考虑分级电压控制作用的静态电压稳定裕度计算

提出了一种分级电压控制条件下静态电压稳定裕度的计算模型,所计算出的稳定裕度代表一次三次电压控制周期内系统由初始点到达临界点所能增加的最大负荷。该模型通过引入先导节点电压和区域无功水平的相关等式约束来反映分级电压控制作用,并引入互补约束来处理由发电机无功出力达到极限所引起的发电机节点与先导节点的节点类型转换问题。对该模型运用预测校正原对偶内点法求解,分别计算了IEEE39节点系统在三种负荷增长模式下实施分级电压控制前后的稳定裕度,并分析了实施分级电压控制的一种特定情况下临界点时系统各先导节点的状况,计算分析结果表明了该模型的合理性。

协调二级电压控制的研究

总结了协调二级电压控制(CSVC)的基本思想,提出了一种新的CSVC模型。在优先考虑中 枢母线电压偏差最小的前提下,利用多余的控制自由度保证本区域发电机运行在无功裕度更大、出 力更均衡的状态。仿真结果显示在分级电压控制体系中,如果二级控制环节采用所提出的CSVC 模型将有利于提高系统的电压稳定裕度。基于该CSVC模型的二级电压控制模块已经在国内某 省级电网得到实际应用。

风电接入下基于AP聚类的无功功率—电压控制分区方法

电网无功功率—电压控制分区是分级电压控制的基础。风电接入造成电网运行状态具有随机波动性,为获得能适应各种风电出力稳定的全网分区,考虑以节点间电气距离期望矩阵作为分区依据,采用先进的仿射传播(AP)聚类进行电网节点分区。由于PQ节点与PV节点响应过程不同,首先基于AP聚类对PQ节点进行分区;然后以PV节点为论域,在保证区域连通性和可控性的前提下实现PV节点归类至合适的PQ分区,最终完成全网分区。最后从聚类区内耦合性、区间解耦性以及分区电压控制灵敏度出发,定义分区质量评估指标,客观评价分区质量。仿真结果表明了所提方法的可行性和有效性。

D-STATCOM不平衡负载补偿与直流电压控制的研究

配电网中的不平衡负载会造成配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)并网连接点电压的不对称,该不对称电压会导致D-STATCOM直流电压2倍频的波动。而D-STATCOM的指令电流检测中通常加入了直流电压控制,直流电压的波动会直接影响指令电流的检测效果。在此基础上,提出一种改进的指令电流检测法,该方法通过对直流电压控制量进行平均值滤波处理,减小直流电压波动对不平衡电流检测的影响。同时,为了抑制DSTATCOM启动时过大的冲击电流,对直流电压采用了分级电压控制,该控制也基本消除了直流升压过程的超调,保护了D-STATCOM设备的安全。仿真和试验结果验证了上述方案的正确性。

集中式储能电站接入下的区域电网自动电压控制

研究和开发了一种集中式储能电站接入下的区域电网自动电压控制系统,提出一种集中式储能电站接入下按市调AVC、地调AVC、储能电站AVC子站三级分层控制架构,并阐述三级分层控制关键技术和控制策略。在某座大型集中式储能电站进行试点应用,为今后规模化集中式储能系统在电网侧的多元化应用,提供有效的控制理论和技术支撑。

二级电压控制模糊聚类电气距离法的研究

鉴于电网间的联系日益紧密、区域间的界限趋于模糊的发展现状,推导出了用于电压分级控制区域划分的模糊聚类电气距离法,用动态聚类图确定最佳分区个数和所对应的电气距离范围,结合孤立节点、PV节点的合并原则,实现了控制区域的划分。利用IEEE39节点系统验证了该方法的正确性和合理性。

扩展二级电压控制系统ESVC的设计与实现

电力网络的互联、大型联合电网的出现以及电压稳定性问题的日益突出使得以全系统或整个区域的安全经济运行为指标，以保证系统电压稳定性为目的的协调电压控制系统成为必要，于是便产生了电压分级控制的思想。如今，许多电网(如法国、意大利、巴西等国家的电网)已实现了电压分级控制，据有关文献报导运行效果良好。

适用于混合级联直流输电系统的柔直换流器直流侧控制方法

针对高低阀级联组成的特高压混合直流输电系统,提出一种适用于柔直换流器的直流电压控制方法。在选取单个柔直换流器作为定直流电压控制模式的基础上,其余定功率控制换流器加入分级辅助电压控制,稳态时精准控制直流功率,动态时针对不同电压波动,分级投入电压辅助控制,快速平抑直流过电压、欠电压和长时振荡问题。在此基础上,级联结构中的多柔直换流器直流侧不经平波电抗而直接并联,为避免多换流器间振荡,加入直流阻尼控制方法。最后利用实时数字仿真(RTDS)系统搭建级联直流系统仿真模型,仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

风电场并网电压波动问题研究

结合风力发电的特点,分析风电接入电网对电压造成的波动和闪变等影响,提出使用静止无功发生器、电压分级控制、采用多代理系统等稳定控制电压的措施,通过实例说明这些措施可以减小风电并网后的电压波动,保证电网安全稳定运行。

电网无功电压控制模式的演化分析

为了分析不同电压控制模式之间的联系,从一个理想化的最优控制模式出发,通过在时间、空间和目标3个方面所进行的合理简化,逐步将其演化为各种实用的电压控制模式,并利用时间-空间-目标三维分类的方法对各种电压控制模式进行了对比。得出了理想化最优控制模式、2层电压控制模式、保优电压控制模式、3层电压控制模式的数学模型。指出各种控制模式之间存在着内在的演化关系,不同的电压控制模式有不同的适用条件,其中3层电压控制模式更加适合现阶段中国电网的特点和需求。

智能电网技术在电力系统规划中的应用研究

针对多数区域电网的无功电压控制方式较为落后,区域电网相互之间协调能力较弱,导致电力系统电压并未得到较好地控制,需要重新设计区域电力系统的无功电压控制方案这一问题。提出了区域电网分级电压控制方案,实现了对当前区域电网无功电压控制方式的优化。在电力系统自动电压控制(AVC)系统的基础上建立了电力系统调度模型,求解得到平均协调功率因数的最小限值并确定了平均协调功率因数和电力系统负荷水平关系曲线,在此基础上研究了电网网损最低的最优化潮流计算方法,最后对智能电网自动电压控制技术在电力系统规划中的应用性进行了工程验证,验证结果表明,所提出的无功电压控制方案对于区域电网无功电压的控制效果较好。