面向超低频振荡的水电调速器与SVC附加频率控制参数联合优化

互联电网超低频振荡抑制对系统安全稳定运行至关重要,现有研究仅考虑水电调试器PI控制参数优化的措施,可能导致水电调频能力降低。随着电网中静止无功补偿器(SVC)数量的显著增长,通过SVC附加频率控制为超低频振荡抑制提供了新的思路,于是提出了一种SVC附加频率控制与水电调速器PI参数联合优化方法。首先,建立了包含水轮机和SVC的单机单负荷系统等值模型,分析SVC的附加频率控制原理,并分析所提模型对系统超低频振荡的抑制作用;在此基础上,以超低频振荡阻尼系数和水电机组一次调频性能为优化目标,通过优化设计控制器参数以提升系统整体的超低频振荡抑制能力;最后,在PSCAD/EMTDC平台上搭建了水电机组和SVC仿真模型,对所提方法进行有效性验证。仿真结果表明,该方法可有效提升高比例水电电网超低频振荡阻尼能力,同时提升水电机组调频能力。

基于ERF和BO-SVC的交流接触器触头故障识别方法

针对交流接触器各状态样本不均衡导致故障状态识别精度低和特征冗余度高的问题,文中提出一种基于嵌入式随机森林(embedded random forest,ERF)和贝叶斯优化非线性支持向量机(Bayesian optimization-support vector classification,BO-SVC)的复合识别方法。首先,通过交流接触器全寿命试验平台提取接触器状态特征,并针对各状态样本间不均衡导致识别精度低现象,提出一种基于权重法的样本均衡处理策略。然后,使用ERF对均衡后样本进行特征选择和降维,提取最能表征触头状态变化规律的最优特征。最后,将最优特征输入到BO-SVC识别模型,与另外2种代表性模型作为对比,以精确率、召回率和F1-分数3个指标对各模型性能进行评估。在3个指标上,文中方法的结果分别达到95.22%、98.91%和97.01%,均高于对比模型。以F1-分数为指标,在4组样本上对各模型性能进行测试,结果表明文中方法的F1-分数平均高出对比模型0.56%和27.28%,验证文中研究有效解决了交流接触器特征冗余和故障识别精度低的问题。

基于ISSA-SVC的配电网高损台区窃电检测方法研究

针对现有的基于机器学习的用户窃电行为检测方法检测效率和准确率不高等问题,提出一种基于改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)优化支持向量分类机(support vector classification,SVC)参数的ISSA-SVC窃电检测模型。首先,该模型通过分析台区每一天的线损率与窃电电量、窃电用户计量电量与窃电电量、窃电用户计量电量与线损电量、台区供电量与窃电电量、用户最近一天用电量和相邻几天用电量、具有相似特征用户用电量曲线的相关性提取用户窃电特征参量。其次,利用动态时间规整(dynamic time warping,DTW)方法计算得到它们的相关系数。最后,采用ISSA优化SVC惩罚参数C和核参数g,并对台区内窃电用户进行检测。仿真算例与实际电网数据分析表明,所提方法与传统的窃电检测方法相比,具有更高的效率和准确率。

可控整流器型直流融冰兼SVC装置在SVC模式下控制域解析

运行在SVC模式下的可控整流器型直流融冰兼SVC装置,其整流阀触发角的调节范围(控制域)通常在90°附近的较小区间内,但缺乏明确的分析。结合装置运行时的基本约束条件,从考虑换相角的前提下各量与触发角间的关系出发,分析了其在无功补偿运行模式下的控制域和无功补偿量解析表达式,并对分析结果的正确性进行仿真验证。研究结果对可控整流器型直流融冰兼SVC装置参数分析及控制参数优化设计具有参考价值。

基于C.P.Steinmetz平衡化原理PI控制方法的SVC系统研究

瞬时电流控制补偿策略来实现三相平衡化和功率因数的补偿,从理论上分析了这种方法的正确性;然后,用MATLAB/Simulink进行了仿真,通过仿真和实验发现,静止无功补偿控制系统具有一定的合理性和先进性,能够达到较快的响应和较好的补偿精度,可实现对三相不平衡负载的快速动态无功补偿,达到了预期的补偿效果。

SVC抑制次同步振荡控制策略研究

次同步振荡(SSO)问题有可能造成发电机组轴系不稳定扭振甚至损坏发电机转轴,从而危及电力系统安全运行。基于EMTDC/PSCAD仿真平台,运用静止无功补偿器(SVC)来抑制次同步振荡,采用附加电压控制以及模态分离控制这2种控制策略,对这两种控制策略下的SVC抑制IEEE第一标准模型的次同步振荡效果进行了分析和比较。仿真表明2种控制策略均能抑制次同步振荡,总体而言,模态分离法较好。

