一种迟滞微分系统的稳定与控制问题研究

基于李雅普诺夫两种方法,给出一种双曲函数型辅助方程及其相关结论;通过几个步骤,研究了一种迟滞微分系统的求解、稳定与控制问题.步骤一、给出双函数型辅助方程的精确解.步骤二、通过双曲函数变换与双曲函数型辅助方程,将一种迟滞微分系统的求解问题转化为非线性代数方程组的求解问题.步骤三、借助符号计算系统Mathematica求出代数方程组的解,并构造了一种迟滞微分系统的精确解.步骤四、用符号计算系统Mathematica研究迟滞微分系统的稳定与控制问题.

《电力系统稳定与控制》一书获第十一届全国优秀科技图书二等奖

由新闻出版总署主办、中国出版工作者协会科技出版委承办的“第十一届全国优秀科技 图书奖”评选活动已圆满结束。由中国电力出版社出版,周孝信。

电力系统随机稳定性分析与控制问题综述

本文阐述了影响电力系统运行稳定性和电能质量的随机扰动问题,介绍了基于概率论与随机动态系统理论方法来分析电力系统在随机扰动下的稳定性和镇定控制方法,包括随机扰动模型、概率稳定性分析、基于随机动态微分方程的稳定性指标与控制策略、随机电力系统的仿真实验等,说明了这些研究成果是对电力系统传统的稳定性分析与控制理论方法的重要补充,最后指出了目前存在的问题和今后的研究方向。

一类时滞切换系统的稳定性分析与控制

研究了一类由多个子系统组成的时滞切换系统的稳定性与控制问题,利用线性不等式系统的可行性给出了切换系统渐近稳定的充分条件.采用多李雅普诺夫函数给出了系统渐近稳定的条件及切换律的设计方法,并且基于多李雅普诺夫函数的设计方法可表示线性不等式的形式,给出了相应基于线性矩阵不等式算法切换系统稳定界的确定方法,并计算出保证系统稳定的最大摄动值及切换域.最后通过多个子系统组成切换系统进行仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.

电力系统电压稳定评估与控制软件的开发和应用

电压稳定分析已经成为实际电网规划和运行方式制定的重要工作,现有的离线软件无法实现全面的电压稳定分析计算,本文在静态电压安全评估软件(VSASP)的基础上开发了新的电压稳定评估与控制软件,基于连续潮流和灵敏度分析技术实现了电压稳定快速故障筛选、确定性和概率性评估以及预防控制的计算与可视化展示。介绍了该软件的总体功能模块框架设计、各功能模块实现原理以及工程应用情况。应用结果表明所开发的软件是电压稳定分析的有效工具,可为实际电网的电压稳定评估与控制提供强有力的技术支撑。

风电并网系统次同步振荡稳定性分析与控制方法研究综述

近年来,国内外多次发生并网风电场引发电力系统次同步振荡的事件,风电并网系统次同步振荡稳定性的分析与控制方法成为亟待解决的科学与工程问题。文中介绍了目前风电并网系统次同步振荡稳定性的分析方法—阻抗分析法、模式分析法和开环模式分析法,并从对振荡机理的揭示、稳定性评估结论的准确性和工程实用性三个方面进行了对比。总结归纳了风电并网系统次同步振荡负电阻和开环模式耦合机理的研究成果。从柔性交流输电系统及其附加阻尼控制器、风电机组换流器附加控制环节两个方面总结归纳了风电并网系统次同步振荡的控制方法。对目前风电并网系统次同步振荡稳定性分析与控制方法的研究中尚存在的问题以及有待突破的研究方向进行了总结和展望。

电力电子化配电台区形态发展以及运行控制技术综述

随着配电台区侧新基建、新能源发展和直流负荷用电需求日益增长,配电台区呈现电力电子化发展趋势,对配电台区形态发展和运行控制带来新的挑战。该文主要围绕电力电子化配电台区结构形态、低压互联形态、经济调度、电能质量治理、稳定分析与控制、故障快速保护等6个方面,对国外内发展情况、技术特点以及应用场景进行综述,最后对未来重点研究方向进行了展望。

特高压电网运行与控制研究综述

随着特高压工程的开展和推进,大容量特高压交直流输电工程不断增加,给现代电网带来深刻变化。围绕特高压电网运行与控制问题,从电网功率控制与优化、电网稳定性与控制、系统保护与控制、故障分析等方面综述和分析了特高压电网的理论研究动态和工程应用技术,提出今后的重点研究方向和技术发展趋势,为特高压电网规划、调度、运行与控制提供理论和技术参考。

