基于执行依赖启发式动态规划的紧急电压控制

针对长期电压稳定场景,应用执行依赖启发式动态规划方法设计紧急电压控制器,协调各种不同类型的控制手段来维持系统的长期电压稳定.利用每个控制周期节点的电压偏差二次型构建效用函数,对未来控制时间的效用函数累加建立代价函数,建立长期电压稳定控制的动态规划模型,采用BP神经网络建立评价网络和执行网络,根据Bellman最优化原理来训练评价网络,用于近似出代价函数,并由执行网络产生最优控制量,进而求解问题.最后,以新英格兰10机39节点系统为例,建立基于PSAT的仿真算例,结果表明所提的控制方案可行且有效.     

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。     

基于最优潮流的二级和三级电压控制

基于实时的最优潮流提出一种合并的二级和三级电压控制方法,该方法能够周期性地刷新发电机电压调节器的参考电压。以最大负载能力为目标的最优潮流被用来实现所提控制方法。能够周期性地刷新发电机压调节器的参考电压。以最大负载能力为目标的最优潮流被用来实现此控制为法。所提技术的对比对象是经典的二级电压控制,其先导节点参考电压通过负载能力最大的最优潮流(三级电压控制)计算得到。在新英格兰10机39节点上所进行的不同运行条件和紧急状态下的时域仿真验证了所提二级和三级电压控制合并方案的有效性,并且展现了对于现有二级和三级电压控制的优势。     

暂态电压稳定薄弱区的厂站稳态无功协调方法

考虑协调发电机和变电站电容器稳态无功出力占比对系统暂态电压稳定性的影响,以及无功优化和电压稳定的区域调控特点,研究了基于厂站稳态无功协调提高系统暂态电压稳定裕度的预防控制方案决策方法。该方法在利用AP聚类算法和综合暂态电压稳定裕度确定稳定裕度薄弱区域的基础上,基于发电机无功调节对薄弱母线电压作用的加权平均灵敏度进行灵敏调节发电机选择。接着以薄弱区并联无功补偿和灵敏发电机无功出力作为控制变量,建立兼顾暂态电压稳定裕度和母线电压额定值偏移的厂站无功协调多目标优化模型,并结合暂态稳定计算,利用MOEA/D算法和TOPSIS方法求解系统对严重预想故障的多目标稳态无功协调方案。江西电网实际算例的仿真研究验证了该决策方法的有效性。     

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。     

电力系统暂态电压稳定性的快速判断

研究了快速判断电力系统暂态电压稳定性的方法．在失去稳定的情况下，找出电压失稳的负荷节点，快速计算为保持电压稳定所应切除的负荷占总负荷的百分比，以及故障的极限切除时间和负荷的极限切除时间．     

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。     

基于PMU的暂态稳定自愈控制

提出了一种基于相量测量单元(PMU)的暂态稳定自愈控制方法。该方法首先对系统进行离线仿真,记录失稳发电机在受扰情况下偏离电气故障中心的距离。对不稳定的功角曲线进行聚类并提取特征曲线,生成失稳发电机的受扰轨迹模式库。利用发电机的广域测量短时上传数据,结合受扰轨迹模式库,判断该发电机的稳定性。如果该发电机失稳时间小于特定值,则将该发电机切除。如果该发电机失稳时间大于特定值,则启动自愈控制策略,切除部分发电机容量,以保证系统稳定运行。以新英格兰节点测试系统为例,证明了该方法的有效性和合理性。     

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。     

风力发电机接入配电网的暂态电压稳定分析

介绍了基本概念的暂态稳定的配电网络和配电网综合教程（PSASP）的基本内容,并结合具体的实例,采用PSASP潮流计算的应用。线路故障临界清除时间用来描述配电网的暂态电压稳定性的量化指标,以动态系统wscc3机9节点直接驱动单元的时域仿真法和基于网络的风电场运营商在实例系统的暂态电压特性的仿真分析,研究结果表明,使用直接驱动的风电场机组故障的关键清除时间比原来的系统线路故障临界清除时间较长,因此,基于直接驱动风机接入系统可以提高原系统的暂态电压稳定性。     

地区电网电压稳定控制的研究

利用电网的准实时信息和变电站实时信息计算出的电压稳定实用判据，提出了地区电网节点电压稳定控制区的概念：当电压下降时，电网各节点能根据本地区的电压稳定实用判据自动地形成紧急电压控制区域，进行分层实时控制。并用ＩＥＥＥ－３０节点系统对软件进行了验证。     

