电压稳定后紧急控制重要区域分层布防

研究了电压后紧急控制中重要区域的分层布防的重要问题。重要区域布防框架包含了稳态时的防线在线布防和暂态时的防线动态压缩。以控制有效性为指标,围绕重要负荷展开的防线具有压缩嵌套的特点,而图论中的α算法具有嵌套分解的特点。文中结合两者提出了基于α分解的电压后紧急控制重要区域动态分层算法,能够满足大系统在线计算的需要。在IEEE 39系统中计算了重要区域防线在稳态时的在线布防,然后通过一系列故障仿真演示了防线在暂态时的动态压缩过程,表明通过该算法得到的在线布防和在线压缩能够保护重要区域的供电和其相关区域的电压稳定。     

基于频率和电压稳定的紧急控制策略研究

紧急控制中的低频减载和低压减载策略作为第三道防线的重要内容,已经在电力系统中广泛加以采用,对防止系统稳定破坏具有重要意义。在分析和总结国内外低频减载和低压减载方面主要研究工作的基础上,归纳了目前切负荷方案的优缺点,着重指出系统受到大的扰动时,电压稳定和频率稳定均受到威胁,仅考虑频率或电压单一变量的切负荷策略是不可靠的。因此,新提出的紧急减负荷策略还需要考虑系统网络拓扑的变化,以及频率稳定和电压稳定的相互影响,以实现切负荷的动态自适应性。     

后紧急控制多代理信息系统容错技术

讨论了电力系统后紧急控制中关于信息容错性和信道容错性的关键问题。由于后紧急控制是基于多代理系统的信息控制,文中首先基于传统的信息理论,建立了广义的电力系统多代理信息模型,通过“信息群发和转发”将多代理系统自治、智能、交互的特点和信息学理论相融合,以实现后紧急控制系统容错功能,通过信息量损失最小决策原理对信息辨识决策以满足信息容错的要求;同时通过各个代理之间的交互协议内容的定制和解析以满足信道容错的要求。最后通过实例应用和仿真,验证了后紧急控制多代理系统中容错性方法的有效性和可行性。     

有大规模风电场接入的电力系统在线紧急协调电压稳定控制

研究了大规模风电场接入输电系统后对并网系统暂态电压稳定性的影响以及如何通过在线协调控制提高系统电压稳定性.基于大规模风电场的弱连接、不可控性、不确定性等特点,提出了基于第三类控制和多代理信息系统的在线紧急协调机制,基于该协调机制对系统中控制装置实施紧急在线协调,使其能够有效应对大规模分布系统对并网系统电压稳定性的影响.通过一个示例系统表明,在风电场功率变化较大时,通过在线协调紧急控制机制对区域内部和邻近区域的有效协调控制,能够有效提高系统的电压稳定性,验证了该协调机制的可行性.     

基于动态安全域的最优时间紧急控制策略算法

紧急控制是电力系统安全的重要防线,对维持故障及大扰动下系统暂态稳定有重要作用。对电力系统紧急控制的大量仿真表明,当系统遭遇故障多摆失稳时,电力系统事故后紧急控制时间对系统稳定性影响在时间域上是非线性的。基于动态安全域理论对紧急控制时间影响进行量化比较,并提出一种改进的故障后系统最优紧急控制策略计算方法。该方法考虑了紧急控制策略时间维度的优化,能量化反映在多摆失稳情况下紧急控制时间对系统的影响,并计算最优集中紧急控制时间及切除量。IEEE10机39节点系统仿真结果表明,新算法可以优化控制策略,减少控制成本。     

电力系统紧急控制多代理信息系统中UCA2.0应用初探

电力系统紧急控制需要信息快速交换,而多代理系统契合了该需要,每一个代理可以是一个智能电子化设备,他们之间的信息交互需要通信的无缝连接.UCA2.0技术的面向对象的建模自描述技术以及基于MMS的通信技术适应了这种发展,对多代理系统的建模和服务进行了初探.针对STATCOM,应用面向对象技术,定义了设备模型、功能模型、数据模型,并且在建模的基础上,探讨了在UCA背景下的Client-Server、Peer-Peer等协议在紧急电压控制中的实现方式和过程,并且通过示例系统进行了信息交换模拟.     

