考虑电压稳定的电力系统无功优化规划

建立了模糊多目标无功优化规划的数学模型。在目标函数中考虑了网损、无功补偿设备的投资、静态电压稳定裕度以及负荷节点电压的偏移。首先采用电压稳定灵敏度排序法找出电压稳定性最差的节点,作为候选无功补偿节点;然后采用遗传算法对数学模型进行求解,得到优化补偿节点及补偿节点的优化补偿容量。通过对IEEE30节点的计算结果表明:采用文中的优化规划方法能够达到很好的降损效果,提高了整个系统的电压稳定性。     

一种基于模糊控制的电压校正策略

本文介绍了一种用模糊集理论来进行无功控制和提高电压安全性的方法。利用模糊集理论把节点电压的越限以及控制设备的控制能力用隶属函数表示,先用模糊集的最小运算得到一个较为灵活的解空间,然后再用模糊集的最大运算得到优化方案,最后根据最优修正控制变量值,直到所有的节点电压值都达到理想的水平为止。通过对一个5节点系统的计算,表明了这种方法是有效的,在电压无功控制方面有良好的灵活性和适应性。     

基于模糊专家推理的500kV变电站自动调压控制方法研究

变电站的电压无功控制是保证电能质量和电力系统安全可靠运行的重要措施。本文分析了当前电压无功控制方法存在的不足，把模糊推理和专家系统相结合，提出一种500kV变电站新型电压无功控制方法。本方法利用模糊推理处理模糊性和不确定性问题的优点，很好地解决了电压越限的模糊边界问题，克服了固定边界控制方法存在的不足。同时，依据专家系统很强的逻辑推理和问题综合的能力，综合调压控制的限制条件、优化原则和设备保护闭锁信息等，实现电容器、电抗器和变压器分接头在变电站各种运行状态下的最佳配合。实验表明，本方法能大大改善变电站系统的调压控制性能、提高电压质量，具有良好的应用价值。     

Design and Implementation of Adaptive Neuro–Fuzzy Inference System Based Control Algorithm for Distribution Static Compensator

This article focuses on the design and implementation of a distribution static compensator using an adaptive neuro–fuzzy inference system based controller. The distribution static compensator is controlled to provide power quality improvement, such as power factor correction, harmonics compensation, load balancing, and voltage regulation. Active and reactive power fundamental components of load currents are extracted using d-q theory. A distribution static compensator is realized using a voltage source converter. Both simulation and experimental results prove the effectiveness of the control algorithm under non-linear loads. The adaptive neuro–fuzzy inference system based controller works satisfactorily for power factor correction and harmonics reduction under balanced as well as unbalanced load conditions. Test results clearly depict the dynamics of the performance of the system under steady state as well as dynamics under load change and load unbalancing.     

新型模糊逻辑二级电压控制器

摘要： 设计了一种新型的基于极坐标二值模糊逻辑规则的模糊逻辑二级电压控制器。该控制器有效地将模糊逻辑规则和二次电压控制相结合：将引导节点的电压偏差及其微分作为模糊逻辑控制规则的前项输入，与规则作用后，推理出相应的电压控制信号，然后引入比例积分器，得到区域无功控制信号，通过发电机的励磁控制，实现对引导节点电压的控制。该控制器通过引入控制发电机的参与因子，实现了区域内各控制发电机之间的相互协调和补充。以New England 39节点系统为例进行仿真计算，结果表明：所设计的二级电压控制器在系统发生电压扰动的期间，能够从区域电压稳定的角度出发，调整各级电压控制器的电压参考值从而调整其无功出力，为系统提供所需的电压支持，使得系统的负荷电压水平维持在较好的状态，提高了系统的电压稳定性。它比常规PID二级电压控制器具有更好的控制性能。     

变电站无功电压综合调节的模糊控制研究

研究了一种通过补偿电容器组和有载调压的主变压器相配合进行联合控制系统无功电压的方法。在推导出大型变电站的二次母线装设可投切的补偿电容器组和有载调压的主变压器相配合进行联合控制的模型基础上,提出了一种模糊控制方法。该系统将电压偏差和功率因数偏差作为模糊输入变量进行模糊化,经过模糊推理,并通过解模糊化运算给出控制信号作用于有载调压变压器和电容器组。结合实际电站系统参数对该系统进行仿真试验,仿真结果表明该控制系统稳定可靠,控制效果好。     

