利用统一潮流控制器抑制电力系统低频振荡

随着电力系统的日益发展和复杂化，大电网中的低频振荡问题显得越来越突出。统一潮流控制器(UPFC)是灵活交流输电系统(FACTS)中功能最强、最具通用型的设备，若附加适当的控制。可提高系统的暂态稳定性，抑制系统的低频振荡。文中首先考虑到逆变器输出电压幅值和相位的调节以及直流电容的充放电过程，以一组非线性微分方程来建立UPFC的动态模型，给出了单机无穷大系统的状态方程。在此基础上应用线性最优控制理论构造出UPFC状态反馈线性最优控制器，有效地抑制了系统的低频振荡，并配合理论进行了仿真研究。     

含统一潮流控制器电力系统暂态稳定性算法

从改进的能量函数混合算法入手发展了含ＵＰＦＣ电力系统的暂态稳定性分析方法,提出了ＵＰＦＣ用准稳态代数模型表示的电力系统暂态稳定性仿真方法,各发电机动态微分方程的数值积分和电力网络代数方程的求解交叉进行,每一步积分求解采用迭代法。用改进的能量函数计算稳定性裕度,在１０发电机新英格兰典型电力系统试算,结果证明该方法有效,同时验证了改进混合算法可推广于含ＵＰＦＣ电力系统暂态稳定性分析。     

多端统一潮流控制器的研究

构建了二端统一潮流控制器（T-UPFC）的动态模型,该模型充分考虑了T-UPFC内部的调节过程,计及了TUPFC逆变器的调制过程以及直流电容的充放电过程。将模糊神经网络（FNN)应用于T-UPFC的控制设计。系统仿真表明了在频率波动较大情况下,所设计的T-UPFC性能优越,能有效、快速地抑制系统后续摆的振荡,从而提高了系统的动态稳定性。     

抑制电力系统低频振荡综述

笔者分析了低频振荡的起因,阐述了研究低频振荡主要方法,在此基础上提出了抑制低频振荡方法。     

含统一潮流控制器的电力系统潮流分析研究

首先通过对统一潮流控制器工作机理的分析，进提出了一种实用的潮流计算方法，该方法能够系统的潮流计算与ＵＰＦＣ的控制得到充分的协调，并能用于计算具有多个ＵＰＦＣ的系统潮流。ＩＥＥＥ５节点系统ＩＥＥＥ３０节点系统的仿真验证了其有效性。     

多端统一潮流控制器的建模分析

在电力系统中,由同一母线向多端供电的情况并不少见,如果要对其进行综合潮流控制,可以用以下2种方法:一种是在供电端与各受电端间分别装设统一潮流控制器(UPFC),假设受电端有n个,则共需n台UPFC;另一种是在供电端与受电端间装设1台多端统一潮流控制器(M-UPFC).现以二端统一潮流控制器(T-UPFC)(当n=2时)为研究对象,首先介绍T-UPFC的结构及其工作原理,并且针对目前输出建模方法和拓扑建模方法的不足,通过引入开关函数的概念,建立可反映装置内部开关特性和运行机理的开关函数数学模型,较原有输出模型更具通用性.     

包含统一潮流控制器的概率潮流研究

提出了一种包含统一潮流控制器(UPFC)的概率潮流算法。UPFC采用等效注入功率模型,概率潮流采用非序贯蒙特卡罗仿真算法。讨论了UPFC的初值选取对潮流收敛性的影响,分析了发电机和线路随机故障时UPFC对线路潮流和节点电压的控制作用,并以EPRI和IEEE-RTS系统验证了蒙特卡罗仿真算法的正确性。     

互联电网低频振荡产生的机理及其抑制措施

总结了电力系统低频振荡的国内外现状,并在分析了电力系统低频振荡的数学模型的基础上,得出用PSS来抑制低频振荡的有效性,同时指出随着FACTS技术的发展,今后协调PSS和FACTS各个控制器之间的控制作用是彻底解决低频振荡问题的关键.     

统一潮流控制器的静态潮流调节能力分析

针对目前统一潮流控制器(UPFC)元件的潮流计算的不足之处,提出一种计算UPFC在给定线路的有功、无功功率潮流作为其控制目标情况下的潮流方法.该方法在进行含UPFC元件的潮流计算时,程序处理简单,计算时间与无UPFC元件时相比增加较少,且无需考虑UPFC元件控制变量的初值选取问题.对UPFC元件的控制线路潮流的能力进行静态分析,并讨论当系统中存在多个UPFC元件时,各元件对线路潮流调节范围的相互影响.通过仿真计算,发现UPFC元件的串联部分在控制本线路或其它线路的潮流时,在不同的潮流变化方向上其调节幅度不相同,进行远方控制时表现的更为明显.另外,多个元件对同一线路潮流进行调节时,其总的调节幅度是各个元件单独作用时调节幅度的叠加.     

