基于互补机制的水火电力系统短期节能发电调度

为充分提高水火电力系统联合运行的经济性,将减少非可再生能源的使用量及降低火电成本为主要目标的水火电力系统短期发电调度问题,转化为水力发电量最大、耗水量最小和火力发电燃料总耗量最小且具有时序的3个优化子问题。该优化模型不仅可确定水电的最佳放水策略和火电的最佳出力,还可描述水电和火电的互补作用,充分体现节能和效益的理念。针对水电系统具有强非线性的特点,采用改电磁学算法进行求解,对火电子系统则采用内点法进行求解。算例结果验证了该方法的有效性。

电力系统临界电压崩溃潮流的柔性节点算法

针对电力系统电压崩溃问题,该文在负荷临界电压崩溃特性分析基础上,讨论功率型负荷的电力系统临界电压崩溃的潮流计算方法。提出利用交流电路临界电压崩溃的特性,规避崩溃支路,设置等值的柔性节点及柔性等式约束条件处理等措施,构成电力系统负荷临界电压崩溃的柔性节点潮流算法,为大型电力系统工作域的边界分析提供定量计算方法。IEEE5节点算例表明,所提算法是正确有效的。

稳态控制潮流的设定空载频率及空载电压算法

针对电力系统中、长期电压稳定分析等需确定各发电机组出力的潮流计算问题,根据稳态运行时,发电机组的输出功率由机组的有功-频率静态特性和无功-电压静态特性所确定,该文列出计及控制环节的求解方程,提出不需设置平衡节点的给定有功-频率特性的空载频率f_0、无功-电压特性的空载电压V_(G0)(f_0V_(G0))的潮流算法。在非限制情况下,该算法满足任一机组的调节,影响了全系统各机组的输出;系统中的任一扰动,全系统参与一次自动调节的机组均有响应的实际情况。5节点系统和IEEE30节点系统算例说明,该算法可用于分析控制目标和控制参数对电力系统潮流的影响。

控制同步发电机阶跃大扰动过程的目标引导法

针对工程中常要处理的因操作或运行工况突变而引起的过渡到新运行点的阶跃扰动过程控制 ,分析了发电机励磁调节的主要机理 ,提出了以机端电压偏差的 1-范数为最小的阶跃大扰动过程的目标引导控制法。大中型机组的工业试验结果表明 ,该文方法的理论与实践吻合好 ,是现代智能筛策略控制的一种工业具体实现 ,对抑制发电机因甩负荷引起的过电压达到接近理论极限的效果。

基于直角坐标注入电流形式的多平衡节点潮流算法研究

对常规潮流计算中节点注入量由牛顿法的复功率改变为电流,修正方程中的不平衡量由计算有功和无功功率的偏差改变为计算节点注入电流偏差,对于PQ节点,雅克比矩阵只需修正对角块元素,简化了雅克比矩阵的变量元素。同时,针对常规潮流算法中功率不平衡量有一个平衡机承担问题,提出了一种处理多平衡节点的潮流算法,使功率不平衡量由多个发电单元分摊。该算法物理意义清晰,容易实现,收敛性好,给出的算例验证了提出算法的可行性。

计及机组控制特性的稳态控制潮流的降维算法

给出了稳态控制潮流修正方程及其雅可比矩阵,并对修正方程采用降维算法,使降维后的修正方程系数矩阵具有与常规潮流雅可比矩阵相同的维数。该算法在方便编程的同时,减少了计算量和对计算机内存的占用量。

同调机组群的不对称Y阵动态等值法

根据电力系统分析中网络计算数学模型 (节点电压方程 )同调的特点 ,利用节点电压方程降维的待定系数法 ,在尽可能保持节点导纳矩阵对称性下 ,提出了仅修改一列或部分列元素的不对称 Y阵动态等值法。该方法原理简明 ,应用灵活方便。算例表明 ,即使在不严格同调的情况下 ,也能得到较高的精度。

给定线路功率的控制潮流求解方法及应用

介绍一种新的控制潮流算法。该算法考虑了发电机有功—频率特性曲线和无功—电压特性曲线的调节特性,避免了常规潮流对PV、PQ及平衡点的假设,有效地解决了电力系统调度运行中通过调整发电机出力使某些重要线路的传输功率维持在给定值的问题。特别是系统受到负荷扰动时,该算法能快速确定各机组的出力。对试验系统的计算表明,该算法是正确有效的。

等微增率方程组的分解、n维求解和协调

本文将水火电联合电力系统经济调度的必要条件－等微增率方程组－作变形。作出选代格式，可分别对每一电厂作运算，形成ｎ维的修正量方程，求解这ｎ维方程后，就可分别求得具有Ｎｅｗｔｏｎ法二阶收敛速度的功率修正量。算例表明，本文的算法收敛性好，计算量少，可以精确求得满足等微增率方程组和约束条件的解。