基于模糊逻辑的低压配电网高比例户用光伏无功控制策略

为了解决高比例户用光伏接入低压配电网所带来的电压越限和电压波动问题,降低网络运行风险,提出了一种基于Mamdani模糊推理的户用光伏无功控制策略。该策略引入了模糊逻辑思想,采用并网点电压偏移量和光伏有功变化率作为输入量以分别适应电压越限和电压波动场景,根据输入量与逆变器无功输出量之间的逻辑关系制定了模糊规则,经去模糊化过程得到光伏逆变器的无功输出。利用电压灵敏度理论对不同节点输入量的三角形隶属度函数参数进行协调设计,充分利用了各节点户用光伏逆变器的无功容量。仿真算例结果表明,所提方法能够有效缓解电压越限和电压波动问题,相对于传统逆变器无功下垂控制,电压越限和电压波动均得到有效抑制。     

多端柔性直流输电系统直流电压模糊控制策略

直流电压斜率控制适用于潮流经常变化的多端柔性直流输电系统,但现有的直流电压斜率控制不能很好地兼顾不同运行工况对斜率参数的要求。文中提出一种基于模糊控制的直流电压变斜率控制策略。该控制策略应用模糊控制理论,把常规的直流电压斜率控制由原来难以整定参数的固定斜率控制变为控制参数根据运行工况变化的变斜率控制。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建四端柔性直流输电系统模型,并与MATLAB互联仿真。仿真结果验证了文中设计的直流电压模糊控制策略能有效维持系统稳定运行和加快系统故障恢复。     

并联型有源电力滤波器直流侧电压的相关问题探讨

讨论了并联型有源电力滤波器直流侧电压的计算和直流侧电容容量的选择问题 ,提出了APF投入电网的方法并将模糊理论运用于直流侧的电压控制 ,并在实际装置上进行了验证。     

High-precision voltage-measuring method using fast sampled data for electric power systems

Control and protection equipment in power systems requires higher sensitivity and operational reliability to meet today's changing power system requirements. The voltage-measuring deviation requirement for advanced voltage and var control equipment is less than 0.1 percent under conditions of harmonic distortion in the voltage waveform and power-system frequency variation. Studies on digital signal processing suitable for electric power systems showed that these requirements are satisfied using fast sampling and very fast 32-bit floating point operations by a Digital Signal Processor (DSP). This paper describes the design philosophy of a high-precision power system voltage-measuring method using fast sampled data. In addition, total voltage-measuring deviation characteristics under a combination of the techniques are described along with digital filter characteristics, frequency-measuring deviation characteristics, frequency variation versus gain-compensation characteristics of a digital filter, and peak value operating principles.     

基于模糊决策树的变电站电压无功控制方法研究

变电研制的电压无功控制是保证电能质量和电力系统安全可靠运行的重要措施。本文分析当前电压无功控制方法存在的不足，把模糊决策树应用到这一领域，提出基于模糊决策树的变电站电压无功控制方法。模糊决策树融合了模糊理论和决策树的优点，不仅能很好地解决电压越限的模糊边界问题，而且能依据调压控制的限制条件优化原则和设备保护闭锁等信息进行综合决策，以实现电容器和变压器分接头在变电站各种运行状态下的最佳配全。用于某110kV变电站的实验表明，本方法能提高电压质量，减少设备调节次数，具有良好的控制性能。     

基于模糊控制的多机系统中励磁与SVC协调控制

发电机励磁系统与SVC对远距离输电系统的暂态稳定性有很大的影响。文中采用模糊控制的思想,对发电机励磁和静止无功发生器SVC同时进行协调控制和调节。该方法是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础,将发电机励磁与SVC的协调控制策略转化为模糊规则的形式,从而实现了对多机系统的模糊控制。通过Matlab软件对三机系统进行数值仿真表明,与常规的AVR/PSS励磁控制器和PIDSVC控制器相比,以Δω、Δω为输入变量的模糊控制能更加有效的提高系统的暂态稳定性能,同时也说明了协调控制在阻尼振荡和增强电压稳定性上的有效性。     

基于模糊反步自适应算法的飞机发电控制研究

随着多电化和全电化趋势的发展,飞机电气与电子设备大量增加,恒频系统已不能满足飞机用电需求。飞机供电体制需要由恒频系统向变频系统转变,而变频发电机是变频系统中尤为重要的设备。传统的PID控制采用固定参数,无法很好地在宽变频发电系统中工作,因此提出了基于模糊反步自适应控制算法的控制参数修正方法以提高调压系统适应性。结合三级式发电系统数学模型,设计了调压系统中不确定参数的自适应律分析方法,并建立了基于该算法的调压系统仿真模型。通过仿真验证了模糊反步自适应控制可以有效抑制工作条件变化对调压系统造成的影响,增强调压系统的稳定性和调节性能,为飞机发电机控制器的设计提供理论支持。     