小波分析在统一潮流控制器控制中的应用

为了抑制灵活交流输电（FACTS）装置注入电力系统的谐波,以统一潮流控制器（UPFC）为研究对象,提出了基于Haar小波分解与重构原理的小波换流器（WVSI）并以此为UPFC建模。进而提出了基于小波换流器的UPFC抑制电力系统系统谐波的时频统一控制策略。     

计及FACTS元件的潮流计算研究

在对ＦＡＣＴＳ元件分析的基础上，综合考虑了近些年来国内外在这方面的研究成果，提出了一个简单、有效的统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）的潮流计算模型，利用此计算模型，只要稍加改变，就可以在潮流计算中同时计及多种ＦＡＣＴＳ元件的作用，且能很好地与普通潮流计算算法相结合．算例的计算结果验证了该计算模型及处理方法的正确性和合理性．     

基于功率注入法的UPFC潮流控制研究

目前对灵活交流输电系统技术 (FACTS)在稳态方面的作用缺乏深入的研究。采用基于功率注入法的统一潮流控制器 (U PFC)稳态模型 ,通过合理简化后 ,形象地分析了 U PFC在电力系统中的潮流控制特性 ,显示了功率注入法在 UPFC建模中的优越性。通过该模型 ,UPFC的潮流控制问题可以使用优化来解决 ,并可充分考虑系统中以及U PFC本身存在的约束条件。最后 ,用 IEEE的两个标准系统来研究 U PFC在提高线路传输功率中的作用。仿真结果表明 :UPFC对于区域性的运行目标具有强大的控制能力 ,特别适合长距离的互联传输系统。该结论可以为 U PFC的选址提供一定的参考     

基于人工鱼群算法的微电网分布式潮流控制器参数设计

分布式潮流控制器(distributed power flow controller,DPFC)功能强大,能够有选择性地控制所有影响输电线路潮流的参数,其串并联解耦结构解决了统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)在微电网潮流控制中的不足。DPFC的控制能力依赖自身控制器的控制性能,为了实现其对辐射型微电网多条线路潮流的快速平稳控制,在模糊变间距自调整控制的基础上,引入人工鱼群算法(artificial fish swarm algorithm,AFSA),对串并联模糊控制器的量化因子和比例因子寻优,进而优化模糊控制规则,提高系统的响应速度。运用MATLAB/SIMULINK仿真平台建立了仿真模型,对所提控制策略进行了仿真验证,并与传统的比例-积分(proportional-intergral,PI)控制进行了对比。结果表明,采用AFSA模糊优化的DPFC能够快速跟踪潮流变化,维持公共连接点(common connection point,PCC)处母线电压保持恒定,响应速度快,超调量小,控制精度高。     

挖掘机混合动力系统控制器设计

为了实现柴油机和电动机的动态协调控制,设计了挖掘机混合动力系统控制器.控制器由功率预处理模块、油门控制模块和工作模式识别模块构成.控制器的输入参数为液压泵扭矩、液压泵转速和蓄电池SOC,输出参数为柴油机油门开度.建立了基于MATLAB的混合动力系统控制器性能仿真模型.对挖掘工况和平整工况下的控制器性能进行了仿真分析.仿真结果表明：控制器能根据载荷变换实时调整电动机的工作状态,在整个工作过程中,柴油机的工作转速基本不变.     

基于串联型自抗扰控制器的逐次求精法

利用模型补偿自抗扰控制器辨识系统参数,对于低阶系统取得了满意的辨识效果。但在用上述方法进行高阶系统参数的辨识时,还存在扩张状态观测器参数不易调整的问题。笔者将串联型扩张状态观测器构成的自抗扰控制器运用于参数辨识的逐次求精法,能有效地辨识出系统的参数。特别是在辨识高阶系统参数时,具有扩张状态观测器在数易调的优点。     

汽液两相流原理在液位控制器中的应用

根据汽、液两相流体的物理特性及两相混合流动时的动力学原理，设计了汽液自调型液位控制器，给出了其设计公式，并对其调节原理、经济性进行了分析．在工业实际中的应用表明，该控制器能够满足工业生产的实际需要，因其无运动部件，克服了国内外同类产品易卡涩、磨损、腐蚀和泄漏等问题，使用寿命长；全密封装置无泄露、安全可靠；自调节能力强；液位稳定；不消耗电能和机械能．在电力、石油及化工等需要维持液位的行业中具有广泛的应用前景．     

潮流计算模型对大电网充裕度评估的影响分析

潮流计算是大电网充裕度评估的基础,潮流计算模型的选择会对大电网充裕度评估的结果产生影响.介绍大电网充裕度评估的原理,对交流潮流计算模型和直流潮流计算模型进行分析比较,以RBTS可靠性测试系统为例进行算例分析.算例分析结果表明,基于交流潮流的大电网充裕度评估能够计入无功功率和节点电压的影响,计算结果相对精确,但是计算时间代价大;采用直流潮流模型时大电网充裕度评估速度快,但计算结果存在一定误差.     

基于改进连续潮流的输电断面热稳定功率极限计算

输电断面的热稳定功率极限关系到电力系统安全稳定运行,是限制电网功率传输的重要因素。为准确、快速评估电网的热稳定运行状态,提出一种改进连续潮流的输电断面热稳定传输功率极限计算方法。在考虑系统线路热稳定约束、发电机最大有功功率约束和部分支路开断后的线路功率约束下,利用线性最优化方法调整各发电机出力;在此基础上,进一步用连续潮流法得到断面热稳定功率极限。最后通过新英格兰39节点系统的不同场景,仿真验证了所提方法的正确性及有效性。