基于联络线功率限制的多平衡节点潮流算法研究

针对互联电网区域间限制联络线传输功率的要求,提出了一种系统扰动后维持联络线功率为设定值的新算法。该算法分区域进行潮流计算,对送端系统侧采用常规潮流算法计算,受端系统侧采用多平衡节点潮流算法计算,可以实现通过改变受端系统侧的运行方式,维持联络线功率为设定值的目的。该算法物理意义清晰,容易实现,收敛性好,给出的算例验证了提出算法的可行性。

基于电路理论分析电压稳定裕度指标

用电路理论定义电压稳定裕度指标并提出简单、快速、准确地从正常运行电网中搜寻电压弱支路的方法。经IEEE5节点系统算例验证,该方法正确有效。

梯级电站等微增率方程组的分解协调算法

本文中，对电力系统经济调度中梯级电站的水系耦合，提出一种在等微增率方程中也计及水系耦合影响、可利用稀疏矩阵技巧、又具有分解协调作用的算法，并提出了梯级电站经济运行的算例。算例计算结果表明，本文算法的收敛性、计算速度和计算结果的准确度均令人满意。

强耦合等微增率方程组求解的稀疏技巧

对电力系统经济调度中梯级电站的水系耦合，提出一种在等微增率方程中既计及水系耦合影响、可利用稀疏矩阵技巧，又具有分解协调作用的算法。算例计算结果表明，本文算法的收敛性，计算速度和计算结果的准确度均令人满意。

三相双绕组变压器的零序特性分析

阐述了三相双绕组变压器零序特性与正序特性相异的原因在于相间存在互阻抗，阐明了采用传统方法测定变压器零序参数时，开路零序阻抗具有多值性，提出Ａ（Ｂ）参数标准值的建议，并指出了传统三试法中存在的问题。

一种基于区域间联络线功率限制的潮流算法研究

在常规潮流算法的基础上,提出了通过改变送端或者受端节点的注入功率、考虑互联电网区域间联络线传输功率限制的新算法,并用算例验证了算法的可行性。

基于暂态量的超高压输电线路故障选相

在分析超高压输电线路三相导线间耦合关系的基础上,该文提出了一种基于暂态量的故障选相方案。该方案算法利用小波变换表征电流故障分量的暂态能量,并通过比较三相间能量的相对大小来识别故障类型和判别故障相别。大量EMTP仿真测试表明,该算法在不同的故障条件下(包括在不同的故障位置、过渡电阻、初始角等)都能基本正确地快速选出故障相,并在一定程度上弥补了基于初始行波的选相方法之不足。动模试验数据也充分验证了故障选相新方案的可行性。

大规模水火电力系统最优潮流的现代内点理论分析

基于原始问题的扰动的Karush Kuhn Tucker条件,推导出一种求解水火电力系统最优潮流(HTOPF)问题的现代内点算法。沿着内点法的中心方向将该算法成功地扩展于求解次最优的HTOPF问题时(A-HTOPF)。与HTOPF相比,A-HTOPF不仅在求解大规模系统问题CPU时间下降1～2倍,而且在大多数情况下,可以保证所得最优目标值的精度高于99％。

大规模水-火电力系统最优潮流的现代内点算法实现

讨论了如何将现代内点非线性规划算法具体实现的问题。首先,定义了简约修正方程的变量和行的排列顺序,对简约修正方程进行行列变换,导出了一种由4T4T(T是调度周期)块状对角子矩阵组成的新的数据结构。此数据结构与节点导纳矩阵的结构相似,从而原问题的结构得到了充分利用,使得HTOPF问题易于编程与求解。为了清楚起见, 以一个4节点的简单电力系统为例展示了简约修正方程实现的过程。仿真结果表明: 所提算法具有良好的收敛特性和合理的计算时间,对于求解大规模系统问题具有广泛的应用前景。

三相电压型PWM整流器准定频直接功率控制

建立三相电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器在不同坐标系下的数学模型,分析直接功率控制(direct power control,DPC)的工作原理。针对直接功率控制中开关频率变化问题,通过对PWM整流器瞬时功率分析推导,提出一种内环直接采用电流控制的新型准定频直接功率控制策略。仿真验证了算法的可行性。采用PM300DVA120智能功率模块,设计50 kVA的三相电压型PWM整流器控制实验,在10 kHz、5μs的开关频率下获得良好的实验结果。实验结果表明,所提方法实现单位功率因数运行,与现行的DPC-SVM定频控制方法相比,具有更好的动静态响应性能。

电力电子技术实验改革与实践创新平台建设

面对电力电子技术的广泛应用和快速发展,进行实验教学改革和构建电力电子技术实践创新平台。介绍实践创新平台人才培养体系以及以CDIO/V模式的人才培养实施过程。所建具有自主知识产权的实践创新平台,具有多层次、数字化、可二次开发的技术特点,可以满足优秀本科生实验创新项目、研究生人才培养和教师科研项目实施的要求,成效显著。