电力系统暂态电压稳定的基本概念和仿真分析

以简单系统为例，讨论了电力系统暂态电压稳定性的基本概念，说明对电压稳定也存在故障极限切除时间，提出了简单系统中保持暂态电压稳定性的充要条件，仿真研究了电压崩溃发生和发展过程的基本特征。     

仿真计算中暂态电压稳定性的判断

提出了在仿真计算中判断暂态电压稳定性的原理和方法，同时给出了保持暂态电压稳定的故障极限切除时间的仿真计算方法，对暂态电压失稳的形式进行了分类。     

提高大规模电力系统静态电压稳定性的无功补偿方法

基于电力系统潮流方程雅可比矩阵的特征结构分析法，提出了一种以提高系统静态电压稳定性为目标的大规模电力系统无功功率优化补偿方法．该方法研究了与系统静态电压稳定性密切相关的潮流方程雅可比矩阵的最小模特征值及与其对应的左特征向量．以最小模特征值作为系统静态电压稳定裕度指标，以最小模特征值对应的左特征向量作为节点电压对无功功率变化的灵敏度指标，给出了系统在指定工况下，全电网中最有可能发生电压不稳定或电压崩溃的节点，从而为系统无功功率补偿装置的配置提供决策依据。通过对我国某区域电力系统的计算表明，该方法简洁快速，适合求解大规模电力系统电压稳定性的无功功率补偿问题．     

基于戴维南等值分布式电源对配网电压稳定性影响的研究

提出了一种基于戴维南等值判定配网静态电压稳定性的方法,并推导出了静态电压稳定性指标Svs。该方法能以几何直观的方式来判断分布式电源接入后配网电压稳定性态势,应用该指标可准确判断系统薄弱节点。以EDSA电力系统仿真软件通过算例仿真,分析了分布式电源的并网容量和位置对配网电压稳定性的影响,验证了该分析方法和指标的有效性和正确性。     

空间电压矢量PWM的简单算法

提出一种用于电压型三相逆变器的简单的空间电压矢量PWM算法，对其原理进行了详细的分析和，该方法实现简单，计算最小，仿真结果表明，能够实现与常规空间电压矢量调制方法一致的调制效果。     

电压稳定性浅析

电压稳定性是指电力系统维持电压的能力.电压稳定性又分为幅值稳定性与波形稳定性两方面。本文对电压稳定性进行了分析。     

计及响应的电力系统防电压失稳综合控制策略

提出一种计及响应的电力系统防电压失稳在线综合控制策略. 根据局部系统的广域测量信息,快速评估局部系统的电压稳定性. 利用等值负荷分解后的转移负荷,建立一种在线计算各控制节点有功、无功对电压不稳定指标的灵敏度分析方法,以各控制节点有功、无功控制灵敏度指标制定综合控制策略. IEEE14节点系统的仿真结果验证了所提策略的有效性.     

OLTC和OXL的动态特性对电力系统长期电压稳定性的影响研究

在MATLAB/SIMULINK环境下,通过考虑慢动装置(有载分接头变压器OLTC、过励限制器OXL)的动态特性来研究一个简单电力系统长期动态电压稳定性。经过研究发现:对于某些干扰,系统可能不会遭遇短期电压稳定性问题,但是由于发电机过励限制器等的作用,却会遭遇长期电压稳定性问题。同时还发现:向负荷节点提供大量无功功率可以提高系统的长期和短期电压稳定极限。     

提高电力系统电压稳定性的措施

从各国发生的电压崩溃事故来看，电压崩溃是在由单一故障而演变为多重故障，进而发展成为失去控制的电压稳定破坏和因恶性连锁反应的全系统崩溃，如果没有采取及时有效的措施，就有可能扩展而导致大停电事故，解决这个问题需要从系统规划建设及系统运行等方面着手。本文从电源、负荷和网架结构等几个方面对电压稳定性的影响因素做了论述并提出一些提高电力系统电压稳定性的策略措施，对电力系统的规划、运行具有一定的参考价值。     

处于扩展模型基础之上的潮流电力系统的稳定性探讨

电力系统的运行与规划近几年来使用的都是静态特性对其进行控制和电压稳定性分析。为了确保电力系统的稳定性特点,现下一种基于扩展模型基础之上的潮流电力系统对稳定性的研究提出新的分析方式和算法。     

利用V-I曲线分析负荷扰动对电压稳定性的影响

建立了电力系统供应侧和负荷侧V -I静特性的数学模型 ,提出了利用特性曲线来判断电压稳定性的方法 ,并利用负荷特性曲线的变化趋势来分析负荷增长对电压稳定性的影响。该方法简单、实用 ,可应用于实时在线电压稳定分析     