大电网高压电抗器优化配置研究

目前电网大量高压电抗器主要用于抑制工频过电压和潜供电流,起不到调压作用,随着电网结构调整,部分高压电抗器无法发挥作用。为了提高资产使用效率,提出了一种高压电抗器优化配置方法,该方法综合考虑线路的电容效应、网损以及两端厂站现有感性无功补偿度;以最大电压波动、最大电压偏移、平均网损以及无功调节装置投切动作量作为评价指标建立了用于评价高压电抗器配置方案优劣的无功电压综合评价体系,并引入基于指标隶属度方差进行赋权的决策策略选择最优的高压电抗器配置方案。最后结合陕西电网高压电抗器配置问题,证明了所提方法有效可行。     

基于专家系统的变电站电压无功控制装置

提出了一种基于专家系统的变电站电压无功控制装置设计方案。充分利用历史数据，通过对变压器及无功补偿设备对调压、调无功的参数估算，修正给定的额定参数，从而使动作结果更加可靠。实现了动作策略可编程，彻底解决了电压无功控制装置策略修改的困难。实践表明，基于新方案的装置能自动适应变电站负荷的变化，使电压无功达到最优。     

有源型电能质量治理设备电网适应性评估方法

工程实践表明复杂电网环境对有源型电能质量治理设备性能的影响不可忽略。对此,提出了有源型电能质量治理设备电网适应性的概念及其评估方法。首先将电网适应性与稳定性、鲁棒性的概念进行对比,得出电网适应性的具体内涵。其次构建了电网适应性评价体系,该体系针对电压偏差、频率偏差、三相不平衡、电压谐波4种典型场景,围绕设备损耗、谐波发射水平、补偿性能、响应时间4个评价指标,基于决策试验和评价（DEMATEL）模型建立的模糊综合评价方法开展评价。最后,以某LCL型有源电力滤波器为例进行性能评估与分析,结果证明了所提方法的有效性。     

Fuzzy控制的变电站电压无功综合调节系统的研究

应用Fuzzy理论设计变电站电压无功综合控制系统,确定Fuzzy控制器输入、输出控制量的模糊集合和论域及对应的隶属度函数,并给出Fuzzy控制器的规则库。仿真结果表明,Fuzzy控制的变电站电压无功综合调节系统能有效地提高电压合格率,改善功率因数,其控制性能优于传统九区图控制,能够较好地满足变电站经济安全运行的要求。     

张北数据港柔性变电站DC/AC变流器关键控制策略

柔性直流输电是实现新能源并网和直流电网的极具潜力的输电方式。文中在张北数据港设计构造了一台柔性直流输电系统用DC/AC变流器。所设计的变流器采用多变流器并联+z型接地变压器结构。为抑制离网下由于负荷特性而造成的输出电压不平衡与输出电压畸变问题,分别提出了变流器输出电压不平衡控制策略与输出电压谐波抑制策略,以保证设备的供电质量。为保证设备的不间断供电并提高设备的供电可靠性,提出一种主动限流控制策略,在设备离网供电模式下电力系统发生短路故障时进行主动限流。最后,搭建了2.5 MW DC/AC变流器进行实验研究。实验结果验证了所提控制策略的有效性。目前,该装置已应用于张北数据港柔性变电站。     

基于模糊PID控制的交流励磁调节系统的MATLAB建模与仿真

交流励磁发电机能够实现变速恒频恒压发电,具有良好的速度适应能力。将该发电机应用到军用车辆上,便可以使装备在车辆行驶过程中获得稳定的电能。由于传统的PID控制在分析非线性系统时存在的局限性,在发动机转速变化时调节的快速性、稳定性上很难满足装备要求,对此,本文提出了一套采用模糊PID控制算法对SPWM波的占空比进行实时控制的方法,以提高调节的快速性和稳定性。利用Matlab／Simulink对交流励磁发电系统进行建模,并对系统进行了负载变化、转速变化实验。结果证明,采用模糊PID控制算法的交流励磁系统在运行工况改变情况下可以得到稳定的输出电压波形曲线,达到了预期效果。     

基于模型预测控制的光热-光伏系统多时间尺度无功优化控制策略研究

针对光热-光伏系统无功控制问题,提出一种基于模型预测控制MPC(Model Predictive Control)的多时间尺度无功优化控制策略。在日前优化同步发电机与光伏逆变器无功出力的基础上,日内采用基于MPC的滚动优化及反馈校正控制思路,利用动态无功补偿设备控制母线电压。通过基于灵敏度的电压预测模型,预测未来多个时刻电压运行状态。在此基础上,以未来多个时刻预测电压控制偏差最小为优化目标,建立日内滚动优化模型,得到动态无功补偿设备的无功控制计划,并通过电压控制偏差反馈校正,完成日内无功电压的模型预测控制。以中国敦煌地区光热电站与光伏电站所组成联合发电系统为仿真算例,通过与传统多时间尺度无功优化控制策略对比,验证该控制策略在提高系统汇集母线电压和光热、光伏电站PCC母线电压的稳定性的可行性与有效性。