系统负荷特性与电压稳定的关系

负荷特性是影响电压稳定的最直接因素,对于研究电力系统的电压稳定性起着至关重要的作用.本文定性分析了静态和动态负荷特性与电压稳定之间的关系,阐述了电压失稳与电压崩溃的联系及其区别,并且指出电压失稳主要与负荷的动态电压特性相关.通过对简单电力系统进行仿真,验证了分析结果的正确性和有效性.随着电压稳定研究的深入,建立恰当的负荷模型将成为其走向成熟的关键.     

分叉理论在钻井系统电压稳定性

为提高钻井系统电压稳定水平,防止电压崩溃事故的发生,采用分叉理论研究了油田钻井系统中电力系统的电压稳定性问题。建立了钻井系统中的发电机、负荷及钻井系统网络模型,得出钻井系统电压稳定分析的一般模型,分析了电网中的分叉现象,并仿真搜索了电力系统的电压动静分叉点。在此基础上,利用发电机组的无功进行了各阶段的电压失稳分析,结果表明：静分叉时的系统电压单调失稳至崩溃,动分叉时的系统电压发生振荡。该结论有利于深入了解钻井系统的运行特性,对维护系统电压稳定有着积极的作用。     

分叉理论在钻井系统电压稳定性

为提高钻井系统电压稳定水平,防止电压崩溃事故的发生,采用分叉理论研究了油田钻井系统中电力系统的电压稳定性问题.建立了钻井系统中的发电机、负荷及钻井系统网络模型,得出钻井系统电压稳定分析的一般模型,分析了电网中的分叉现象,并仿真搜索了电力系统的电压动静分叉点.在此基础上,利用发电机组的无功进行了各阶段的电压失稳分析.结果表明:静分叉时的系统电压单调失稳至崩溃,动分叉时的系统电压发生振荡.该结论有利于深入了解钻井系统的运行特性,对维护系统电压稳定有着积极的作用.     

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.     

基于拓延法电力系统电压稳定性余维二分岔研究

为研究电力系统高维分岔点周期解对电压稳定性的影响,基于Matcont的拓延法以负荷节点处有功功率和无功功率2个参数共同作用,搜索在负荷模型是第一类与第二类动态负荷模型并联的余维二分岔点。结果表明亚临界霍普夫分岔点附近会产生不稳定极限环,倍周期分岔,另一种周期失稳Naimark-Sacker(NS)分岔导致准周期运动,此准周期运动环面破裂会导致混沌发生。双参数分岔研究表明系统余维二曲线上有Bogdanov-Takens(BT)与广义Hopf分岔(GH)。通过周期解分析与时域仿真,指出GH点附近电压不稳定,零Hopf分岔(ZH)电压稳定,首次提出双霍普夫分岔(HH)点为两条Hopf分岔曲线交点。其在扰动后周期解不收敛,HH会到使用系统电压振荡最终失稳。     

大偏移理论在电力系统电压稳定中的应用

在考虑负荷波动等随机因素的情况下，运用概率统计方法对电力系统电压稳定问题进行了分析。文中电力系统被看作一个在小幅度、广谱的随机扰动下不断作非线性波动的动态系统。利用大偏移理论，将其状态离开吸引域的期望时间作为电力系统电压稳定的裕度指标。通过对系统动态方程的分析，使用能量函数将随机模型转化为一确定性问题进行研究。对文献提出的函数加以改进，加入了转子能量函数项。通过算例分析，表明该能量值可作为电压稳定的裕度指标。     

基于电磁暂态仿真的电压骤降概率评估

为了准确预测电力系统中电压骤降的特性及后果,提出了基于非序贯Monte-Carlo模拟和电磁暂态仿真相结合的电力系统电压骤降的概率评估新方法和概率评估指标体系。Monte-Carlo法的优点在于能反映电力系统的随机特性,使用该方法几乎不受系统复杂性的限制。算法利用Monte-Carlo仿真得到各种故障信息,通过仿真程序PSCAD/EMTDC对Monte-Carlo模拟法随机产生的各种故障形态进行仿真计算,最后分析统计得到系统和敏感负荷点电压骤降的各项概率指标。文中以RBTS标准测试系统为例进行了分析计算,结果表明模型和算法是可行的。     

ESA对DFIG风电场并网系统静态电压稳定性影响

针对双馈式风电场接入电网影响原有电力系统静态电压稳定的问题.采用潮流方程雅可比矩阵的特征结构分析法(ESA),结合相关节点的参与程度和系统的静态电压稳定裕度,给出了正常负荷下的弱稳定区和极限负荷下的失稳区.风电场并网的简化模型在标准IEEE39节点测试系统进行仿真分析.研究结果表明:接入风电场后系统的静态稳定裕度降低,弱稳定区域扩大;风电场的接入使得系统的负荷裕度降低,但不影响失稳区和失稳模式;随着风电场有功出力的减小,风电场所在节点的参与因子逐渐增大,系统的静态稳定裕度逐渐减小,风电场所在节点逐渐成为影响系统电压稳定的关键节点.     

基于FOPI+FOPD控制器的单区域电力系统频率控制及电压调节

为了解决电力系统发生扰动时频率及电压波动持续时间较长的问题,在FOPID控制器以及PI+PD级联控制器的基础上提出了FOPI+FOPD控制器,将其应用于单区域电力系统的负荷频率控制及自动电压调节中,并通过基于Levy变异的帝国竞争算法对负荷频率控制器及自动电压调节控制器的参数进行寻优.仿真结果验证了FOPI+FOPD控...     