失稳故障支路拟裕度评估及控制的虚拟支路法

为评估失稳故障支路的严重程度及解决故障后系统失去潮流可行解的问题,提出了失稳故障支路拟裕度评估及控制的虚拟支路法。该方法将待切除的故障支路用一条含参数的虚拟支路置换,使虚拟支路开断问题转换为故障支路两端点注入功率增长的裕度问题,并用拟裕度大小评估故障支路的严重程度。算法利用最小控制代价的过程控制法,使虚拟支路完全切除后系统获得可行潮流解;故障后优化控制是在可行解上优化系统,以满足稳定裕度要求。通过IEEE算例验证了方法的可行性和有效性。

适应两级分布式智能调度控制的变电站高级应用软件

智能电网的发展对传统集中式的调度模式提出了挑战。文中重新审视了分布自治与集中协调这对基本矛盾,提出建立智能变电站高级应用软件体系,具体包括建模、状态估计、智能告警、电压稳定评估与控制、自动电压控制、风险评估建模等高级应用,变集中式调度模式为更加可靠、敏捷的变电站—调度中心两级分布式智能调度控制模式。简要介绍了各高级应用的特点、功能和实现,展示实际工程应用示例,并对相关实用化问题进行探讨。最后对智能变电站高级应用软件的发展提出展望。

飞行器气动/飞行/控制一体化耦合模拟技术

基于非结构重叠网格技术和全局亚迭方法,发展了一种气动、飞行和控制一体化耦合的非定常求解策略,用于飞行器闭环控制的数值虚拟飞行研究。高超声速飞行器按照设计控制律,采用升降舵偏转进行连续变攻角操纵和静不稳定布局稳定控制;数值虚拟飞行逼真显现了上述非定常流动、运动与控制的时序演化过程。数值虚拟飞行与基于气动数据库插值的飞行仿真比较,控制过程和反馈效果十分吻合。

车载天线稳定平台的光纤陀螺性能评估

"动中通"是现代移动指挥与通信系统的主要特点,通信天线的稳定与指向控制是动中通的重要组成部分,惯性传感器与系统敏感载体的三维姿态变化与位置变化,是实现天线指向控制的关键。光纤陀螺作为一种惯性敏感器,在惯性/组合导航系统应用不断扩展。面向指挥车天线稳定平台应用背景,分析了光纤陀螺的主要指标参数,构建了测试环境对某小型低成本光纤陀螺的性能进行试验评估,从评价结果判断,本陀螺可用于研制接近于导航级精度的指挥车天线稳定平台的惯性组合基准系统。

特高压交流系统运行控制概述与展望

随着特高压输电线路工程建设及投运,特高压电网已成为现代电网的重要组成部分,并对电网的安全稳定运行带来挑战。本文概述了特高压交流系统运行控制关键技术,在特高压交流系统功率控制、特高压交流系统稳定性与控制等方面,对特高压电网输电能力、无功功率优化与控制、稳定性与控制、特高压交流系统保护与控制进行了分析总结,提出了需要进一步研究和解决的技术问题,为后续特高压电网规划、调度、运行和控制提供参考。

广域测量技术在电力系统中的应用研究进展

大规模交直流混合电网的建设和发展,对电力系统稳定和控制在空间广度和时间维度上提出了更高的要求。广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)的同步量测数据在空间和时间上满足上述要求,因而研究WAMS技术在电力系统中的应用十分必要。从WAMS的结构和原理出发,总结了近五年来广域测量系统在电力系统动态监测与故障分析、辨识与估计、系统稳定控制和广域保护等方面的研究进展,并详细分析了其中存在的问题。最后展望了广域测量技术需要进一步研究的问题,指出基于WAMS技术构建大规模互联电力系统的广域安全监测及控制系统是一个很有意义的研究方向。

基于发电机组同调分群的相量测量单元优化配置方法

提出了一种基于数据挖掘和同调分群的相量测量单元的优化配置方法,在对各种运行方式和故障场景进行穷尽式仿真后,通过免疫聚类算法对各种动态场景进行同调性分析,由于故障场景数目庞大,直接计算适合所有场景的分群结果就变得十分复杂,此时再对所有场景下的同调性分析结果先利用粗糙集在保持分类能力不变的条件下删除冗余信息进行场景压缩,最后对剩余场景进行简单组合就可以方便、简单地得到适合各种场景的同调分群方案。仿真分析结果验证了该方法的有效性。

