富水电地区电网低频振荡风险抑制策略

富水电地区电网,水电、风电等新能源电源众多,电网低频振荡特性复杂。针对这一情况研究了电网低频振荡影响机理,包括电网结构和运行方式对电力系统动态稳定水平的关联性。另外,通过菲利普-海富隆模型推导出机组参数对系统振荡阻尼影响机理,并提出了基于粒子群人工智能算法的富水电地区电网PSS参数优化方法。以恩施电网为例,仿真验证了采用新方法对恩施地区水电机组PSS参数进行优化后,可显著抑制低频振荡风险。     

应用单纯形算法优化电力系统稳定器参数

提出了一种基于单纯形法的电力系统稳定器(PSS)参数优化方法。该方法以弱阻尼机电模式阻尼比构建目标函数,采用单纯形算法优化PSS参数。该方法不需要计算特征值对PSS参数的灵敏度,计算量小,收敛速度快。在IEEE新英格兰典型系统上的分析表明,该方法是一种有效的PSS优化方法,所得参数对系统运行方式的变化具有良好的鲁棒性。     

基于人工鱼群算法的电力系统稳定器参数优化研究

为提高电网的动态稳定性,有效地抑制低频振荡,对电力系统稳定器进行优化研究和算法改进.在本研究中,将全部PSS的参数配置处理成一个优化问题,用人工鱼群算法求出各个PSS的最佳参数整定值.以所有机电模式的最小阻尼比最大为优化目标函数,以PSS参数为待优化变量,以基于K阵等值法设计的PSS参数作为人工鱼群算法初始种群的选取基准.与传统PSS配置方法相比,该方法可以使多机系统所有机电模式都能得到良好的阻尼.算例结果与预期基本相符,表明了所设计的优化算法是切实有效的.     

基于新型模拟退火算法的PSS参数优化方法

提出一种基于单纯形-模拟退火算法的电力系统稳定器(PSS)参数优化方法.以弱阻尼机电模式阻尼比构建目标函数,将单纯形法搜寻机理嵌入到模拟退火算法的基本步骤中,综合模拟退火算法全局搜索能力强、单纯形算法局部收敛速度快的优点.在新英格兰典型系统上的特征值分析表明,该方法是一种有效的PSS优化方法,所得的参数对系统运行方式的变化具有良好的鲁棒性.     

基于Prony和稀疏特征值算法的区间低频振荡分析

稀疏特征值算法适用于大规模互联电网低频振荡分析，但初始参数的选择目前仍缺乏系统性方法．用Prony算法分析得到互联电网区间低频振荡模式的估计值作为稀疏特征值算法位移逆变换的初始位移点，可以快速、准确地计算出区间低频振荡模式，并为在相关机组上配置PSS以抑制弱阻尼的区间低频振荡模式提供了有力依据．华北-东北互联电网的低频振荡分析表明了该方法的有效性．     

基于Prony和稀疏特征值算法的区间低频振荡分析

稀疏特征值算法适用于大规模互联电网低频振荡分析，但初始参数的选择目前仍缺乏系统性方法.用Prony算法分析得到互联电网区间低频振荡模式的估计值作为稀疏特征值算法位移逆变换的初始位移点，可以快速、准确地计算出区间低频振荡模式，并为在相关机组上配置PSS以抑制弱阻尼的区间低频振荡模式提供了有力依据.华北-东北互联电网的低频振荡分析表明了该方法的有效性.     

采用隔直参数分析不同PSS配置模型的适应性

通过分析隔直参数对PSS阻尼效果的影响,研究了不同PSS配置模型的适应性。首先介绍了加速功率型PSS的逻辑模型和功率隔直环节的合成原理,阐述了单机无穷大模型的应用假设。其次以实际机组为例,采用单机无穷大模型和相位补偿原理对PSS的阻尼效果进行了理论分析。然后采用双机模型进行了隔直参数对阻尼效果的影响研究,分析了不同振荡频率下隔直参数对振荡模式的影响特点。最后采用实际电网仿真的方式,检验了隔直参数变化对振荡模式的影响效果。通过对不同PSS配置模型得到结果的对比分析,得到了隔直参数对PSS阻尼效果影响明显,利用单机无穷大系统配置PSS存在风险的结论。论文成果对PSS的工程配置具有参考意义。     

