基于改进支路暂态能量函数的风电并网暂态最优切机控制

大规模风电接入比例的增加对电力系统暂态稳定性造成了影响,因此在风电并网系统的紧急控制中必须考虑风电切机措施。首先分析了双馈式感应发电机(DFIG)的暂态运行特性;然后运用改进支路暂态能量函数法分析了DFIG和传统火力发电机切机效果的差异性。结果表明在风电并网系统的紧急控制中应考虑风电和火电机组切机比例的配合。因此,提出一种考虑风力发电机的最优切机决策模型和一种实用化解法,合理选择最优的风火电切机比例,改善系统恢复过程的特性,极大地提高了系统运行稳定性。通过某区域风电外送系统暂态切机算例验证了该方法高效可行。

修正的暂态能量函数及其在电力系统稳定性分析中的应用

针对电力系统稳定性分析中混合算法的缺点，本文推导了修正的暂态能量函数。

基于暂态能量函数混合法的电力系统脆弱性分析

电力系统在遭受大干扰后失稳的后果非常严重,甚至是灾难性的,从暂态稳定方面分析系统的脆弱性具有重大的研究价值。采用暂态能量函数,结合暂态稳定分析中数值仿真法和直接法两种基本方法,同时考虑预想事故概率,从暂态稳定安全角度快速、定量评估电力系统的脆弱性。基于事故概率与暂态能量裕度构建相关脆弱度指标,并根据临界机群状态以修正暂态动能,改进不同事故下系统脆弱性的评估精度,同时确定系统的薄弱环节。通过对IEEE 5机14节点系统的仿真,验证了该方法的合理性与有效性。

基于暂态能量函数的核电机组接入电网暂态稳定性研究

针对核电机组接入电网的暂态稳定性进行了研究。利用电网动态等值建模方法,以核电机组为研究系统,其余部分为外部系统,将电网等值为2机系统。基于暂态能量函数法,对核电机组接入电网的暂态稳定性进行了仿真分析,并与时域仿真计算结果进行了比较验证。结果表明,等值模型能够较好地反映系统在受到扰动后的动态响应,基于暂态能量函数法分析结果与时域仿真分析结果吻合,且计算快速有效,所用方法能正确反映电网和核电机组暂态稳定状态。核电机组会受到电网扰动的影响,只要扰动清除迅速,系统和核电机组均可保持稳定运行。

基于复杂网络和暂态能量函数的支路暂态脆弱性评估

电力系统在遭受大扰动后失稳可能造成严重后果,甚至引发灾难性事故。基于结构保持模型的多机电力系统暂态能量函数求解各支路势能。结合复杂网络的有向电气介数,考虑发电机出力变化对支路潮流的影响,计算出支路的状态脆弱性以及支路在系统结构中的重要程度。最后,基于结构和状态两因子构建了综合脆弱度指标,对电力系统支路的暂态脆弱性进行了综合评估。通过对6机系统进行仿真计算,验证了该方法能够有效地判断故障后系统的脆弱支路以及临界机群。

暂态能量函数的动力学意义思考

本文从动力学角度分析暂态能量函数的由来及物理机制。在此基础上,论证了相对于故障前稳定平衡点的暂态能量函数的合理性;指出功能转换及守恒关系不仅对于全系统,而且对于任何发电机都成立,发电机间、机群间都不存在着暂态能量的交换;分析了多机系统的临界能量点与相关不稳定平衡点不重合的原因;认为临界受扰轨迹和临界能量点的恰当处理是进一步提高暂态能量函数法暂态稳定性分析精度的关键。

在线暂态稳定评估的等效机暂态能量函数法

基于机组间相对运动的暂态能量评估系统暂态稳定性的观点 ,提出了等效机暂态能量函数法 .该方法可以由临界机相对于参考机摇摆曲线定性判别系统暂态稳定性并给出稳定裕度 ,仿真计算验证了等效机暂态能量函数法的有效性 ,表明该方法可应用于在线暂态稳定评估 .

对应用暂态能量函数法分析电力系统暂态稳定性的评价

基于李雅普诺夫稳定理论 ,对用于电力系统暂态稳定分析的暂态能量函数法进行了分析 ,认为可定量分析和快速性是其独特优势 ,不可靠性是其局限性。提出了暂态能量函数法用于非自治系统所必须满足的条件 ,包括用临界轨迹确定临界能量 ,以及用临界轨迹得到的切除时间确定故障清除后的稳定平衡点等。尽管目前暂态能量函数法只作为电力系统暂态稳定分析的辅助工具 ,但如何提高它的可靠性并将其应用到非自治系统仍是有待深入研究的课题。

基于Taylor级数法动态步长控制的暂态能量函数法

势能边界面PEBS(PotentialEnergyBoundarySurface)法是暂态能量函数法的一种,将Taylor级数法暂态稳定计算的动态步长控制应用到PEBS法中,可以大步长的模拟持续故障轨迹,减小模拟区间数,提高计算效率,同时也可以满足计算精度的要求。计算结果表明,Taylor级数法暂态稳定计算的动态步长控制有效地提高了PEBS法的解算效益。

暂态能量函数法在地区电网黑启动辅助决策中的应用

电网黑启动是一个包含了发电厂启动、电网调度和运行的复杂动态过程,其电网路径及孤立电网闭环点的选择一直是困扰调度人员的核心问题。由于黑启动中的电网处于孤立状态,其暂态稳定性是衡量电网强壮程度的一个重要指标,文中提出利用暂态能量函数法对黑启动路径和闭环等问题进行量化分析和择优选择。根据该方法编制的黑启动辅助决策软件已成功应用于广东多个地方电网的黑启动方案设计中,通过2个应用实例说明了该方法的有效性。

