广义相位补偿法在接入双馈风机电力系统的稳定器设计中的应用

为提高接入双馈风机的电力系统小干扰稳定性,对采用广义相位补偿法的电力系统稳定器(PSS)设计问题进行了拓展研究。基于同步系统中的广义相位补偿法,将广义相位补偿法推广到双馈风机并网系统中。采用广义相位补偿法能较容易地确定PSS的安装地点,并且能够分别计算每台同步机的补偿角度。此外,广义相位补偿法还将PSS的增益计算转化为简单的多项式优化问题。研究结果表明:当不稳定系统配置了由广义相位补偿法整定的PSS后,不稳定模态都移动到了左半平面的指定位置,系统小干扰稳定性得到显著改善。因此,应用广义相位补偿法在接入双馈风机的电力系统中进行PSS设计,对提高系统小干扰稳定性是可行、有效的。

PSS就地相位补偿法的模型和理论

为降低稳定器设计在实际大系统中应用的难度和现场调试的困难,提出应用于多机电力系统稳定器设计的就地相位补偿法的模型和理论。在多机电力系统中,首先推导得到稳定器对线路功率振荡贡献的直接阻尼;在此基础上,参照相位补偿的原理,提出稳定器设计的就地相位补偿设计。该方法能够保证稳定器向线路功率振荡提供正阻尼,从而有效抑制系统中的线路功率振荡。而稳定器的就地补偿设计是在附加稳定器的电力装置的局部线性化模型上进行的,无需建立多机电力系统的全系统线性化模型,故而设计简单、实用。

设计灵活交流输电稳定器的相位补偿法(I)单机无穷大电力系统

在电力系统推广Ｐｈｉｌｉｐｓ－Ｈｅｆｒｏｎ模型的基础上，首次系统地将传统的相位补偿法应用于灵活交流输电稳定器（ＦＡＣＴＳ）的设计，以镇定电力系统振荡，提高系统的稳定性。本篇讨论单机无穷大电力系统，并给出３种灵活交流输电稳定器的设计实例。

电力系统稳定器设计的广义相位补偿法

针对经典相位补偿法理论背景不完善、无法应用于多机系统的问题,从代数学的角度提出简单的特征值实部表达式,应用该式从新的角度分析单机无穷大系统中出现负阻尼现象的原因,解释了电力系统稳定器抑制振荡的机理.将该式推广至多机系统,导出适用于多机系统的稳定判据,该判据可以用于稳定器相位补偿参数设计和PSS选址.稳定器增益整定问题被转化为一个只包含少数变量和约束条件的多项式优化问题,介绍2种不同的方法进行求解.通过4个典型系统的算例分析,验证了该方法的可行性和正确性.

金属氧化物避雷器漏电流检测的相位补偿法

通过分析电力系统中流过金属氧化物避雷器的漏电流特性，介绍了采用相位补偿法研制的避雷器漏电流检测仪的工作原理、校准和现场测量。

基于相位补偿法和麻雀搜索算法的PSS2A参数优化

针对目前加速功率型电力系统稳定器(PSS2A)参数整定人工参与度高及只优化超前滞后环节参数而忽略速度传感器参数对PSS2A参数优化的影响的现状,采用一种相位补偿法和麻雀搜索算法相结合的参数优化方法优化PSS2A参数。首先阐述相位补偿法整定PSS参数的过程,然后对PSS2A模型进行分析,分析速度传感器参数对PSS2A参数优化的影响,并将参数分两步进行优化,先优化速度传感器参数,再优化超前滞后环节参数,使优化后的PSS2A相频特性更能满足性能要求。通过在Simulink上建立单机无穷大系统模型进行仿真,仿真结果表明,参数优化后的PSS2A能够有效抑制低频振荡且具有较好的动态特性和抗干扰能力。

基于相位补偿法和粒子群算法的PSS4B参数优化方法

随着电网规模越来越大,电力系统低频振荡问题日益突出。电力系统稳定器是解决低频振荡的有效措施之一,针对目前使用的PSS存在一些不足,对宽频段的电力系统稳定器进行了研究,并采用基于相位补偿法和粒子群优化算法对宽频段电力系统稳定器的模型参数进行优化,通过RTDS仿真和现场实测,说明优化后的PSS4B能够满足不同宽频段的要求,有效抑制低频振荡。

基于广义相位补偿法的抽水蓄能电站双馈机组PSS设计

抽水蓄能电站正应用变速双馈机组来替代传统定速同步机组。对于变速机组,其本身应具有类似于定速机组电力系统稳定器(PSS)的功能。为满足抽蓄电站变速机组入网要求,对此类机组对电力系统小扰动稳定性的影响进行了探讨,并由此提出了一种相关的阻尼控制策略。首先,在相关多机系统模型的基础上,对典型四机系统小扰动稳定性进行分析。然后,根据分析结果中的低频振荡问题,采用广义相位补偿法设计了应用于双馈机组的PSS,有效协调双馈机组和同步机组PSS的阻尼效果。最后,通过系统算例仿真来证明双馈机组加入PSS的有效性和实用性,并在RTDS涉网试验中予以验证。

相位补偿法的两种修正方法

用相位补偿测量发射器输入电功率对电感损耗阻有一定的要求。当不满足要求时,就必须加以修正。本文对并联补偿情况给出了两种修正方法。

雷电流传感器低频相位补偿方法研究

雷电流的幅值和陡度是评估电力系统过电压和电子设备电磁兼容性的重要参数。因此,用合适的传感器测量雷电流的波形是必不可少的。利用自积分式罗氏线圈作为雷电流传感器,介绍了工作原理和特点。此外,为了提高自积分式罗氏线圈雷电流传感器的精度,提出了低频相位补偿法的设计过程和电路结构,实现了低频相位补偿。仿真和试验结果验证了低频相位补偿法可以提高自积分式罗氏线圈雷电流传感器的测量精度。

