应用功角空间降维变换的相轨迹判别系统暂态稳定性

随着广域测量系统的广泛运用,出现了利用相轨迹几何特征在线判别电力系统暂态稳定性的方法,针对这些方法依赖于分群结果的缺点,该文提出了一种基于功角空间降维变换的相轨迹判稳方法。首先对系统的功角运动轨迹在功角空间中进行降维变换,将轨迹投影为一维坐标轴上的运动,分析了其物理意义;基于这种降维变换后的运动参数,构成新的相平面,并在数学推导证明的基础上利用新的相轨迹凹凸性来判断系统的暂态稳定性。对新英格兰10机39节点系统的仿真实验证明了所提方法的有效性,并指出该方法比普通的分群后直接构成相平面的方法更优越。

一种基于转速差–功角差变化趋势的暂态功角稳定辨识方法

为实现基于响应的电网暂态稳定实时分析,提出一种基于相平面上转速差—功角差变化趋势辨识电网暂态功角稳定性的方法。以单机无穷大系统为例研究并证明了转速差–功角差变化趋势与暂态功角稳定的关系,从而揭示了机械动能与电势能相互转化时系统维持同步运行的表现形式。针对多机系统,利用双机等值思想进行推广应用。为克服虚拟的等效惯量中心计算得到的运动轨迹一阶导数并不平滑的缺点,采用最小二乘法将其拟合成二次函数抛物线形式,判断其变化趋势,从而识别系统暂态稳定性。通过单机无穷大系统和新英格兰10机39节点系统算例,验证了所提方法的准确性。计算仅使用发电机的功角和转速量,方便、简洁、快速,具有良好的应用前景。

互联电网低频振荡的相关问题及研究

综述了电力系统低频振荡发生的机理、分析方法、抑制措施及存在的相关问题;并提出建立基于广域测量系统(WAMS)的实时低频振荡监控系统,将频域分析法与Prony辨识法结合起来,在线分析系统的振荡模态;并首次提出将模态级数法用于互联电网“超低频振荡”的机理分析。

基于广域测量系统的混合量测状态估计算法

针对当前广域测量系统(WAMS)测量点少、无法进行状态估计的问题,提出利用量测变换的方法将数据采集与监控系统(SCADA)支路功率量测转换成等效电流相量量测,与WAMS量测组成混合量测系统,并提出了直角坐标系下混合量测的状态估计算法。理论分析和算例表明该算法具有常数的雅克比矩阵和信息矩阵,而且信息矩阵能够针对节点电压相量的实部和虚部进行解耦处理。该算法收敛快速,属于线性收敛,且基本不受系统规模的影响。此外,本文还研究了该算法对有注入功率节点的处理,不同R/X值对该算法收敛情况的影响以及PMU量测值对估计结果精度的影响分析。

基于相对增益和改进粒子群算法的PSS与直流调制协调策略

现有电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)和直流调制多使用本地信号作为控制器反馈输入信号,控制器间的交互作用可能降低甚至破坏系统稳定性。提出了一种基于广域测量信号的PSS与直流调制协调策略,首先通过留数法选择对于振荡模态可观性较强的广域信号作为阻尼控制器备选反馈信号;其次通过相对增益方法选择使PSS和直流调制交互影响最小的备选信号作为最佳反馈信号;而后设计分散控制器,并运用基于混沌和差分进化的混合粒子群优化算法对PSS和直流调制控制器参数进行协调优化。最后,通过EPRI 36节点系统仿真验证了协调策略的正确性和有效性。

基于广域量测的电压稳定在线监测方法

利用电压稳定在线监测系统进行在线预警,是电压稳定在线监控系统的重要组成部分。该文根据单电源简单传输系统模型,提出一种在线监测静态电压稳定性的负荷裕度指标,它可准确地反映节点的负荷裕度,能给出运行点是否位于系统PV曲线上半支或下半支的信息。对多机系统中的负荷节点及联络节点构造单电源功率传输等值系统,等值电源的电压幅值能基本保持恒定;利用广域量测系统,测量计算单电源功率传输等值系统参数及负荷裕度指标。在改进的IEEE50机测试系统上仿真表明,提出的电压稳定在线监测方法能很好地反映负荷裕度,捕捉到电压稳定薄弱母线。

基于广域测量系统的在线电压稳定预测指标的应用

基于相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)为在线电压稳定估计提供了新的思路和方法。采用π型支路模型,利用同步测量数据推导了可用于高压电网的支路在线电压稳定指标,从物理意义层面将该指标解释为虚拟有功裕度指标IVAM,并提出了一种改进的考虑某一断面IVAM变化趋势的实时电压稳定预测指标。IEEE14节点算例和某省实际电网算例验证了该指标的准确性。改进的电压稳定预测指标算法结构简单、准确度高,便于实现在线应用。

融合轨迹预测技术的输电线路新型自适应重合闸

输电线路故障的重合闸时刻对系统的暂态稳定有很重要的影响。针对目前最佳重合时刻难以在线确定的问题,提出融合轨迹预测技术的重合时刻在线捕捉方法。核心是利用机组功角的轨迹预测信息,确定系统振荡机组的主导模式,并按主导模式对机组进行分群,将多机系统复杂的暂态稳定性问题转化为对应的单机无穷大系统的功角稳定性分析,选其单机无穷大系统(one machine infinite bus,OMIB)映像的前3摆的平均稳定裕度作为确定最佳重合时刻的指标。由于映像系统功角的幅值与稳定裕度成反比,因此给出实用判据:最佳重合时刻满足的条件为OMIB映像的前3摆功角幅度均值最小。最后给出了完整的设计方案。

智能电网——未来电网的发展态势

智能电网已成为近年来国内外有关未来电网发展趋势的热门话题。文章简述和分析了智能电网研究开发背景情况,智能电网的概念、特性和发展智能电网的驱动力,智能电网包含的主要技术,我国智能电网技术研究取得的部分进展以及目前国外智能电网技术研究的新动向。对于如何发展我国智能电网,作者提出了自己的看法。

基于GPS的相量量测单元在电力系统中的应用研究

基于GPS(Global Position System)技术的同步相量量测单元(PMU)可以实时测量节点电压的幅值和相角,介绍了PMU的测量原理以及其在电力系统电网稳定性监测与分析、广域测量系统(WAMS)、暂态稳定预测及控制、在线扰动识别、低频振荡的在线监测与分析、负荷参数辨识等方面的潜在的应用价值。为电力系统分析和控制提供了新思路。