考虑电压稳定约束下的无功补偿

针对电力系统电压稳定问题,利用L_1指标研究了预防电压失稳的常用无功补偿手段。就系统电压稳定性的准确获取(电压稳定指标的选择与改进)、多场景下补偿点的选取、补偿方式(并联补偿或串联补偿)的选择和补偿量的优化选取等问题进行了深入的研究．基于上述研究,提出了一种新颖的解决方案．经New England标准验证系统检验,所提方案能够给出考虑多种运行方式的最佳补偿量,并对补偿方式的选择给出定性指导,为电力系统的规划提供有益的参考．     

基于MATLAB的电力系统暂态电压稳定性仿真研究

运用MATLAB电力系统仿真模块集SimPowerSystems构建了单负荷-无穷大系统和三机-十节点系统的Simulink模型,通过在系统模型中设置大扰动事件并进行时域仿真.分析了异步电动机负荷对系统暂态电压稳定性的影响;并以单负荷-无穷大系统为例,对故障切除时间、电动机惯性时间常数及无功补偿设备(机械投切电容器MSC和静止无功补偿器SVC)对暂态电压稳定性的影响进行了仿真分析.结果表明,异步电动机的动态特性对系统的暂态电压稳定性有着非常大的影响.     

考虑源网荷不确定性的电力系统概率暂态稳定预防控制

波动性新能源的高比例接入为电力系统运行引入了随机性,对系统安全稳定运行造成影响。为提高系统安全稳定运行水平,本文计及了风电功率多点随机耦合注入为代表的源不确定性、节点负荷不确定性,以及故障类型、故障位置和切除时间为代表的网不确定性,提出了考虑源网荷不确定性的电力系统概率暂态稳定预防控制模型(PC-PTS),以及基于粒子群方法(PSO)和2m+1点估计 (PE)的PSO-PE综合求解方法。最后通过多点耦合注入风电功率的New England 10机39节点系统对本文提出的PC-PTS模型和求解方法进行验证。仿真结果表明：所提出的PC-PTS模型合理,PSO-PE综合优化方法快速有效,两者结合可提高考虑源网荷不确定性的电力系统概率暂态稳定水平。     

含风电场的电力系统紧急电压模型预测控制

基于非线性模型预测控制理论,文中提出包含风电场的紧急电压控制器设计方法.以系统的准稳态近似模型为基础,建立滚动动态优化模型,将其滚动优化问题描述成一个具有连续—离散时间微分—代数方程组的最优控制问题,其优化目标是负荷节点电压偏差和控制成本最小.采用Radau排列法将滚动动态优化模型转化为非线性规划问题,并借助建模软件A...     

不同拓扑结构风电汇集系统的电压稳定性分析

针对大规模风电场汇集并网后引起的电压稳定性问题,研究了适用于大容量风电汇集系统的电压稳定性分析方法和指标;并在该基础上考虑链形、混联形和辐射形典型拓扑结构对汇集系统电压稳定性的不同影响。利用Q-V曲线法从机理上分析出各汇集拓扑并网点的无功电压特性,并分别计算出其电压稳定裕度。最后对西北某实际风电汇集系统的仿真计算表明,辐射形汇集拓扑具有更好的静态电压稳定性和暂态电压响应特性,混联形次之,链形最差;可为实际工程中分析大规模风电并网的电压稳定性问题提供参考。     

含电压稳定裕度约束的模型预测电压控制器设计

本文提出一种基于模型预测控制的新型电压控制器设计方案,当系统发生扰动导致电压下降时,该控制器通过调节发电机参考电压设定值和无功补偿点的电容器投切量,使故障后系统电压恢复并满足给定的电压稳定裕度。该滚动优化模型中,目标函数综合考虑了电压偏移和控制成本,其等式约束为系统微分代数方程式,并将电压稳定裕度约束引入到不等式约束条件中。为了提高求解效率,采用直接动态优化方法将该动态优化模型转化为非线性规划问题,并采用AMPL优化建模软件提供的内点算法求解。以新英格兰39节点系统为基础构造的算例表明了所提方法的有效性。     

考虑静态安全约束的暂态稳定极限计算

将求解暂态稳定极限问题描述为一个以输电线路或输电断面输送功率最大为目标，以静态安全及暂态稳定为约束条件的最优参数选取问题．并将一种新的进化算法——粒子群游(PSO)，应用于暂态稳定极限计算．算例表明，此种计算方法克服了静态安全约束等因素对稳定极限的影响，因而减小了计算误差，提高了计算结果的精确性。