某单机无穷大电力系统暂态稳定性分析仿真

电力系统是一个复杂的动态系统,系统一旦出现稳定性问题,可能会在较短的时间内发生严重后果,因此,在电力系统规划、设计、运行等工作中都要进行大量的暂态稳定分析。介绍了电力系统时域仿真数学模型,构建了单机无穷大系统仿真模型。仿真结果表明：故障切除时间越短,发电机阻尼越大,系统越容易稳定,且在单相短路接地故障情况下系统最容易稳定。     

暂态电压稳定的模型要求和快速判断

用时域仿真重现了感应电动机负荷引起的电压暂态失稳现象。从保证足够精度并尽量加快仿真暂态电压稳定过程的角度讨论了发电机、电动机负荷以及励磁控制系统的模型选择问题，证明随着故障切除时间的增大，大型电力系统从稳定变为功角失稳的中间可能存在故障切除时间的一个区间，后者对应于功角稳定但电压却失稳。该文改进了作者以前提出的一个感应电动机负荷电压暂态失稳的判据，以便尽早地停止积分过程，其正确性在华中系统、新英格兰系统和浙江系统中得到了验证。     

基于稳定域边界二次近似的故障临界切除时间估计

基于故障后电力系统稳定域边界的二次近似来估计临界切除时间。在计算中，通过二次项系数矩阵分块来降维计算二次项系数，大大降低了二次项系数的计算量。临界切除时间由持续故障轨迹和主导不稳定平衡点(CUEP)所决定的稳定域边界二次近似的交点确定。在IEEE 3机9节点系统和新英格兰10机39节点系统中的仿真表明了该方法的有效性，特别是对非发电机节点故障临界切除时间的估计精度较高，能够满足工程要求。     

基于随机响应面法的动态仿真不确定性分析

为分析负荷模型、故障时间长短等关键参数变动对电力系统动态稳定的影响，将一种新方法———随机响应面法应用于电力系统动态仿真的不确定性分析中。随机响应面法能够建立响应与输入参数之间的多项式表达关系，仅需少量仿真便可快速估计出响应的统计信息，克服了传统不确定性分析方法的仿真次数多、时间长等缺点。IEEE 9节点系统的算例分析证实了随机响应面法的有效性和实用性。IEEE 39节点系统的仿真结果表明，关键参数的变动可引起较大的响应不确定度，尤其是负荷模型结构的不同对系统的动态行为和动态稳定有着重要影响，可直接关系到系统的安全稳定运行。     

基于稳定域边界理论的暂态稳定指标及其应用

基于故障后电力系统稳定域边界的隐式方程，提出了隐式的暂态稳定指标，并利用稳定域的二次近似方法给出了该暂态稳定指标的一个近似估计。进一步，将所得的暂态稳定指标应用于临界切除时间计算和故障排序，其中临界切除时间由求解暂态稳定指标和切除时间的拟合二次方程得出，故障的严重程度排序由比较该暂态稳定指标直接得出。最后，在IEEE 3机9节点和新英格兰10机39节点系统中进行的仿真结果验证了所提出的暂态稳定指标的准确性。     

关于轨迹分析方法在单机系统中有效性的仿真研究

本文概要介绍了定量评价电力系统暂态稳定笥的轨迹分析方法。用仿真结果验证了轨迹方法在单机系统中的有效性。说明了关于稳定指标的单调下降性定理中的充分条件容易被实际系统的运行条件所满足。     

基于MATLAB的电力系统继电保护仿真研究

基于MATLAB的仿真技术可以辅助继电保护系统的分析和设计,针对电力系统继电保护领域的核心内容,构建了系统仿真模型,举例说明了电力系统故障、零序电流保护和变压器纵差保护等仿真实例的实现方案。在运行这些仿真实例的基础上,对仿真结果进行了深入分析。通过仿真实例证明了电力系统继电保护仿真的有效性和可行性。     

基于稳定域及条件概率的暂态稳定不确定性分析

以随机变量可信区间内最严重的取值为基本工况，利用稳定裕度及其灵敏度分析技术计算连续参数空间中的稳定域边界;根据概率分布密度函数，计算不确定工况处于该稳定域内（或其外）的联合概率，得到系统稳定（或失稳）的概率。在分析不同的2维参数稳定域的基础上，给出由负荷水平、故障位置与故障切除时间构成的3维参数稳定域。同时，采用条件概率方法处理电网拓扑、故障元件和故障类型等离散型随机变量。将条件概率方法与稳定域方法相结合，计算电力系统的失稳概率。定义新的风险指标来评估失稳风险。对IEEE 39节点和山东500 kV系统的仿真表明该方法具有较好的实用价值。     

含直驱机组风电场的电力系统暂态电压稳定分析

利用线路故障临界切除时间来表征电力系统暂态电压稳定性的量化指标,采取动态时域仿真法对WSCC3机9节点算例系统与基于直驱机组并网风电场接入该算例系统的暂态电压特性进行了仿真分析,研究结果表明,接入直驱机组风电场后算例系统的线路故障临界切除时间要比原算例系统的线路故障临界切除时间要长,因此,基于直驱机组风电场的接入算例系统能较好地改善原系统的暂态电压稳定性.     

