交直流并联输电系统的间谐波研究

针对国内对交直流并联输电系统中间谐波研究多侧重于检测而缺少对其产生机理及应用建模进行研究的现况,运用谐波调制理论,在交直流并联输电系统下,分析和比较系统在正常运行方式下,交流系统发生低频振荡及交流系统含有谐波源3种情况下,交直流并联输电系统产生间谐波的不同情况。同时分析和研究间谐波产生的机理,及其传递行为和相互影响,并提出间谐波产生的数学模型。最后基于Matlab/Simulink软件环境下通过一个典型交直流输电系统数字仿真和所推导数学模型的计算结果进行对比验证,实证该数学模型的正确性和有效性,为间谐波的测量和间谐波的治理提供理论依据。

基于PRONY辨识的交直流并联输电系统直流阻尼控制的研究

发展了一种用Prony算法辨识互联电力系统等值线性模型的方法,将其用于天广交直流并联输电系统低频功率振荡的研究,并设计出用于抑制区域间功率振荡的直流阻尼控制,仿真结果证明了该方法用于电力系统模式分析的有效性及所设计的直流阻尼控制的有效性和鲁棒性。

交直流并联输电系统的非线性鲁棒控制

针对含有常参数不确定性的交直流输电系统 ,使用自适应逆推方法设计了直流系统的非线性鲁棒控制器。基于该方法的设计 ,无需对原系统进行反馈线性化 ,并能保证闭环误差系统渐近稳定。

交直流并联输电系统实用动态安全域研究

通过改变发电机节点有功功率、电压幅值以及负荷节点有功功率、无功功率可得到满足暂态功角稳定性的临界点。在给定事故、直流功率及控制方式下,交直流并联输电系统的保证暂态功角稳定性的实用动态安全域边界,由描述各节点有功功率及无功功率或电压幅值(对应于发电机节点)上、下限的垂直于坐标轴的平面和极少数几个分别对应于不同失稳模式的临界点的超平面(简称为临界面)围成。在相同故障、失稳模式、直流控制方式下,分别对应于不同直流功率的临界面间具有近似平行性,并且它们的空间几何距离与直流功率的改变量成正比。因此直流功率可以作为临界面方程的一个有功功率变量。通过观察拟合得到的临界面方程系数可以看出,临界群中各节点的有功功率、发电机节点的电压幅值的变化将显著影响系统的暂态功角稳定性,而负荷节点的无功功率变化对系统的暂态功角稳定性影响很小。

基于WAMS的交直流并联输电系统模型辨识算法

在线辨识交直流并联输电系统模型是进行HVDC广域阻尼控制的前提。该文提出一种利用有限长广域测量数据在线辨识交直流并联输电系统模型的方法。假设系统为单输入、多输出模型,推导了交直流并联输电系统模型辨识理论,并以此为基础,用AR过程理论推导了Prony信号模型参数辨识的算法及计算过程时间消耗的计算公式;采用同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的GPS时钟准确计算了数据传输延时;在基于广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的调度自动化系统中,将计算事务分布实现,进一步提高了系统模型辨识速度。以南方电网中的贵广交直流并联输电系统为算例,证明了该算法的有效性与可靠性。

交直流并联输电系统的非线性分岔分析

由于高压直流输电HVDC(high voltage direct current)系统的动态特性以及交直流接口方程的非线性,交直流输电系统将具有非常复杂的动态环节与非线性环节,传统的线性分析方法无法准确分析系统的非线性特性。为此,应用分岔理论分析了一个典型交直流输电系统的电压稳定性,将负荷端有功功率、无功功率,原动机功率、HVDC控制参数等作为分岔参数,对整个系统进行了单参数和双参数分岔研究,特别是对HVDC控制系统所引起的分岔变化进行了详细分析。研究表明,在不同运行条件下,系统将出现多种复杂的分岔现象,直流输电系统的控制方式、控制参数及传输功率对系统电压稳定性有显著影响。

基于FFT和小波变换的交直流并联输电系统间谐波研究

运用谐波调制理论,结合开关函数的傅里叶分析,研究了在交直流并联输电系统下,交流系统供电电源含有畸变谐波时,直流线路和交流侧都产生间谐波的机理。给出了整流侧直流电压、直流电流以及交流电流产生的间谐波的一般形式。经过小波变换除去信号中的非稳态分量以后,再使用加窗快速傅里叶变换可以很好地得出其中的稳态分量。通过一个典型交直流并联输电系统数字仿真,同时在供电电源含有畸变谐波的情况下,对交直流系统的电压和电流量进行了间谐波计算。利用傅里叶小波分析综合分析法得到的仿真结果和计算结果相比较,验证了间谐波产生机理的正确性和有效性。