最优协调电压紧急控制新模型研究

提出了最优协调电压紧急控制新模型，新模型考虑了负荷动态以及控制的连续/离散特性，在紧急情况下能够从全局意义上协调位于不同地理位置的各种不同类型的控制，以保持系统电压稳定，防止电压崩溃。电压稳定的性能指标采用负荷母线电压偏差的积分形式。基于最优控制原理中的变分原理，严格推导了性能指标相对控制的灵敏度。该灵敏度可以通过准稳态快速时域仿真计算得到,因而可将复杂的、难于处理的最优协调电压紧急控制模型转换为易于处理的混合整数线性规划问题。在新英格兰测试电力系统上的算例研究验证了该模型及其求解算法的有效性。     

风力场中并网点电压稳定控制技术研究

为解决传统单一的风力系统电压控制方法无法解决多时间尺度波动以及电力系统多种类扰动问题,提出风力场中并网点电压稳定控制研究。釆用剩余的加速面积减去剩余的减速面积,得到能够使系统维持功角稳定的减速面积缺额,作为计算控制切机量的依据,通过暂态稳定预测及分析判定该电力系统是否处于稳定状态,实现电力系统暂态稳定应急控制;通过风力场群无功电压控制和风力场集群层控制策略,实现电力系统中风电场群电压的协调控制;通过紧急控制与协调控制相结合,完成风力场中并网点电压稳定控制。仿真结果表明,电压表现平稳且逐渐增加,电压趋近于电压指标,电压变化只有0.3%,迭代次数平均值为24.6次,恒功率因数控制技术计算过程中使用的时间平均值为157.46 ms,清除电网故障耗费的总功率平均值为772.05 MW。     

电力系统电压稳定性及其研究现状(二)

在第一部分介绍电压稳定定义、分类及分析方法的基础上,针对负荷对电压稳定研究的重要作用,介绍了常用的静态和动态负荷模型,并分析了负荷特性对电压稳定的影响。给出了电力系统电压失稳的几种典型场景,如中长期电压失稳、电压崩溃、电压升高失稳等。可通过无功补偿、变压器分接头紧急控制、发电计划重新安排、切负荷等措施进行电压稳定控制。指出需进一步研究的问题:电压稳定机理;发电机对电压稳定的作用;考虑电能质量要求的电压稳定性;电压稳定与功角稳定的关系;电压稳定性的定量指标;考虑负荷的静态和动态模型;直流输电对电压稳定的影响。     

一种基于多代理理论的最优目标紧急控制策略

将多代理理论引入阀门快关紧急控制手段中,提出了一种基于多代理理论的电力系统紧急控制策略。控制结构分为区域代理和本地代理上下两层。区域代理主要负责运用相关不平衡点方法判断系统是否失稳,失稳情况下启动本地代理,由本地代理上传发电机角速度,区域代理计算惯性中心角速度,比较两者,确定需要执行紧急控制的发电机,并下达控制命令。本地代理在收到执行控制命令后,基于最优目标控制理论求得控制量,通过阀门快关手段实现紧急控制。4机系统数字仿真表明,该控制策略可提高系统稳定性。     

基于UAPCPlatform的天广直流换流变压器分接头控制原理

介绍了换流变压器分接头控制功能,阐述了基于UAPCPlatform的换流变压器分接头控制的两种方式及其基本原理,分析了两种控制方式的优缺点,对控制保护系统改造后的天广直流运行和维护有一定的借鉴意义。     

相控电容器式可控串补特性分析

揭示了相控电抗器式可控串补与相控电容器式可控串补的对偶特征。用对偶原理阐述了相控电容器式可控串补的性能及相控特点。分析说明了串补电容器、GTO网的电流电压峰值与串补线路电流峰值、串补电容器的工频容抗值之间的关系，这对于理论上确认相控电容器式可控串补的优越性非常重要。阐述了相控电容器式可控串补具有阻尼次同步谐振和抑制低频功率振荡的能力；相控电抗器式可控串补装置的动态性能是一个其时间常数不大于工频0．25周期的一阶惯性环节。     

微电网动态稳定性研究述评

在微电网内部,电力电子变换器接口型分布式电源广泛存在。电力电子接口微源与传统交流同步发电机在功率变换、控制策略和动态特性方面差异性较大,控制方法的多样性以及电力电子接口微源的高渗透率将给低惯量微电网的安全稳定运行带来严峻挑战。同时,多类型微源、多类型负荷在微电网内混合共存,可能引发源源耦合交互、负荷间交互以及源荷交互,不同特性的设备间相互作用将重新塑造区别于传统电力系统的动态响应特性,并诱发稳定性问题。首先对近年来国内外微电网稳定性的研究进行评述,归纳总结可再生能源渗透率不断提升下微电网典型运行特性和存在的动态稳定性问题;在微电网动态稳定性分类的基础上,分别从微电网动态稳定问题和微电网动态稳定分析方法两方面对微电网稳定性的研究动态进行分析、评价和探讨;最后,预测和探讨了微电网稳定性研究的发展趋势。     