一种基于特征结构分析的电压稳定算法

提出了基于特征结构分析法（ＥＳＡ）的电力系统静态电压稳定分析的新算法。该算法对电力系统的潮流模型的雅可比矩阵的结构和特点进行了分析,研究了与静态电压稳定有较大关系的最小特征值、相应的特征向量、最小特征值的灵敏度等。通过对它们的分析来估计系统的静态电压稳定状况,确定补偿措施。由于系统正常工况下最小特征值的灵敏度与重负荷工况下灵敏度差别较大,因此应对在重负荷时有较大灵敏度的注入量进行补偿,提高静态电压稳定能力。经实际计算表明新算法是有效的。还给出了一种电压稳定性分析中的病态潮流方程的解法。     

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。     

电力系统静态电压稳定与节点阻抗解析

通过一简单两节点系统,证明节点最大功率总是发生在节点负荷等值阻抗模与电源侧等效阻抗模相等的时候,而与负荷的功率因数无关,但负荷的功率因数决定临界功率的大小.分析PV曲线下半支稳定性及其与节点负荷等值阻抗模的关系,指出在以比较节点负荷等值阻抗模与临界阻抗模来判别系统电压稳定性时应考虑节点的负荷特性.     

电力系统无功综合优化补偿的研究

合理地进行电力系统无功电源的配置,是保证电力系统电压质量、降低有功网损的重要措施.本文从规划角度出发提出了在保证电压质量的前提下,以最少无功设备投资为目标、综合考虑多种正常运行方式与多种事故运行方式的“无功最优规划”方法.本方法主要特点在于在优化补偿中,根据我国电力系统中存在大量固定分接头变压器的实际,充分利用了系统中各种现有调压手段的配合,同时考虑了事故运行方式下的负荷静态特性及补偿设备的无功出力与电压的关系,使所得出的无功补偿结果更为经济合理.为了克服初始潮流收敛的困难,本文提出了一种简单、省时的“PV”起步潮流计算方法.在以线性规划逐步逼近非线性规划的迭代过程中,采用了小步长调整手段,这不仅保证了优化迭代的收敛性,同时缩短了计算时间.通过试验系统的计算证实了本方法是有效的.     

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.     

基于卡尔曼滤波的电力电子变压器直流电压平衡控制

针对级联型电力电子变压器整流级交流电/直流电(alternating current/direct current,AC/DC)变换直流侧电容电压不平衡问题,以单相级联H桥整流器为研究对象,提出一种基于卡尔曼滤波(KF)的直流侧电容电压平衡控制策略。该控制策略结合了DQ(direct-quadrature)电流解耦控制和比例式脉冲补偿控制,利用卡尔曼滤波的滤波和预估特性实现了电容电压平衡、降低了系统的总谐波失真(THD)和增强了系统的鲁棒性。首先推导证明了系统的稳定性,然后对负载不均衡和负载突变两种的情况进行仿真,从而验证了该控制系统鲁棒性强、动态性能优异、具有良好谐波特性和稳态性能的特点。     

开关磁阻发电机半自励功率变换器的设计分析与验证

开关磁阻发电机的输出功率和发电效率有待提高,而功率变换器作为开关磁阻发电系统中能量转换的通道,对整个发电系统的性能改善有着重要意义,可通过对功率变换器进行设计,达到提高开关磁阻发电机输出功率和发电效率的目的。因此首先提出从励磁电压与发电电压解耦角度出发,提高励磁电压并使发电电压低于励磁电压的半自励功率变换器及其控制策略;然后通过启动运行和稳态运行仿真验证了半自励功率变换器的可行性和预防过度充电能力,通过变速、变负载仿真发现随着转速和负载电阻的提高,半自励功率变换器励磁电压与发电电压也随之提高,能够有效提高开关磁阻发电机的输出功率及发电效率,尤其低速时输出功率及发电效率有明显提高,通过单相故障运行仿真,验证了半自励功率变换器具有较强容错能力;最后实验验证了理论分析和仿真的正确性,以及提出的半自励功率变换器及其控制策略的有效性。     

基于新型直流牵引供电系统的变下垂控制策略

与传统交流制式牵引供电系统相比,基于模块化多电平换流器的中压直流(medium voltage direct current based on modular multilevel converter, MMC-MVDC)牵引供电系统具有电能品质高、供电距离远以及便于分布式可再生能源系统和储能系统接入等诸多优势。针对传统下垂控制下MMC-MVDC牵引供电系统中存在的输出电压跌落、功率分配不平衡问题,提出一种变下垂控制策略。该方法在传统下垂控制中引入下垂扰动量和电压补偿量,利用一致性算法根据各所输出电流得到下垂扰动量实时动态调节下垂系数实现负载功率在各所之间的均匀分配,同时各所输出电压的平均值稳定在额定值附近且偏移量较小。该策略在保证电能质量的同时提高了牵引变电所容量的利用率,在负荷突变时该系统也能较快地重新达到稳态,具备良好的动态特性。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了两牵引变电所模型,将提出的控制策略与传统下垂控制进行对比,仿真结果验证了该策略具备较好均流特性的同时能够基本无差地跟踪输出电压参考值,保证MMC-MVDC牵引供电系统的安全、稳定运行。