基于提高暂态稳定性的TCSC与SVC协调设计

考虑到可控串补系统(TCSC)与并补系统(SVC)两种FACTS装置在电力系统控制中的相互影响，提出了利用影射控制理论设计—暂态稳定控制器来实现TCSC与SVC的控制协调，该暂态稳定控制器是直接作用于TCSC和SVC的输入测量信号，从而提高单机远距离与电网互联系统的暂态稳定性；采用TCSC和SVC的等值电流注入模型，在每次迭代计算中节点导纳矩阵不需要修改就能提高计算速度，经阳城—淮阴输电工程中仿真验证，并与传统的单个FACTS设计进行了比较，结果表明，该暂态稳定控制器能大大提高系统暂态稳定性。     

计及复杂操作序列暂态稳定分析快速网络处理

针对电力系统直接法暂态稳定分析的需要，提出了一种考虑复杂操作序列（如继电保护相继动作、切机、重合闸等）情况下，计算收缩到发电机内节点的导纳阵（简称收缩导纳阵）的快速计算方法。该法以系统阻抗阵为基础，首先形成故障前的收缩导纳阵，当系统网络结构发生变化时，只需作少量修正，就能形成相应的收缩导纳阵，有利于提高直接法暂态稳定分析计算的速度，具有重要的实际应用价值。     

基于稳定流形变换的电力系统暂态稳定性计算

提出了基于稳定流形变换的电力系统暂态稳定性计算的方法,推导了状态矩阵有任意对复数特征根时的非线性变换矩阵;在这一非线性变换和一相似线性变换下,受扰动后的电力系统的稳定边界变换为一坐标平面．对持续故障轨线进行同样的变换,当变换后的持续故障轨线与这一坐标平面相交时,得到对应系统的临界切除时间;６机系统的计算结果表明,本算法理论正确,计算快捷,是电力系统暂态稳定性分析具有前途的新方法．基于稳定流形变换的电力系统暂态稳定性计算@李颖晖$西安交通大学!710049,西安@张保会$西安交通大学!710049,西安…     

静止无功补偿器与发电机励磁系统的自适应鲁棒协调控制策略

针对输电系统的暂态稳定性易受到不确定参数和未知扰动的影响,提出一种基于自适应逆推和L2增益控制的静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁系统的自适应鲁棒协调(SVC-EARC)控制策略。采用递推法构造被控系统4个子系统的Lyapunov函数和能量函数,通过抵消不含扰动的项和含参数估计误差的项分别得到中间控制律和自适应律,使能量函数满足耗散不等式从而保证子系统稳定,递推至三阶子系统得到励磁控制律,结合将励磁系统和SVC系统进行动态互联的中间变量,最终完成SVC控制律的协调设计。仿真结果表明:SVC-EARC控制策略可将状态变量暂态轨线收敛时间缩短至2s内,振荡幅值减少10%;自适应律能够有效地辨识不确定参数,有效提高了输电系统的暂态稳定性。     

SVC对云南电网输电能力的影响

从提高输电能力方面研究交换虚拟电路(Swithing Virtual Circact,SVC)的影响。通过基于时域仿真的输电能力和基于功率传输路径的电压稳定性分析,确定SVC的作用和初步装设地点。对2015年云南电网的外送断面暂态功率传输极限进行了仿真分析。仿真结果表明,云广直流单极闭锁为外送断面暂态稳定传输极限的约束故障;对云南电网SVC装设方案进行计算和分析,获得了对云南外送极限的能力提高的效果,并给出了理想配置地点。     

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。     

电力系统暂态稳定概率计算

本文首先对扩展等面积法（ＥＥＡＣ）进行了推广研究，使之能处理多重操作时的第一、第二摇摆问题，以适应实际应用之需。文中着重分析了暂态稳定概率计算的特点，并根据这些特点以ＥＥＡＣ法为基础编制了相应的软件。用本软件计算暂态稳定概率，虽然要计算很多次稳定，但在计算过程中，潮流（最费机时）只需计算一次，切除线路后压缩导纳矩阵只需计算Ｌ次（支路数），而且故障时压缩导纳矩阵采用支路追加修改法形成，因此总的计算量     

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。     

静止无功补偿器在光伏发电系统电压稳定中的应用

为了增加并网光伏发电系统连接地区电网暂态电压的稳定性,基于MATLAB平台搭建了单级式并网光伏发电系统与TCR＋FC型静止无功补偿器（SVC）模型．通过设置电网侧发生各种类型故障,仿真分析比较SVC投入前后故障点暂态电压恢复特性．结果表明,所建立的模型实用且有效,SVC在电网故障时起到动态支撑电压的作用,大大减小了并网光伏发电系统脱网的概率．为并网光伏发电系统的稳定运行提供了保障．     

含风力发电机的微网电压稳定控制研究

异步风电场接入系统后会影响系统的暂态电压稳定性。采用电力系统仿真软件DIg SILENT/Power Factory设计出一种应用于恒速异步风电机组的静止无功补偿器(SVC)模型,并通过对风力发电机并入配电网的系统进行仿真计算来验证所建SVC模型对提高系统暂态稳定性的效果。仿真结果表明,在风速变化的情况下,SVC能够有效缓解恒速异步风电机组机端电压的波动;采用SVC设备能够有效改善异步风电场的电压稳定性,确保电网的安全稳定和风电机组的不间断运行。     

用二次曲面方法求解多机系统故障临界清除时间

为提高多机系统故障临界切除时间的求解精度和保证确定的误差方向,该文在主导不稳定平衡点处利用空间二次曲面来近似局部稳定域边界,根据持续故障轨线与空间二次曲面的交点来确定系统的故障临界清除时间.仿真结果表明,该方法具有固定的误差方向和较高的计算精度,误差基本能控制在10%以内,能够对系统的故障严重程度进行排序.另外,在网络中发生故障时计算性能可能没有切平面方法好,这方面的理论根据还需进一步的研究和探索.     