电力电子化电力系统动态问题的基本挑战和技术路线

源-网-荷装备电力电子化是当前我国电力一次系统发展的重要趋势和特征。运行实践中与装备电力电子化相关的不明机理事故频发,开展电力电子化新一代电力系统动态问题研究是保障电网安全稳定运行的重大需求。文中基于源-网-荷环节中电力电子化装备比重持续提升的现实,凝练电力系统稳定分析与控制、故障分析与保护所面临的新挑战,提出分析和解决电力电子化驱动下电力系统控制和保护问题的技术路线图,结合电网运行实践提出基础理论和关键技术创新的主要需求,为相关管理部门、研发机构和研发人员提供参考。

近距离煤层采动及构造对预掘工作面回撤通道的影响

在近距离煤层重复采动条件下,通过研究近断层保护煤柱开采与覆岩结构演化—矿压显现与应力传递—围岩稳定与控制之间的关系,确定合理的超前预掘工作面回撤通道(或者终采线)位置及其安全支护等关键技术参数,保障采煤工作面过断层安全回撤与停采,实现灾害控制和煤炭回收的双重目的。构建多煤层重复采动条件下工作面过断层超前预掘工作面回撤通道(或者终采线位置确定)关键技术与方法,丰富和完善矿山压力理论和开采设计方法,保障工作面安全生产,解决矿井实际生产难题,同时对深部工作面过断层安全、高效开采提供参考。随着国家能源开发和资源配置中心向西部转移,西部矿井生产能力的提升和安全开采的要求进一步提高,西部浅埋或中深近距离多煤层、重复采动矿井,基于西部矿井当前特有的近距离倾斜多煤层(具有弱冲击倾向性)、断层构造、重复采动等"复杂"条件下,进行预掘工作面回撤通道,在国内其他矿井不具有相似条件,相关的预掘工作面回撤通道成功案例不能够直接指导或运用于西部矿井预掘工作面回撤通道/终采线设计,因此,通过理论演技和工程实践,提高工作面回撤通道布置的合理性、降低矿压灾害的风险,从而实现减少损失、增加收益和稳定矿区的综合效益。

构建100%可再生能源电力系统述评与展望

大力推动可再生能源发展是应对当前能源危机和环境问题的重要手段,全球许多国家和地区陆续提出未来向100%可再生能源电力系统(100%renewableenergypower systems,100%REPS)转型的设想,相关学术研究成果在近年来也持续大量涌现。为全面综述该领域的国内外研究现状和发展趋势,对进一步开展该领域相关研究工作提供参考和借鉴,该文阐述100%REPS的基本概念及其与碳中和电力系统、纯清洁能源电力系统的联系和区别,从技术、经济、政策3方面分析构建100%REPS将面临的主要挑战。在此基础上,从电源规划、网架规划、无功配置、稳定性分析与控制、运行调度、电能质量优化6个环节,综述当前相关研究成果,拟定应对这些挑战的潜在研究方向,分析其中需要重点关注的难点问题,进而提出一套面向100%REPS的研究框架。最后,对未来100%REPS的应用实践与探索进行总结和展望。

碳中和电力系统的规划运行和关键技术综述

全球气候变暖以及能源危机不断加剧,加速了世界电力系统能源结构低碳化改革的步伐。碳中和电力系统(Zero Carbon Power System)作为电力系统低碳化改革的最终形态,相关研究成果也在不断涌现。首先介绍了碳中和电力系统的概念和特点及其与100%可再生能源电力系统的区别,进而从电力系统规划、运行、稳定分析与控制和辅助服务等角度分析了未来碳中和电力系统运行规划所要面对的一些技术性问题。基于这些问题,对部分关键技术进行了探索和简易总结,并分析其在构建碳中和电力系统及其可靠运行所发挥的作用。最后,对碳中和电力系统的发展进行了总结和展望。

电力电子化电力系统动态问题的基本挑战和技术路线

源–网–荷装备电力电子化是当前我国电力一次系统发展的重要趋势和特征。电力电子变换装备以其在电能形式及其参数变换方面的灵活性,近年来已广泛应用于可再生能源发电、无功补偿、直流输电及负荷供电等电力系统源–网–荷主要环节,正深刻地改变着电力系统的动态行为。尤其与其他国家和地区相比我国直流输送容量大,随着受到可再生能源的同步开发,送受端装备电力电子化程度高,动态行为更趋复杂。基于此,对电力电子化电力系统动态问题的基本挑战和技术路线进行研究,以供参考。