水电站计算机监控系统的模糊PID功率调节

水电站计算机监控系统通常为分层分布、开放式的结构体系,监控系统能够根据需要进行水轮机组的有功功率和无功功率调节,主控层的操作员工作站给定水轮机组运行的有功功率和无功功率值,网络通讯使现地控制单元(LCU)的可编程控制器(PLC)运行功率控制流程,实现机组的功率调节.水轮发电机组的功率调节主要通过控制机组的调速器系统和励磁系统来实现,提出了二维模糊比例积分微分控制(PID控制)水轮发电机组功率调节的模式,可根据功率偏差和功率偏差变化率进行PID参数的在线自整定,机组能快速、准确、稳定地达到给定的功率值,使监控系统的功率调节具有良好的控制特性和鲁棒性,有利于延长机组的使用寿命.     

无功功率与电抗性元件储能之间关系的研究

<正>弦交流电路有两种不同类型的功率:有功功率(P)、无功功率(Q)。通过讨论这两种功率的特点并定性地给出了关于这两种功率的结论,随后针对无功功率的独特特性,给出了电抗性元件(电感以及电容)的无功功率的理论定义式,然后在理论上推导了电抗性元件无功功率理论定义式与电抗性元件储能之间的关系。推导的过程表明在正弦交流电路中,无功功率(Q)有区别于有功功率(P)的独特特性即无功功率不是瞬时功率的平均效果值,可以利用无功功率进行积分从而得到电抗性元件的储能。     

基于频率偏差的VSG变惯量阻尼协同控制策略

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,简称VSG)能提高电力系统稳定性.传统同步发电机机械参数固定，而VSG的转动惯量和阻尼系数可根据不同应用场景选择合适的值，因而改善系统稳定性.为了避免因引入与频率微分成正比的函数而产生的高频噪声，提出一种基于频率偏差的VSG变惯量阻尼协同控制策略.仿真分析结果表明：相对于固定参数控制策略、Bang-bang控制策略，该文控制策略当输入功率突变时，在调节时间少量增加的情况下能更有效地减小有功功率超调量，有更小频率偏差，能更好地抑制频率变化率.     

基于轨迹灵敏度的暂态稳定预防控制方法

预防控制对提高稳定性及维持系统安全运行有重要意义.基于电力系统角半径的概念,对角半径及其变化速度与暂态稳定性的关系进行了深入研究,在此基础上定义了一种新型暂态稳定性能指标.通过轨迹灵敏度仿真,计算稳定指标对各发电机有功输出的梯度近似值,将预防控制问题转化为以发电机有功输出为控制量的非线性规划问题.该方法易于求解,且不受元件模型的限制,适用于各种复杂失稳模式.对10机新英格兰典型电力系统的分析结果表明,该方法快速、可靠,能够在确保系统安全的前提下实现经济性最优.     

用动态规划法制定地方电力系统火电机组的经济组合

根据地方电力系统小水电多、火电少的特点,采用动态规划法制定出这类系统火电机组的经济组合。并以四川省某县地方电力系统1995年有功功率电源优化组合作为本方法的计算实例。     

俄罗斯电力工程两教授来我校讲学

俄罗斯圣彼得堡技术大学电机系发电教研室主任、科学技术博士Γ.М.巴甫洛夫教授和科学技术博士В.К.瓦宁教授,应湖南省电机工程学会和湖南大学的联合邀请,于1993年10月7日来华,12～18日在我校进行了为期一周的讲学活动.两位教授在讲学中,首先介绍了俄罗斯统一电力系统的现状与发展远景,然后讲述了电力系统继电保护构成元件及其理论基础、电力系统频率与有功功率的自动调整和发电     

柔性输电技术在潮流控制上的应用

柔性输电技术是电力系统领域的前沿技术之一,利用它可实现对电力系统潮流的灵活控制,从而充分发挥现有电力系统的潜力.统一潮流控制器(UPFC)是柔性输电控制器中迄今最全面的控制器,可提供对传输线路参数,即电压、线路阻抗和相角的全面动态控制,能够快速控制传输线路的有功和无功功率及母线电压.理论分析同潮流计算结果的比较表明:柔性输电装置的潮流控制能力不仅取决于装置的类型,而且还同线路的初始自然功率分布相关.     