A generalized geometrical piecewise‐affine model of DC‐DC power electronic converters

A generalized model of the dynamics (GMD) of DC‐DC power electronic converters (PECs) is discussed in this paper. It is a geometrical piecewise‐affine continuous‐time model. The general idea of the GMD is to determine the local dynamic behavior of trajectories on the faces of the PEC commutation structure, which is a geometrical model of its commutation. This allows us to establish the direction of PEC dynamics on these faces. It can be either ‘entering’ into specific regions in state space or ‘exiting’ from them. Therefore, the local PEC dynamics can be treated as logical (two‐state). In practice, the GMD can be used for the analysis of PEC practical stability, which is a completely different concept from the concept of PEC stability in the classical Lyapunov sense. An outline of the design‐oriented approach to PEC practical stability analysis, which is based on the GMD, has also been presented. As illustrative examples, the GMD of a boost converter under peak current‐mode control and its application are presented. These examples show that the Lyapunov stability of a given PEC does not imply its practical stability, and that the results of PEC Lyapunov stability analysis and practical stability analysis are complementary to each other. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

The piecewise‐affine model of buck converter suitable for practical stability analysis

A generalized geometrical piecewise‐affine continuous‐time model (GMD) of buck converter under pulse‐width modulated (PWM) voltage‐mode control is presented in this paper. In general, such a model can be applied to any DC‐DC power electronic converter (PEC) in which the valves are modelled as ideal switches. The GMD is suitable and convenient to analyse PEC practical stability which is a completely different concept in relation to the notion of its stability in the classical Lyapunov sense. The PEC GMD is based on its commutation structure which is a general geometrical model of its commutation. The general idea of this model consists in determining the local dynamic behaviour of PEC trajectories on the faces of its commutation structure and/or their sections. These faces and sections are treated as geometrical objects with generalized local dynamics. The analysis of buck converter practical stability is carried out using a new method based directly on the definition of this term but not Lyapunov‐like functions as in the direct method. It has been shown that PEC Lyapunov stability does not imply its practical stability. These two concepts are complementary to each other. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

Permanent and temporary faults

This article summarizes the activities conducted at Progress Energy Carolinas (PEC) to investigate electrical faults that occur on the electric distribution system. PEC has developed a series of Web tools that are used to analyze data collected by the feeder monitoring system (FMS), the outage management system (OMS), and the distribution supervisory control and data acquisition (DSCADA) system. These tools were developed to assist engineers and operations personnel in locating faults and identifying causes of both permanent and temporary faults.     

线损管理信息化工作的实践与探讨

介绍了广州供电局线损“四分”（分区、分压、分线、分台区）管理信息化工作的实践经验。以信息化为支撑,以地理信息系统（GIS）为平台,实现线损工作精细化、动态管理是广州供电局线损管理的工作方向。通过对基础数据进行分析,确定各基础数据的归口管理职责;通过建立准实时平台和集成平台,实现运行方式和计量的动态管理;通过建设计量自动化系统,提高了线损计算和分析的精细化水平。     

电网应急指挥技术支持系统设计与关键技术

电网安全是社会公共安全的核心内容之一,电网应急平台是国家应急平台体系的重要专业平台。分析了电网应急平台的内涵:一方面通过与多个信息系统的联动,对电网进行全方位监测监控,实现电网预警和预防控制;另一方面对电网灾难性突发事件进行科学预测和危险性评估,动态生成优化的事故处置方案和资源调度方案,是实施应急预案的交互式平台。设计了应急平台的信息系统结构,包括应急数据交换与联动、预测预警、应急决策与指挥、善后恢复、信息发布和模拟演练等功能。最后对应急平台建设所涉及的关键技术进行了分析。     

基于扰动滑模观测器的永磁同步电机矢量控制

分析了一类非线性系统基于扰动的滑模状态观测器设计的基本思想,在此基础上将其应用到永磁同步电机无传感器矢量控制策略下永磁转子速度及位置信息的获取当中.为获取精度较高的状态估计,设计了具有变截止频率特性相位补偿的位置及具有自适应调节率的转速滑模观测器,理论分析表明这类观测器对参数变化具有极强的鲁棒性.仿真结果证明基于空间矢量脉宽调制供电技术的永磁同步电机双闭环无传感器矢量控制系统具有较好的动静态性能.