应用开关算法计算电力系统中的主导不稳定平衡点

将计算电力系统故障后的主导不稳定平衡点（CUEP）的问题转化为最小二乘问题，推导了计算所需要的雅可比矩阵，海山阵以及计算过程的残量公式，发现残量随着计算过程而变化，因此该问题适合于采用开关算法。在计算的每一步迭代过程中，零残量时选用高斯－牛顿算法，大残量时选用收敛较快的无约束最优化方法，以保证计算能可靠收敛，计算结果表明，在保证计算精度的前提下，采用开关算法计算CUEP能以较少的迭代次数可靠收敛。     

基于伴随系统理论的发电机复杂模型下CUEP计算

主导不稳定平衡点(CUEP)的计算在电力系统暂态稳定分析直接法中具有重要意义。该文提出了考虑发电机复杂模型时主导不稳定平衡点的一种计算方法。证明了采用恒定阻抗的负荷模型时,暂态稳定方程可由微分代数方程组简化为微分方程组。根据发电机复杂模型下暂态稳定方程的特点构造伴随系统,利用持续故障轨迹投影确定合理初值以获得不稳定平衡点集合,从中筛选得到主导不稳定平衡点。通过WSCC4机11节点测试系统的仿真验证了该方法的有效性。     

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。     

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.     

电力系统任意复杂故障的计算方法研究

电力系统的发展对复杂故障的计算效率的要求越来越高.提出了一种基于多端口戴维南等值理论和叠加定理进行复杂故障计算的方法.将故障后的网络,划分成无故障部分和故障部分,分别对两部分网络进行补偿,并分别求出其对故障边界节点的多端口戴维南等值参数和诺顿等值参数,根据边界条件可求得两部分网络在边界处的端口电流.由端口电流则可将不对称的网络以电流源等值,根据叠加原理,可求得故障后网络各节点的电压.将上述算法思想编程计算得到的结果正确,且对各种复杂故障的求解,无需重新形成各序网节点阻抗阵.该处理方法同样适用于考虑网络操作对故障计算的影响.     

基于完整模态技术的交直流系统电压稳定性分析法

提出了基于完整的模态分析技术的交直流系统电压稳定性分析方法。根据交直流系统的特点,采用简便的牛顿拉夫逊法计算交直流系统潮流解,形成雅克比矩阵。运用完整的模态分析技术的原理,得到交直流系统各个负荷母线和发电机母线的参与因子。以参与因子为依据,得出交直流系统的关键负荷母线、关键发电机和最容易电压失稳区域。通过IEEE14节点系统算例验证了所提出的模态分析方法的有效性。     

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.     

两种计算静态电压稳定裕度方法的比较

对计算静态电压稳定裕度的连续潮流法和最优潮流法进行比较和分析.针对两种方法求得的静态电压稳定裕度存在差异性的问题,在定义两种方法识别电压稳定临界点类型的等价性基础上,指出它们之间存在差异的原因在于描述潮流的方程不一致.在计算稳定裕度的最优潮流新模型中,引入描述发电机无功出力与其机端电压的互补约束条件,并采用与连续潮流法相同的发电机有功增长方向.分别对IEEE 9节点、IEEE 39节点和某省级748节点系统进行静态电压稳定裕度计算,结果表明由新的最优潮流模型获得的稳定裕度和分岔点类型均与由连续潮流模型获得的一致.     

基于ward等值的分布式潮流计算

为了解决数据资源广域分布一体化潮流仿真分析问题，提出了一种基于ward等值的分布式潮流算法．该算法采用主从分区原理，将互联系统中的各子区域划分为主区域和从区域，并确定联络节点在不同区域的节点类型，使用ward等值原理，求出各分区边界节点的等值注入功率和阻抗的基础上，由主区域到各相邻从区域，依次采用牛顿法进行区域潮流计算，由此修正边界节点的电压和等值注入功率．如此反复迭代。直到一体化潮流收敛．该算法充分利用了ward等值对相邻区域的功率、电压和结构信息的全面反映，使一体化潮流计算具有更好的收敛性与收敛精度．通过IEEE30节点和实际系统181节点的仿真计算，验证了该方法在收敛性和收敛精度方面具有明显优势．     

基于LDU分解的电压稳定指标与负荷节点灵敏度的关系

根据电压稳定性可认为是负荷稳定性问题的观点,从负荷的电压／无功灵敏度角度,得出了由矩阵的LDU分解得出的衡量系统静态电压稳定程度的最小指标与负荷节点的最大灵敏度的倒数相等的结论,为此提出用负荷节点最大灵敏度的倒数作为系统电压稳定指标,并在IEEE30系统进行了验证,进而指出灵敏度法优于奇异值分解法．     

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。     

基于电流解耦的异步电机V/F控制补偿方法

针对异步电机恒压频比(V/F)控制低速性能不理想的问题,提出了一种新颖的定子电阻压降的补偿方法.该方法在对定子电流进行解耦的基础上,根据异步电机低频运行时简化的等值电路和矢量图,采用一种基于力矩电流的标量补偿方法对定子电阻压降进行补偿,并结合转差频率补偿,以实现电机低频时的自动转矩提升.该方法有效改善了异步电机V/F控制时的低速性能,保证低频运行时依然能获得额定磁通和相应的转矩.基于Saber软件的仿真结果表明:采用补偿方法后,电机能够带额定负载稳定运行在2 Hz工况下,电机的带负载能力有明显的提高,补偿后的机械特性略有上扬.     