天广交直流并联输电系统的谐波分析

利用EMTDC对天广交直流并联输电系统的谐波及其对广西电网的影响进行了详细的分析。首先分析在正常运行条件下交流系统 (包括广西电网 )及直流系统中的特征谐波及总谐波畸变率 ,继而分析了故障条件下的谐波及影响这些谐波的各种因素 。

天广交直流并联输电系统过电压研究

利用EMTDC模型研究了天广交直流并联输电系统及广西电网的过电压问题。模拟了各种不同的故障条件 ,如直流闭锁、整流侧交流系统故障、逆变侧交流系统故障及广西电网故障等 。

天广交直流并联输电系统稳定性研究

研究天广交直流并联输电系统的稳定性问题及其与广西电网的关系。对各种故障条件 ,如直流系统单极或双极闭锁、广西电网中的线路及发电厂故障等 ,进行了仿真计算 ,并分析了其对整个系统及广西电网稳定性的影响。还模拟了各种维持系统稳定性的措施 。

安排交直流并联输电线路计划检修的新方法

由于大型交直流并联输电系统承担着跨地区、跨系统、远距离、大功率的输电任务,因此如何安排系统中的线路元件进行计划检修将直接影响检修期内系统的安全性和稳定性。基于这一点提出了一种安排输电线路计划检修的新方法,同时给出了该方法的数学模型。模型中系统的风险度是基于可靠性原理定义的,它反映的是系统在某种状态下的不可靠程度。该模型是一个0-1整数规划,用枚举法可以容易地求解。应用这种方法可以对系统在各检修期内的风险水平进行比较,从而作出相应的对策,保证整个系统在计划检修期间的安全性和稳定性。

天广交直流并联输电运行过电压的研究

利用电力系统暂态仿真软件 EMTDC对几个点的过电压进行了研究。结果表明在不同的故障方式、不同的运行方式下产生的过电压严重程度不同。其中当广西电网以枯小方式运行 ,逆变侧大部分交流线路被切除时所产生的过电压最严重。

提高交直流系统暂态稳定的非线性最优协调控制

针对交直流系统中影响暂态稳定的主要因素,即电磁转矩和机械转矩之间不平衡的问题,结合直流传输功率可进行快速调节的特点,提出了将直流功率调制和汽门开度进行协调控制的方案,以提高交直流系统的暂态稳定性。由于交直流系统为多输入多输出的非线性系统,控制方案采用了非线性系统状态反馈精确线性化理论和线性最优控制理论相结合的设计方法。用一个典型的交直流并联系统进行数字仿真的结果表明,这种协调控制既可以有效地提高交直流系统的暂态稳定性又可以利用HVDC的短时过载能力为突然产生功率严重缺额的地区提供紧急功率支援。

AC/DC并联输电系统大扰动短期电压稳定PDSR

通过对典型交直流并联输电系统的仿真研究发现,在给定事故、直流功率及控制方式下,在发电机节点有功功率和电压幅值、负荷节点有功和无功功率以及直流传输有功功率的决策空间上,保证交直流并联输电系统大扰动短期电压稳定性的实用动态安全域(practical dynamic security regions,PDSR),在较大范围内仍可由描述各节点注入上、下限的垂直于坐标轴的平面、极少数几个分别对应于不同失稳模态的描述大扰动短期电压稳定性的临界超平面和平衡节点所对应的约束面围成。同时发现:当采用整流侧定电流和逆变侧定电压控制方式时,或者低压限流器的参数VL取值较大时,PDSR将扩大;当直流传输功率的不同、直流定功率控制(功率值不变)测控点选择不同和负荷中感应电动机所占的比例不同时,PDSR临界超平面具有平移性质。

电力系统实用动态安全域及其搜索方法的改进

电力系统动态安全域(DSR)可为电力系统提供更为丰富的安全信息,实现电力系统的在线安全性评估与优化。经过大量的仿真实验发现,应用现有的搜索动态安全域临界超平面方法所得到的结果与理论分析得到的结果存在着很多差异。为此,分析了某些情况下应用现有实用动态安全域搜索程序所得结果存在偏差的原因,给出其理论上的解释,并通过增加非独立节点(一般选取平衡节点作为非独立节点)约束条件和改进相应的搜索方法解决了出现的偏差问题,完善了实用动态安全域(PDSR)的方法。并在CEPRI-36节点交直流混合系统和太平洋联络线交直流并联输电系统算例上进行了验证,得到了满意的结果。改进后的实用动态安全域及其搜索方法使动态安全域超平面的搜索更加精确,对实际系统更具有指导意义。

广西电网3年投资过亿元开展自主创新

据国资委网站讯日前，南方电网公司2005年度重点科研项目“广西电网无功电压稳定研究”科技项目通过验收。该项目解决了作为南方电网中部支撑网架的广西电网在运行控制中暴露出来的电压无功问题，为目前我国唯一的长距离交直流并联输电系统——“西电东送”南通道的安全稳定运行做出了积极贡献。