基于IPSO-SVC的含风电配电网稳压控制策略

当配电网含风电接入时,电能质量会受到较大的影响。为解决不同风速下风力机出力不同影响配电网电压稳定性的问题,利用静止无功补偿器提高含风电配电网电压稳定性。在考虑不同风速场景下,引入改进粒子群算法并以配电网系统有功损耗最小为目标函数,优化SVC控制参数,改善SVC对电压的控制性能。以含风电IEEE 33节点算例进行仿真计算,验证了该算法的正确性和可行性。

静止无功补偿器(SVC)的一种新型非线性鲁棒自适应控制设计方法

为提高提高多机电力系统的暂态稳定性,该文首先建立了静止无功补偿器(static var compensator,SVC)系统的一个含有时变参数不确定性的二阶非线性动态模型,然后在SVC动态模型的基础上,利用自适应控制技术和鲁棒控制技术设计了SVC系统的控制器。为了验证所设计的控制器的有效性,以一个经典的三机九母线电力系统作为测试系统,对鲁棒自适应SVC控制器与PID SVC控制器和反馈线性化SVC控制器分别进行了比较研究。仿真结果表明,与PID SVC控制器和反馈线性化SVC控制器相比,所提出的鲁棒自适应SVC控制器具有良好的性能。

阻尼联络线低频振荡的SVC自适应模糊控制器研究

从暂态能量的角度对区域模式振荡的过程进行分析,提出以降低区域间振荡能量为控制目标的阻尼控制策略,设计出附加在SVC上的自适应模糊控制器,以提高互联系统的动态稳定性水平。该控制方案不需预知系统具体参数,通过对系统运行状态和控制效果进行评判,依据模糊规则自适应地对控制参数进行调节,实现对区域模式振荡的有效抑制。数字仿真表明,该控制器能有效地提高互联系统的动态稳定性水平,对不同的系统运行方式和振荡模式具有较强的鲁棒性。

PSS和SVC联合抑制特高压网络低频振荡

结合2012规划特高压局部电网,提出具有工程实用性的低频振荡控制方案:采用Prony分析检测联络线主导振荡模式,对区域内振荡模式,通过在与该模式强相关的发电机上安装电力系统稳定器(PSS)进行阻尼控制;对区域间振荡模式,采用带附加阻尼控制的静止无功补偿器(SVC)抑制振荡。用PSASP进行仿真,在联络线末端设置故障,检验配置PSS或者SVC后的功率振荡的抑制情况。仿真结果表明,该方案设计有效,具有较好的工程参考价值。

SVC与桨距角控制改善异步机风电场暂态电压稳定性

研究了改善异步机风电场暂态电压稳定性的措施。基于普通异步机的恒速风电机组是目前世界上应用最为广泛的风电机组之一,由于其发出有功功率的同时吸收无功功率,会导致接入风电地区电网的电压稳定性降低。文中在DIgSILENT/PowerFactory中建立了静止无功补偿器(SVC)控制模型及风电机组桨距角控制模型,通过包含风电场的电力系统仿真计算验证了模型的有效性及其对异步机风电场与电网暂态电压稳定性的贡献。研究结果表明,在接入风电地区电网发生三相短路的大扰动故障时,SVC能够有效地帮助恒速风电机组在故障后恢复电压,提高输出的电磁功率,桨距角控制能够有效地降低恒速风电机组的输入机械功率,以上2种措施能够避免风电机组机械与电磁功率不平衡引起的异步发电机超速及电压失稳;采用SVC及风电机组桨距角控制能够改善异步机风电场的暂态电压稳定性,确保风电机组连续运行及电网安全稳定。

综合利用SVC和风力发电机的风电场无功控制策略

针对风电场的无功功率平衡和电压稳定问题,提出了一种以风电场与电网交换无功功率值为目标的控制策略。综合运用风电场安装的SVC无功补偿装置及双馈机组的无功调节能力来达到这一目标值。提出了依据不同位置的风机发出无功功率对出口母线送出无功的灵敏度来确定风机调整顺序的方法,使风机发出尽量少的无功功率来满足出口处送出无功的要求。用内蒙某实际风电场运行数据验证了控制策略的有效性。

SVC与STATCOM联合运行协调控制设计与仿真

针对静止无功补偿器(SVC)装置无法抑制电压闪变的缺点,提出了一种新型SVC与静止同步补偿器(STATCOM)构成的混杂装置以及基于模糊预测的联合运行方案,即利用小容量STATCOM抑制闪变配合大容量SVC补偿无功。对于抑制电压不平衡问题,探索了SVC分相控制的实现方法和效果。对含有混杂装置的单机无穷大系统的仿真结果验证了协调控制策略的有效性以及不平衡控制方法的正确性。