计及暂态电压稳定性的自适应低频减载方案

根据电力系统的频率响应信息,提出一种发生扰动后系统实时不平衡功率的计算方法,补偿电压偏移造成的有功缺额影响. 同时,考虑负荷节点的暂态电压稳定性,制定基于频率响应的自适应低频减载方案. 通过在IEEE-39节点系统进行算例仿真,验证系统功率缺额计算的准确性以及自适应低频减载方案的有效性. 结果表明,该方案可改善低频减载控制中的频率恢复效果,提高系统的电压稳定性.     

含静态电压稳定裕度约束的无功优化计算

提出了一种电压稳定裕度约束无功优化新方法,通过调节系统的控制变量,能真正有效地提高系统的静态电压稳定裕度,同时取得较小的网损。该方法将电压稳定裕度约束无功优化问题分解为非线性无功优化和电压稳定裕度及其对控制变量灵敏度分析两个子问题,通过两者的交替求解实现寻优。前者采用非线性原对偶内点法求解,后者则是以连续潮流计算为基础。该方法计算速度快,对多种系统具有一定的普适性。在IEEE 14、30、118节点系统的试验结果验证了它的有效性,并发现一个系统在特定的负荷增长方式下,由于无功潮流的改变其分岔类型可能会在极限诱导分岔和鞍结分岔之间转换。     

电力系统最小负荷功率裕度的快速求取

从系统初始运行点出发,以雅可比矩阵最小奇异值对应的左奇异向量为初始负荷增长方向,用改进连续潮流法搜索电压崩溃点,再以该崩溃点雅可比矩阵零奇异值对应的左奇异向量作为新的负荷增长方向重新计算,直到负荷增长方向与崩溃点处崩溃点曲面的法线方向重合为止,从而得出了一种最危险的负荷增长方式和最小负荷功率裕度的快速求解方法,IEEE14节点系统实例计算验证了该方法的可行性.     

电力系统静态电压稳定性快速实用计算新方法

在电力系统常规潮流解的基础上，利用Ｈ参数矩阵，提出了一种应用等值原理将复杂电力系统等值为简单系统来确定静态电压稳定性的实用计算新方法。文中证明了简单电力系统与复杂电力系统的电压稳定性结论是一致的。同时，还证明了按负荷功率的最大值方法与按等值原理方法分析电压稳定性所出的结论也是一致的，算例表明，所提出的方法简单易行，计算速度快，概念明确。     

基于电压源复数有限元的单相感应电动机性能计算

为提高单相感应电动机设计计算的准确性,并兼顾设计计算时间,将磁场方程和单相感应电动机的定转子电路方程相耦合,导出了电压源驱动的复数有限元模型,并将其与等效电路相结合,应用于单相感应电动机计算机辅助设计,采用电压源复数有限元法模拟空载实验和短路实验以准确计算等效电路参数,用等效电路计算感应电动机的性能.对实际电机进行性能计算和试验,计算结果与试验结果吻合较好.     

灰色预测理论在异步电动机调压节能中的应用

异步电动机调压节能是根据其负载的变化,通过调节异步电动机定子端电压,以达到节能的目的.通过分析异步电动机T型等效电路,得到效率与定子端电压、功率因数之间的函数关系,并对其进行优化,寻求异步电动机在不同负载下的最优工作电压,然后应用灰色预测理论对数据进行预测,给出负载率与定子端电压之间的精确函数关系.研究表明,在异步电动机运行的过程中,只要检测出它的负载,就可以依据这个函数关系式调节定子端电压以达到节能的目的.实例分析进一步验证了该方法的可行性及有效性.     

异步发电机恒压运行时机端无功补偿功率

为使异步发电机带不同负载时恒压运行,通过计算确定在机端进行补偿的无功功率。令发电机稳态运行时基值频率下等值电路回路阻抗为零,确定不同运行状况下保持端电压恒定时机端等效补偿电容值。以发电机端电压恒定为约束条件,用直接搜索优化方法进行求解。算出了异步发电机带电阻性负载和电感性负载恒压运行时机端所需无功补偿功率。无功功率以及定子频率的计算结果与实验结果相互吻合,由此证明了分析方法的有效性。     

考虑潮流水平变化的电网二级连锁过载中的涨落现象研究

针对电网的二级连锁过载模式,从网络保持结构完整性的角度,研究了潮流水平的变化所引起的涨落现象。首先依据支路因连锁过载开断而削弱电网的基本思路,定义了一种反映网络保持结构完整性的统计涨落模型,然后以IEEE 39节点系统为例,通过连续增加电网节点注入功率的方式,研究了电网在初始故障作用下发生连锁过载的涨落变化规律。分析表明,在电网二级连锁过载事件中,随着系统总的有功负荷的提高,相关物理量的涨落变化总体呈上升趋势,而且存在着比较明显的涨落放大的临界点。最后通过IEEE 14节点系统上的算例对此规律做进一步的验证。