PSS参数选择和优化的仿真分析

电力系统稳定器(PSS)的参数设置对其控制效果至关重要,以系统功率振荡和功角振荡幅值最小为目标,应用电力系统仿真软件NETOMAC,对PSS参数进行优化,保证所选定的PSS参数具有良好地抑制低频振荡的效果．仿真结果表明,应用参数优化方法,可迅速得到良好控制效果的PSS参数,并使其能满足多种运行方式的要求,是一种高效实用的参数调试方法．     

PSS参数选择和优化的仿真分析

电力系统稳定器(PSS)的参数设置对其控制效果至关重要,以系统功率振荡和功角振荡幅值最小为目标,应用电力系统仿真软件NETOMAC,对PSS参数进行优化,保证所选定的PSS参数具有良好地抑制低频振荡的效果．仿真结果表明应用参数优化方法,可迅速得到具有良好控制效果的PSS参数,并使其能满足多种运行方式的要求,是一种高效实用的参数调试方法．     

基于改进遗传算法的多机系统PSS参数协调优化

提出了一种基于改进遗传算法的多机系统PSS(电力系统稳定器)参数的协调优化的方法。由励磁系统产生的滞后相位计算出PSS相位补偿环节的时间参数初值,根据这一初值决定优化PSS算法中PSS时间参数的取值范围,从而保证了PSS主要是给系统提供正的阻尼转矩,而对同步转矩影响较小,有利于IGA快速找到最优解。同时对GA的遗传算子进行了改进,提高了IGA的搜索效率。一个NewEngland10机系统的算例表明,利用本算法优化后的PSS能有效、合理地抑制低频振荡。     

电力系统稳定器参数的协调优化

为了优化电力系统稳定器的参数,在确定性运行方式下利用特征根灵敏度进行电力系统稳定器PSS的参数设计,利用非线性规划技术进行参数的协调优化;然后在多系统运行方式下,结合已有的概率灵敏度指标设计PSS初始参数,并利用非线性规划技术进行参数优化.在一8机系统上的试算结果表明:利用非线性规划技术对PSS的参数进行协调,可以进一步协调控制器参数.     

大容量调相机PSVR参数调整

加装电力系统电压调节器PSVR的大容量同步调相机可为特高压直流输电提供有效的暂态电压支撑。以河南电网新增的两台大容量同步调相机为例,从调相机动态特性和小干扰稳定性角度进行PSVR参数调整。分析调相机无功出力、PSVR参数对电压特性和功角特性的影响,提出针对调相机PSVR的参数调整方法;以调相机电压幅角特性曲线的均方根最小化为目标,调整PSVR移相环节时间常数;通过全网小干扰稳定特征值计算,确定调相机参与的电压振荡模式;依据不同系统运行方式、不同调相机无功出力下的电压振荡模式,结合功角振荡模式的核算,确定PSVR增益系数调整范围。所述方法能降低PSVR对功角的影响,有利于PSVR增益的灵活调整,为参数整定提供参考。     

采用多目标蝙蝠算法的电力系统广域协调控制策略

广域电网中多个电力系统稳定器之间存在相互作用,影响整个系统的控制效果,为此提出一种基于蝙蝠算法的多目标广域阻尼控制器协调设计方法. 该方法利用蝙蝠算法中种群的多样性,使得算法在迭代寻优过程中保持持续优化的能力,保证算法具有较好的收敛性和准确性;以机电振荡模态的实部和阻尼比为目标函数,将多机电力系统稳定器参数优化问题归结为带不等式约束的多目标优化问题. 分别在四机两区域系统和新英格兰典型系统的多种运行方式下进行仿真,结果表明：所提方法能够改善系统弱机电模式的特征值分布,有效抑制低频振荡,具有良好的控制效果和鲁棒性.     

基于实时测量的电网运行方式可靠性评估系统

考虑到运行方式和故障模式的变化,需要采用电网实时数据跟踪分析,文章引入概率仿真算法,以量化指标分析、确定运行方式下的可靠性水平.     