基于电压同步对称分量法的SVC在电弧炉中的应用

针对浙江某钢厂交流电弧炉运行时给电网中其他用户带来的电能质量问题,提出了一套新型的TCR+FC型静止无功补偿装置(SVC)技术方案.根据对称分量法推导出了基于电压同步对称分量法的三相不平衡SVC无功补偿导纳实用算法,通过仿真软件CHP对该系统进行了仿真,结果表明该SVC装置能够有效治理由电弧炉引起的电能质量问题,并且补...     

山西某地区电网安全稳定分析

采用电力系统分析综合程序(PSASP),以长治电网为例,进行了基于潮流的静态安全分析及暂态稳定仿真计算。静态安全分析的结果表明,无故障断开某些线路时,将引起某些线路过载及电压降低,不能满足安全可靠供电要求,需采取措施;暂态稳定分析的结果表明,当在220 kV线路上分别发生单相瞬时性故障和单相永久性故障时,系统均能满足暂态稳定的要求。     

基于稳定流形变换的电力系统暂态稳定性计算

提出了基于稳定流形变换的电力系统暂态稳定性计算的方法,推导了状态矩阵有任意对复数特征根时的非线性变换矩阵。在这一非线性变换和－相似线性变换下,受扰动后的电力系统的稳定边界变换为一坐标平面,对持续邦联轨迹进行同样的变换,当变换后的持续帮联轨线与这一坐标平面相交时,得到对应系统的临界切除时间。６机系统的计算结果表明,本算法理论正确,计算快捷,是电力系统暂态稳定性分析具有前途的新方法。     

基于三相导纳阵的不对称故障计算

分析电力系统不对称故障的方法，大多数是基于对称分量的算法，故障条件表示复杂，算法不直观。作者建立网络的三相导纳阵，用相分量参数表示电网的故障条件，在不增加网络节点的条件下，推导了母线短路，线路短路，线路断线时故障元件的相分量特征导纳。把网络中相应元件的导纳用此特征导纳代替，得到包含故障信息的网络导纳阵，直接一次求解得到网络节点的三相故障电压。算法简单直观，不受故障类型和故障重数的限制。算法在ＵＮＩＸ工作站上实现，并在厂站仿真中得到应用，效果良好，计算时间在中小网中完全满足要求。     

市场环境下考虑暂态稳定约束的最优潮流计算

为保证电力系统的安全性，在电力市场优化运行方案中，考虑暂态稳定约束是十分必要的．为此，首先用排队法确定机组组合，等报价法确定各个发电机组有功功率，然后进行暂态稳定分析，求出各个不稳定故障修正的暂态能量裕度，再根据暂态能量裕度的大小找出最严重的不稳定故障，最后对最严重的失稳故障下领先、落后机组的输出功率分别进行调整，领先机组按照灵敏度修正，落后机组按处在同一报价水平的原则来修正，从而达到满足暂态稳定约束且购电费用增量最小．此外，进一步通过IEEE-30节点系统分析计算，验证了所提算法的正确性和有效性．     

输电线路自适应暂态计算模型

为了对故障后暂态全过程进行仿真分析,提出了基于暂态分量衰减过程的输电线路自适应仿真思想。根据频率参数误差分析,建立了模型自适应转换判据。应用面向对象技术将线路的行波模型、π型暂态模型、π型稳态模型和故障预处理模型相结合,实现了输电线路暂态自适应仿真计算。仿真实验结果表明:该模型完整地描述了输电线的暂态过程,不仅具有精度高和转换判据可靠等特点,而且减少计算时间一半以上。可用于电力系统过电压、短路故障、保护动态行为、暂态稳定以及交直流系统相互作用等问题的研究。     

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。     

一种混合双极直流输电线路保护新原理

应用故障网络分析方法,研究了混合双极直流输电线路可能发生的各种短路故障类型,并进行了故障特性分析。根据分析结果发现:当直流输电线路发生区内故障时,整流侧与逆变侧的暂态电压和暂态电流夹角的余弦值相同;当直流输电线路区外(整流侧或逆变侧)发生故障时,整流侧与逆变侧的暂态电压和暂态电流夹角的余弦值相反。根据该故障特征,可实现区内、外故障的识别。利用小波变换提取暂态电压、电流分量。另外,故障极的暂态电压和电流的积的变化量远远大于正常极。根据此特征,进行故障选极。最后,通过电磁暂态仿真软件搭建电压不对称的混合双极直流输电系统仿真模型,对其直流输电线路设置不同故障进行仿真,利用MATLAB进行算法的验证,结果表明该保护新原理的正确性及故障选极是可行的。     

ΔP 积分作为暂稳控制切机启动判据的研究

提出了不平衡功率（ΔＰ）积分作为暂态稳定控制切机启动判据的方法。结合对黑龙江东部网暂态稳定性的分析，给出了ΔＰ积分启动判据的原理和特性。ΔＰ积分表征了故障后机组的加速程度，能够反映故障对系统冲击的大小。它具有反映短路故障远近以及短路故障严重程度的能力。ΔＰ积分值大小与系统稳定情况相关联，与离线暂态稳定计算结合可以制定出功能完善的对策表，做到细化切机对策、缩短切机出口时间、扩大稳定保护范围、简化对策表等。ΔＰ积分策略已经通过了数字仿真，并已应用在黑龙江东部网区域稳定控制系统中