SVC与STATCOM在大容量输电通道上的应用比较

静止无功补偿器(SVC)和静止同步补偿器(STATCOM)都是无功补偿的重要装置,在故障下的电压支撑、提高暂态稳定极限、阻尼功率振荡等方面对两者进行分析比较。仿真指出在输电通道上安装大容量无功补偿装置,单个节点上安装SVC和STATCOM对维持节点电压的能力一般,STATCOM好于SVC;在提高暂稳极限方面,STATCOM的效果好于SVC;在增强系统阻尼效果上,同容量的STATCOM明显优于SVC,同调节范围时两者阻尼控制效果基本一致;STATCOM响应速度高于SVC,但响应速度对控制效果影响不大。

使用直接神经动态规划方法的SVC附加阻尼控制

电力系统具有的规模巨大、强非线性和不确定性等因素一直是动态稳定控制中难以解决的问题,而直接神经动态规划方法是一种基于测量的不依赖于系统模型的在线控制方法,文中用于实现4机2区系统中SVC的附加阻尼控制器的设计,主要由两部分组成:执行网络和评价网络,这两部分均为神经网络,前者用于产生控制信号,后者用于评价当前的系统状态,并据此调整控制律。文中还通过在MATLAB环境下的仿真,分析了其学习能力、控制效果和适应能力,与使用传统方法设计的控制器的比较结果显示了其在适应性上的优越性。

藏中电网SVC配置方案及补偿策略分析

通过建立包含青藏直流系统的2012年藏中电网模型,对SVC投运后藏中电网的运行特性进行研究;提出优化藏中电网SVC动态无功补偿配置措施以改善藏中电网电压稳定性,进而提高藏中电网直流受电能力;并通过仿真验证所提措施的有效性。

采用SVC抑制次同步谐振的机理分析

针对采用静止无功补偿器(SVC)抑制次同步谐振(SSR)的核心问题,即如何提供与扭振模态频率互补的电流分量问题,提出了SVC基波电纳次同步调制的控制机理和数学模型。分析表明:对SVC基波电纳参考值进行次同步频率调制,可控制其输出大小和相位适当的模态互补频率电流,进而在机组中产生对应模态的阻尼扭矩,达到抑制SSR的目的。这一控制机理同时会导致SVC输出超同步和复杂分数次谐波分量。基于详细电力电子电路的非线性电磁仿真和实际SVC设备试验均验证了控制机理和数学模型的有效性和正确性,进一步将所提出的控制机理应用于锦界电厂串补输电系统的SSR问题,数值仿真结果证实了其有效性。

TCSC与SVC用于提高输电系统暂态稳定性的仿真研究

针对电力系统中存在的暂态稳定性问题,为保证足够的传输功率且不必在故障时切机,考虑同时采用晶闸管控串联补偿器(TCSC)和静止无功补偿器(SVC)来提高系统保持同步的能力。采用多机系统中TCSC和SVC以能量函数法为指导的控制策略,不仅能提高系统功角稳定,而且与网络参数无关,具有较强的鲁棒性。对于典型的高压远距离交流输电系统,采用NETOMAC仿真软件进行了仿真,研究了TCsC和sVC以及一些辅助措施在各种严重故障下对提高系统暂态稳定性的作用。通过比较证实了所采用的控制策略具有有效性和优越性。

SVC补偿型定速风电机组模型及其特性分析

在电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory中建立了静止无功补偿器(static var compensator,SVC)补偿型定速风电机组的模型,分析了其稳态和暂态特性以及由SVC补偿型风电机组组成的风电场对电网的影响,分别采用上述风电机组模型和用电容器组进行补偿的普通定速风电机组模型进行仿真实验,比较结果表明SVC补偿型风电机组具有快速调节无功功率的能力,当系统故障时,该风电机组可快速恢复系统电压,且风电机组启动过程对系统的冲击较小。

藏中电网SVC控制策略实时仿真及参数优化

为配合青藏直流馈入,计划在夺底、乃琼和曲哥3站加装静止无功补充装置(static var compensator,SVC),以改善藏中电网电压稳定性,提升直流输送容量。为在实际工程实施前对SVC控制器的控制策略进行仿真校验及参数优化,搭建了基于HYPERSIM实时仿真装置的藏中电网数字仿真模型,并与实际的SVC控制器相连,对SVC控制策略进行了参数优化与实时仿真验证。对藏中电网夏季大方式和冬季大方式等进行仿真试验,相比未加装SVC时,加装SVC后藏中电网具有较好的故障电压恢复特性。仿真结果表明,SVC的控制策略对藏中电网电压稳定具有较好的控制特性。