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     

含风电微电网负荷预测建模及其仿真

风具有随机间歇性特性,在并网条件下参与电网负荷预测,其风速和风向的间歇性会对电网产生很大冲击,严重影响电力系统的稳定性.结合微电网的特点和风电运行特性,搭建微电网的基本负荷模型和风电模型,并采用MATLAB/Simulink建立负荷预测仿真模型.仿真结果表明,含风电微电网不仅能够抵御消化风电并网的影响,还能够有效降低电网的负荷曲线的峰谷差.含风电微电网参与电网的负荷预测能够有效地提高电力系统的供电可靠性.     

含风电场电力系统电压波动的随机潮流计算与分析

提出了用随机潮流计算分析风电场并网所引起的系统电压波动的方法.该方法全面考虑了风电场出力变化、负荷波动、发电机停运以及线路故障等随机因素,通过随机潮流计算求出风电场并网后系统各节点电压的概率分布,其中特别包括风电场接入点的电压波动情况.在此基础上,该方法可以对风电场的无功补偿进行进一步分析.此外还证明了用三参数的Weibull分布描述风速变化可以更好地反映高风速对风电机组输出功率的影响,对于常年风速较高的风电场更适合采用此分布描述.对接有风电场的IEEE RTS 24节点系统进行的算例分析证明了该方法的有效性,并通过实例说明了如何利用该方法指导对异步风力发电机的无功补偿.     

无线电能传输恒压拓扑及恒压输出控制方法

针对无线电能传输系统在负载和距离动态变化时,引起原边线圈电流不稳定和失谐问题,由此导致副边输出电压不恒定,设计一种原边LCL拓扑与副边恒压控制相结合的无线电能传输系统。首先,依据阻抗分析得到LCL-S型无线电能传输系统的数学模型;然后,通过设计参数,建立Simulink仿真模型,对该拓扑进行负载特性和频率特性分析;最后依据拓扑特性,设计了以DC-DC变换器为主控环节的副边恒压控制,使系统可以在变距离和变负载条件下,实现恒压输出特性。设计了副边的闭环控制程序,仿真验证了恒压控制效果。结果表明该控制策略可以实现快速有效的恒压控制。     

多通道并联无线岸电系统扰动抑制技术研究

输入输出均并联型多通道无线岸电系统可通过模块化叠加实现舰船岸电大功率传输，解决单通道功率受限问题. 但在模块生产、安装及运行过程中难免产生参数差异和扰动，进而将引起岸电输出电压不稳定，影响无线岸电系统可靠运行. 为此，首先给出多通道并联无线岸电系统电路拓扑，建立了以逆变器移相角为输入、目标负载功率为输出的多通道并联无线岸电系统模型，采用能量?相角的方法降低系统阶数，建立系统小信号模型，基于Trapezoidal阶梯双线性逼近法设计了系统控制器，分别研究通道耦合器参数差异、系统直流输入电压扰动、负载扰动三种工况，通过Matlab仿真和实验验证了参数差异及参数扰动下控制器效果，结果表明控制器在三种扰动工况下均有较好的控制效果，保证了多通道岸电系统的稳定运行，该技术对大功率无线岸电系统的设计与应用提供了技术支撑.      

基于功率谱密度与随机配置网络的低压串联电弧故障检测

低压串联电弧电流为非平稳信号,故障特征区分度低、且具有随机性,给电弧故障特征提取和准确检测带来困难,本文提出基于功率谱密度与随机配置网络的低压串联电弧故障检测方法。首先,搭建了串联电弧故障发生平台,采集不同负载类型的电流数据,构建数据集。其次,采用功率谱密度对电流信号执行随机信号分析,实现对电流信号的定量化频域特征描述,增强故障电流与正常电流特征的区分度。然后,采用随机配置网络构建串联电弧故障检测模型,将功率谱密度特征用于随机配置网络的自适应训练学习,提升网络训练效率和模型故障检测能力。在本文构建的电流数据集上,串联电弧故障检测的平均准确率达到96.157%,证明了方法的有效性。     

电力系统最近电压崩溃临界点的确定

通过静态模型对动态模型的有效模拟，对最近电压崩溃临界点的计算方法进行了适当的改进。按照系统的鞍结分叉点处的左特征向量来控制系统的行为可以最快地远离电压崩溃点。采用Lanczos法求取特征值和特征向量，该方法比常用的逆迭代法精度高、运算量小。方法的有效性已在IEEE-5节点系统、约定考核题Ⅱ测算中得到证明。     

智能电网的失稳与混沌

由于智能电网含有大量的分布式新能源逆变并网,故使智能电网的潮流流向和电压分布特性发生改变,影响了智能电网的稳定性.首先建立智能电网的动态模型,采用下垂控制策略来表征新能源并网逆变器的功频特性,利用等值发电机和动态负荷模型分析智能电网的失稳过程和混沌现象.在不同的初值下,针对该模型的仿真研究表明,智能电网存在渐近稳定、周期运行、准周期运行、混沌、超混沌以及电压崩溃的运行状态.在研究过程中发现,分岔、混沌、超混沌以及电压崩溃都是智能电网失稳的中间过程.为了防止失稳事故的发生,必须在临界失稳点之前对其进行及时有效的控制.