基于虚拟电力系统稳定器的低频振荡抑制策略

基于虚拟同步发电机(VSG)控制的新能源机组虽可增强电网惯量及频率稳定性,但可能继承与同步机类似的低频振荡问题。针对该问题,首先基于单台VSG并网的线性化模型,构建了适用于VSG的Phillips-Heffron模型,借助阻尼转矩法挖掘了VSG低频振荡的诱发机理。进一步提出一种附加于VSG无功环节的虚拟电力系统稳定器(VPSS),并给出了控制结构及基于相位补偿法的参数设计过程。研究结果表明:VSG发生低频振荡是由于系统受扰后,虚拟功角的振荡信号经过虚拟励磁调节器对VSG机电振荡回路产生了负阻尼转矩。将所提VPSS接入系统可在几乎不影响振荡频率的前提下,实现0.1~3 Hz下VSG低频振荡的有效抑制。

静止同步串联补偿器附加阻尼控制器设计方法

为了提高静止同步串联补偿器抑制阻尼振荡能力,从装置参数方面研究了阻尼控制器设计方法,并设计了控制器结构。在对补偿器工作机理的研究基础上,分析SSSC对系统电磁转矩的贡献,量化地得出补偿器控制器参数对系统阻尼转矩影响的数学模型,以此来指导补偿器附加阻尼控制器的设计。原理分析表明补偿器直流电压控制与注入交流电压控制对系统阻尼转矩的作用是相反的。通过相位补偿法设计了补偿器的附加阻尼控制器,仿真分析证明了所设计的控制器在补偿器的任何投入方式下都具有适应性和有效性。

基于全相位FFT的端口电磁干扰建模方法

为了建立变流器端口电磁干扰模型,提出一种基于全相位快速傅里叶变换(all-phase fast Fourier transform,apFFT)的端口建模方法。首先获取待分析模型的端口电压电流时域数据,接着在考虑时移相位差补偿的条件下采用apFFT对测量数据进行时频变换,最后对频域数据进行拟合,建立端口电磁干扰模型。基于该方法对某型号光伏微型逆变系统进行建模,仿真和实测结果表明所提建模方法具有可行性和有效性。

数字全息显微术用于生物细胞相位重构与补偿的研究

讨论了数字全息显微术(DHM)相位测量中显微物镜引入的附加相位的消除问题。在DHM相位重构中,对比分析了两步法和泽尼克多项式拟合两种附加相位补偿方法,进行了相应的实验研究,实现了多种生物细胞的相位重构。研究结果表明:两种补偿方法均能有效地消除DHM系统的相位误差。对于两步补偿法,由于补偿计算需要两组数字全息图,实验记录耗时,对记录系统稳定性要求高,但采用有、无样品相位相减的补偿算法简单,能够同时补偿显微物镜带来的球面附加相位和光学系统带来的其他相位畸变,相位重构的精度高。对于泽尼克多项式拟合补偿方法,补偿计算仅需一组数字全息图,在动态相位测量中具有特别的优势,但相位重构的误差随待测细胞高度和面积的增大而增大,为提高泽尼克相位补偿法的相位重构精度,需要保证物体的光学高度或者是物体的横向面积在一个较小的范围内变化。上述结果将为DHM用于生物细胞相位重构的研究和应用提供参考。

采用广域测量信息反馈的广域PSS参数设计

根据互联电网区间振荡的特点,可将参与振荡的机群按各自的"部分惯性中心"等值为两机系统。文中首先推导了等值两机系统的电磁转矩系数,为区间振荡模式的电磁转矩分析奠定了理论依据。在此基础上提出了双通道反馈结构的广域电力系统稳定器(PSS),并采用建立在同步转矩及阻尼转矩概念上的扩展相位补偿法,进一步推导了反映广域反馈信号与本地反馈信号之间关系的传递函数,然后进行相量坐标映射变换,最后系统研究了广域PSS的参数设计。仿真结果表明:它能有效抑制系统的区间低频振荡,提高系统的小信号稳定极限,与其他稳定器设计方法相比,能够进一步改善系统阻尼特性。

含串补的交直流输电系统次同步谐振抑制

以含串补的交直流混合输电系统为研究对象,通过在交流系统中采取有效措施削弱次同步谐振。首先用可控串联电容补偿器(thyristor-controlled series capacitor,TCSC)代替部分固定串补;然后进行TCSC主电路参数选择和基于相位补偿法的TCSC附加次同步阻尼控制器设计;最后用PSCAD/EMTDC软件进行仿真验证。结果表明,该策略可以提高系统阻尼,有效抑制系统的次同步谐振,改善系统的稳定性。

新型电力系统稳定器模型分析及参数协调优化

针对新型电力系统稳定器(PSS4B)参数众多且整定优化困难的现状,提出一种基于相位补偿法的PSS4B参数优化方法。在详细分析PSS4B模型的基础上,将待优化参数划分为两部分,采用粒子群优化算法通过两次相位补偿实现参数协调优化,提高了优化效率,且优化后的PSS4B相频特性能更好地满足性能要求。通过Matlab编程建立单机无穷大系统,并改变发电机的转子惯性时间常数以实现PSS4B在不同频段上的仿真,结果表明优化后的PSS4B能兼顾多个频段,有效抑制了低频振荡。