特高压交直流混合电网无功优化控制

无功电压调整是电力系统运行与控制中的一个较为复杂的问题,在某种运行工况下可能给系统带来诸如无功功率的振荡、系统功率损耗的增加等不利的影响。以辽宁特高压交直流混合系统为背景,提出了一种基于灵敏度分析和粒子群算法相结合的无功优化控制方法,用于特高压电网交直流无功互济过程的电压优化控制;针对辽宁电网的多种运行方式进行了优化分析和计算;并就优化前后系统的电压运行情况进行了对比分析;给出一种辽宁特高压交直流混合电网的电压在线监测和控制方法及实施策略。     

基于和声搜索算法的多机系统PSS参数协调优化

电力系统稳定器(PSS)是抑制低频振荡的重要装置。在多机电力系统中,PSS参数设计要满足两方面的要求:既要能够改善本机强相关振荡模式的阻尼,也要能够避免导致其余机组的阻尼明显恶化。在此背景下,以特征值分析法为基础,从发电机组的角度构造了反映其强相关模式阻尼情况的指标并建立了能够反应系统整体小干扰稳定水平和机组间阻尼分配情况的目标函数。采用了近年来发展的和声搜索(Harmony Search)这一高效启发式优化算法来求解这一优化问题。最后,根据实际工程需求设计和开发了相应的软件系统。对10机39节点新英格兰系统和64机305节点福建电力系统的PSS参数协调优化结果验证了所发展的模型与方法的可行性和有效性。     

考虑开断相对概率与后果的电网脆弱线路辨识

综合线路开断的相对概率和开断后果,考虑网架拓扑结构及实时运行状态、电源及负荷分布以及线路的传输容量等关键电网信息,给出识别电网脆弱线路的新方法.首先,定义单位熵综合负载率来描述电网的脆弱性,以线路开断前后该指标的变化,并用线路两端节点的重要度对其进行修正,以此来衡量线路开断后果.为合理地评估节点重要度,引入广泛用于网页排序的HITS算法,并对算法进行适应性改进.然后,从线路自身故障率和线路运行时受负荷随机波动影响而潮流越限的相对概率两方面评估线路开断相对概率;给出电网脆弱线路识别流程.IEEE 39算例验证了所提方法合理有效.     

互联电力系统未知机理低频振荡分析

近年来,我国互联电力系统多次发生低频振荡。针对南方互联电网"5.13"功率振荡,首先采用特征值分析法详细分析南方互联电网低频振荡特性,得出主要振荡模式以及发电机组参与因子和模态分布图。其次利用仿真软件PSS/E,对强相关机组的切机、三相短路故障以及原动机周期扰动分别进行时域仿真,并与实际振荡曲线进行对比。结果表明,南方电网此次功率振荡不是因为强相关机组电气侧故障,采用负阻尼机理也不能很好地解释,其产生原因可能是发电机组受原动机周期扰动有关。     

电网阻尼在线监测辨识算法适用性研究

随着特高压电网的逐步建设,低频振荡问题日益突出,实时掌握电网的振荡频率和阻尼比等模式信息至关重要。Prony、ARMA和ERA算法是3种典型的电力系统低频振荡模式辨识算法,分别适用于不同的动态情况。仿真分析不同噪声大小下3种辨识算法的适用性。以某实际省级电网应用为例,针对牵引负荷激励下机组振荡的不同程度响应,分析3种算法的特点和适用场景,并实际应用于电网阻尼在线监测,运行情况表明:可有效弥补单一算法的不足,更好地实现阻尼在线监测。     

检测低频振荡模式的EMD复合算法研究

提出一种抗模态混叠的EMD复合算法。首先,通过改进频率外差方法,增加混叠模态分量间的频谱距离,有效分离出倍频模态混叠成分;其次,结合小波奇异点检测技术,确定各模态分量的自适应滑动分析窗口,实现间歇性混叠模态分离和振荡模式非平稳参数辨识。为验证算法的有效性,利用测试算例和电网仿真算例进行了测试分析,结果表明,该算法能够有效分离出混叠模式分量,对于模式复杂的低频振荡信号,能够有效分离出对应的低频振荡模式,具有较高的振荡模式信息检测精度。