考虑薄弱支路功率约束的静态电压稳定预防控制

考虑到系统的静态电压不稳定往往是由局部薄弱支路的传输功率超过其功率传送能力所引起,提出了将薄弱支路有功功率约束作为静态电压稳定约束的预防控制模型。该模型首先采用局部性电压稳定指标,确定出关键预想故障、薄弱支路及其功率传送能力;而后结合基于直流潮流模型的静态安全分析方法,给出薄弱支路在关键预想故障下的有功功率非线性表达式,从而得到关键预想故障下的薄弱支路有功功率约束;最后,建立了包含该约束的全二次预防控制优化模型。IEEE14节点系统与IEEE118节点系统的仿真结果验证了笔者所提预防控制模型的正确性和有效性。     

基于长短期记忆网络的电力系统扰动后的功率缺额预测方法

电力系统在发生发电机脱落或发电机母线断线等严重的有功不平衡扰动时,会导致频率骤降。提出一种基于长短期记忆（long short-term memory,LSTM）网络的电力系统扰动后的功率缺额预测方法。该方法无需获取实时的系统惯量,仅根据负荷侧的信息就能预测出扰动后系统的功率缺额,有效改善了现有的功率缺额计算方法。在IEEE-39节点系统上的仿真结果表明,本方法得到的功率缺额预测值与真实值的相对误差较小,预测时间较短。与深度神经网络（deep neural networks,DNN）和支持向量回归（support vector regression,SVR）算法的预测结果进行比较,本方法能快速、准确地预测出扰动后系统的功率缺额,对保障系统的频率稳定具有重要意义。     

PSASP/UPI在异步风机潮流计算及风电接纳能力研究中的应用

根据异步风机的稳态潮流模型,在电力系统分析综合程序PSASP7.043中的用户程序接口(UPI)模块中,利用VC++6.0编写了异步风机的稳态潮流程序,通过动态链接库与PSASP连接,实现了含异步风机风电场的潮流计算;同时编写了用来研究静态电压稳定性及电力系统接纳风电能力的风电场P-V曲线的计算程序,实现了P-V曲线的快速求取。结果表明,在进行含异步风机风电场电力系统潮流计算时,风机内部功率损耗可以忽略不计,即风机输入的机械功率近似等于风机输出有功功率;通过P-V曲线的快速求取,可以快速地计算出电网中基于静态稳定下某一并网母线的风电穿透功率,从而节省了大量的计算时间,提高了计算准确度,为更深一步研究电网的风电接纳能力提供了依据。     

发电机进相运行的特性分析与操作

发电机从电力系统中吸收无功率,向系统输送有功功率,即功率因素超前就是发电机的进相运行。发电机进相运行是结合电力生产需要而采用的切实可行的运行技术,它可使发电机由改变运行工况而达到降压的目的。经实验得出,发电机在额定有功下进相0.95时能安全可靠运行。当电力系统在电压偏高时,安排适当的机组进相运行,可以为电网安全经济运行起积极的作用。根据发电机进相运行的特性和限制因素,对发电机组进相运行要严格按照有关要求进行。     

超导储能装置改善电力系统动态性能的研究

超导储能装置(SMES)能够实现有功功率和无功功率四象限的独立控制,调节速度快,是一种理想的提高电力系统动态性能的手段.文章分析了SMES的工作机理,建立了其交直流侧电量的数学关系,论证了独立控制有功功率和无功功率的原理,用内部和外部两层控制建立了它的控制系统.应用电磁仿真软件EMTDC,对SMES提高电力系统动态性能进行了研究.研究结果表明,SMES在改善发电机阻尼方面具有优良的性能,SMES安装地点对此功能有较大影响.     

结合长短期记忆网络的电力系统功率缺额预测方法

电力系统在发生发电机脱落或发电机母线断线等严重的有功不平衡扰动时，会导致频率骤降. 为此，提出一种基于长短期记忆（long short-term memory，LSTM）网络的电力系统扰动后的功率缺额预测方法. 该方法无需获取实时的系统惯量，仅根据负荷侧的信息就能预测出扰动后系统的功率缺额，有效改善了现有的功率缺额计算方法. 在IEEE-39节点系统上的仿真结果表明，本方法得到的功率缺额预测值与真实值的相对误差较小，预测时间较短. 与深度神经网络（deep neural networks，DNN）和支持向量回归（support vector regression，SVR）算法的预测结果进行比较，本方法能快速、准确地预测出扰动后系统的功率缺额，保障系统的频率稳定.     

