率空间上保证不出现Hopf分岔的实用小扰动稳定安全域．它们是基于如下事实提出的：在工程关心的范围内,其稳定边界可用一个或少数几个超平面近似描述．这种形式的数学描述具有如下优点：便于开发计算安全域的快速方法,便于实现安全域的可视化,大大降低了计及节电注入功率不确定性时电力系统概率安全性评估的计算量,同时可使一大类电力系统最优化问题中稳定约束处理难的问题变得十分简易．基于PDSR和CVSR的研究成果,天津大学已成功地开发了综合安全域的可视化系统和电力系统概率安全监视系统,并在基于安全域的电力系统优化潮流、安全性综合控制、风险评估与优化、以及安全性定价等方面取得了令人鼓舞的成果．     

基于DFIG(双馈感应电机)的风力发电系统的研究

用DFIG建立一种风力发电系统的模型,研究系统受到大的扰动时,风力发电机在恒功率因数和恒电压运行方式下,风力发电系统的暂态电压特性和发电机的动态特性。