暂态能量函数的动力学机制

本文分析了全阶Ｐａｒｋ模型下同步发电机机电暂态能量转换机制，为暂态能量函数法成功地应用于详细模型下多机电力系统暂态稳定分析之中奠定了物理基础。同时也阐明了用参变量法构造暂态能量函数的局限性。

暂态能量函数法在区域电网中的应用研究

现代电力系统的规模不断扩大、特高压项目逐步建成,电力系统日趋复杂,因此,系统运行更加接近稳定极限状态,安全稳定性问题日趋严重。本文提出了一种基于区域等值系统模型的暂态能量函数,利用该能量函数法可以计算暂态能量、临界能量,判断机组失稳与否。并应用此方法对8机36节点系统进行了暂态稳定性分析,最后结合PSASP仿真验证了该方法的有效性。

分层切负荷的暂态能量函数(TEF)分析

远方电源端切机受端切负荷,是大容量远距离输电系统通常的稳定控制措施。本文从能量函数角度研究了这两类措施对系统稳定性的影响,重点分析了分层切负荷措施的合理性。指出分层切负荷情况下的系统暂态过程是变结构问题。对不同操作场景下能量值和势能参考点的归一化作了有效地处理,提出了切负荷灵敏度的概念,并给出了简洁实用的表达形式。分析结果证明这些处理对于大容量远距离输电系统的暂态稳定分析是有效的。

基于修正暂态能量函数裕度的紧急控制算法及其在广东电网的应用

近年来随着安全稳定控制系统在电网紧急控制中发挥的作用越来越重要,快速评估、确定并优化电网紧急控制措施,对提高电网的安全运行水平、降低事故情况下系统的损失具有重大意义。为此,采用修正的暂态能量函数对电网进行安全分析,结合广东电网安全稳定控制系统的常规配置方案,针对电网暂态稳定的薄弱环节,提出了求取最优稳定控制措施的算法和流程。在广东电网的应用结果表明,该算法适合于制定大型网络的离线紧急控制决策,结果可靠,计算速度快,具有较高的理论价值和实用性。

用暂态能量函数法研究双励机非线性励磁控制

利用暂态能量函数法研究双轴励磁同步发电机的非线性最优励磁控制。考虑系统的非线性特性推导出非线性最优励磁控制规律，并与单励机及双励机的线性最优励磁控制进行了比较。仿真结果表明，本控制方案有效地改善了电力系统运行的静态及暂态稳定性。

详细模型下的暂态能量函数法研究

基于同步发电机机电暂态能量转换机制，本文系统构造了适应于不同详细模型的暂态能量函数，并拓展了ＰＥＢＳ法，使之有效地分析详细模型下多机电力系统的暂态稳定性。

基于暂态能量函数的电力系统非线性鲁棒滑模励磁控制

针对电力系统暂态过程的非线性特性,以功角稳定为目标设计了一种状态反馈非线性滑动模励磁控制器。通过直接计算系统的暂态能量函数,利用Lyapunov稳定理论,得到稳定流形作为切换平面,然后设计相应的滑动模励磁控制律,将系统限制在所设计的稳定流形上。在设计时考虑了对系统参数不稳定性,从而控制律具有一定的鲁棒性。设计中未使用任何线性化方法,因而控制律对系统的非线性特性完全适应。仿真结果表明所设计的控制器不仅具有良好的小干扰稳定性,而且对于大干扰暂态过程也具有很好的抑制作用。

基于系统暂态能量函数及直流灵敏度排序的多直流调制协调策略

超低频振荡是异步联网后送端电网出现的频率稳定新问题。水电机组提供负阻尼是超低频振荡产生的直接原因,而直流调制是抑制系统频率振荡的有效手段。该文根据暂态能量函数,计及直流调制量限制,从能量的角度分析直流调制抑制系统振荡的条件;并定义机组能量参与权重,推导实际系统中某一振荡模式下暂态振荡能量的计算公式;然后基于子空间模型辨识的方法,计算模式可控矩阵,由直流调制灵敏度形成直流调制顺序表;最后由系统暂态振荡能量及直流调制顺序表,确定参与调制的直流,以此对系统进行状态空间辨识,并结合一种新的改进粒子群算法（particleswarm optimization,PSO）,对参与调制的直流参数进行优化,实现对系统频率振荡的有效抑制。

基于等效暂态能量函数分析的功率平衡紧急控制时间计算研究

在对功率平衡紧急控制后的暂态能量函数公式的推导的基础上,提出了系统紧急控制后的线性等效暂态能量的计算公式,并在同一坐标下通过比较持续故障导致的不平衡功率、故障切除导致的不平衡功率、功率平衡紧急控制导致的不平衡功率以及三者的等效暂态能量之间的关系,分析了不同故障状态下功率平衡紧急控制时间与暂态能量中的故障临界清除时间的关系,推导了其计算方法,同时对等效暂态能量计算的在不同故障状态下的现象进行了讨论和分析。

基于复杂网络和暂态能量函数的支路暂态脆弱性评估

智能配电网作为智能电网建设的重要组成部分,面临着线路发生故障时,尤其是小电流接地故障时,如何快速、准确地确定故障区段成为亟须解决的问题。文章针对配电网自动化、馈线自动化以及传统的故障定位技术存在的投资大、需停电建设、定位精度低等问题,对基于复杂网络和暂态能量函数的支路暂态脆弱性评估方法和装置进行了设计和分析。