乘法型D/A转换器交流有功功率的测量方法

为了正确反映电力系统的状况,提出了一种高准确度的工频交流有功功率的测量方法.该方法由乘法型D/A转换器构成四象限乘法器,通过理论推导得到了有功功率的理论表达式,分析了测量方法误差及影响测量准确度的因素.对测量误差估计公式的MATLAB仿真表明:有功功率的测量方法误差仅为±0.00370%,远小于国际标准的0.01%.根据该方法,可构造50Hz 工频高准确度的交流有功功率标准表.     

一种综合考虑暂稳态影响的FACTS选址方法

柔性交流输电系统(flexible AC transmission system, FACTS)的并网位置对电力系统的安全运行具有重要影响。本文综合考虑故障发生后的暂态与稳态过程,提出兼顾暂稳态判据的选址打分方法,在单机等面积定则基础上,推导出FACTS元件等值系统的暂态裕度量化积分,将暂态稳定裕度近似灵敏度和稳态母线电压越限危险度作为选址依据。基于FACTS元件与储能相结合技术,将有功死区控制、电池荷电状态限制和逆变器容量限制考虑进FACTS元件建模中,利用PSASP/UD自定义模块搭建具有储能作用的FACTS模型。通过电力系统分析软件PSASP中CEPRI-36节点系统进行仿真,在得分高的母线处采取FACTS元件以注入电流源形式并网参与系统紧急控制,验证本文所提选址方法的准确性及FACTS元件对抑制电力系统连锁故障扩散的影响。     

耦合电感元件的复功率分析

利用正弦交流电路中耦合电感元件的受控源模型,分析串联、并联耦合电感线圈及空心变压器中耦合电感的复功率及与电源之间的功率关系,直接、方便获得由磁耦合引起的有功功率和无功功率。     

静态并网型分布式发电模拟装置的研究与实现

实验室条件下的测试分析是研究光伏、风电等分布式发电并网运行规律的重要环节。研究并实现了基于全数字控制变流电路的分布式电源静态模拟装置。装置以有源DC/AC逆变器为核心,实现了其功率变换电路;可同时调节注入电网的有功功率和无功功率,以简化型特定消谐脉宽调制方法(simplified selective harmonic elimination PWM—SSHEPWM)和电流矢量跟踪控制为基础实现了完整的控制策略;可在较宽范围内快速准确地调节并网功率,并避免对电网的谐波污染。介绍了装置的系统结构与总体思路,分析了SSHEPWM原理,推导了系统动态模型,提供了电流矢量跟踪控制的实现流程。实验测试表明,该装置可灵活有效地模拟分布式电源的输出特性,能满足相关研究需要。     

非正弦周期信号的电网功率测量方法

电力系统中,非整数次谐波的存在使得基于傅里叶（Fourier）变换的传统非正弦功率测量方法不再适用。提出了一种基于扩展Prony谐波分析的功率测量方法,首先采用Prony算法分析系统中电压、电流信号的整数次和非整数次谐波成分,求得各频率谐波成分的幅值、频率和相位信息,计算出各个频率的有功和无功功率。基于IEEE标准定义的有功功率,给出了Budeanu功率在含有非整数次谐波情况下的表达形式,进一步求得电网的有功功率和无功功率。通过仿真算例说明了本文方法的合理性和可行性,克服了传统基于Fourier变换方法仅适用于倍频谐波的缺陷,在含有非整数次谐波的情况下可以精确的测量各频率的电功率和电网的电功率,为电力系统非正弦情况下的功率测量和谐波治理提供了一条有效的途径和依据。     

无功功率与节能降损的关系

<正>在电力系统中,电能分为有功功率和无功功率,而无功功率直接反映的就是功率因数,功率因数的高低关系到输配电线路、设备供电能力,也影响到其功率损耗。本文从理论上     

电动汽车混合储能变换控制系统的研究

为增加电动汽车续驶里程,提出了蓄电池与超级电容器相结合的混合储能模式,设计了能量变换控制系统,试验证明该能量变换控制系统能充分发挥蓄电池与超级电容器的优势,控制能量合理流动与功率有效分配,改善启动与加速性能,快速回收制动能量,延长电动车的续驶里程.