感应电动机暂态电压失稳的定量分析

用时域仿真重现了感应电动机负荷引起的暂态电压失稳现象，进一步改进了感应电动 机暂态电压稳定的判据，以便尽早地中止仿真过程；还提出了暂态电压稳定裕度的概念和定 义，直接求取与暂态电压稳定相应的故障临界切除时间，以及与给定故障切除时间相应的极 限动态负荷。算法的有效性和强壮性在华中系统、浙江系统和新英格兰系统中得到了验证。     

基于单机无穷大系统分析励磁系统对电网稳定性的影响

励磁系统是保证发电机正常运行以及电网稳定运行最有效的手段,以单机无穷大系统为例,研究了同步发电机励磁系统对电网静态稳定性和暂态稳定性影响,通过计算得到了励磁系统的类型和参数与电力系统故障极限切除时间的关系,对提高电网稳定性具有一定的意义。     

水轮发电机组励磁系统的自抗扰控制

为了进一步提高电力系统的稳定性，应用自抗扰控制（ADRC）理论对水轮发电机组励磁系统进行设计，将模型的外部扰动和不确定参数的变化作为系统的扩张状态进行实时观测并加以补偿，将输出量与给定信号的误差进行非线性组合，形成外环控制率。通过对三相短路故障状态的动态仿真，并与传统PID控制效果进行对比，结果表明ADRC系统响应快、超调小，对模型的不确定性及外部扰动具有更强的适应性和鲁棒性，进一步提高了系统的阻尼。     

基于故障仿真的电网安全预防策略

依据电网安全稳定运行标准，结合安全预防3E原则，采用事故树分析、人工智能技术和基于HLA（高层体系结构）的分布交互式仿真技术相结合的方法，研究开发区域电网故障仿真系统，利用该系统对电网安全运行管理的相关技术人员进行故障仿真技术培训，不断提高技术人员对事故的判断、处理故障的能力，积累处理各种类型异常和故障的经验，从而预防电网安全事故的发生。     

灰色系统电力负荷预测模型在北疆电网的应用研究

电力系统负荷预测的准确度和精度会对电力系统安全、稳定、经济、可靠性产生巨大影响.本文在对灰色系统理论的基础上,建立灰色系统电力负荷预测模型,并对模型应用到新疆北疆电网,对2020年电力负荷进行预测,其预测结果精度较为满意.灰色系统电力负荷预测是较为可靠的预测方法.     

一种新型静止无功补偿器控制系统的设计与仿真

分析了SVC的基本组成和工作原理,设计了一种新型的SVC控制系统,并运用PSCAD/EMTDC仿真软件对控制系统中的主要功能,如电压控制模式、恒导纳控制模式、慢速导纳控制以及增益优化等环节进行了数字建模,并提出了MSC/MSR软投切控制,实现了SVC无功输出的无缝变化。仿真结果表明该SVC控制系统具有良好跟踪设定参考值变化的能力;当系统发生故障时,控制系统调节快速,能迅速抑制电压波动,并使故障恢复后的系统能平稳过渡到稳定工况,从而说明所建仿真模型的正确性。     

励磁功率单元模型参考故障诊断方法

介绍了模型参考故障诊断的基本原理，考虑到同步发电机励磁系统功率单元的非线性特性，为了提高模型的准确性和可观测性，采用分布式物理图网建模方法建立励磁功率单元系统模型，阐述了模型参考诊断方法在励磁系统功率单元的具体应用。仿真结果表明，该方法能够有效地诊断同步发电机励磁系统功率单元的主要故障。     

面向运行全过程的水电站技术供水系统优化模型研究

基于目前水电站技术供水系统模型不能实现一体化正常运行操作过程和故障连锁过程的现状,提出了面向水电站技术供水系统运行全过程的实用化仿真模型。首先对控制过程和动态过程进行解耦和优化,建立反映正常运行模式的基本设备模型。再利用故障连锁模式与正常运行模式的逻辑相似性将故障行为融合至正常行为,实现正常状态和故障状态一体化建模。最后由设备模型搭建系统模型,实现供水系统全过程的仿真。该模型物理概念清晰、计算简洁、通用性强,在多个水电站的仿真培训系统中得到了运用,并推广至整个辅机系统。研究成果为水电站技术供水系统优化设计提供参考。     

一起10 kV系统故障的分析处理

中性点不接地系统常会遇到一些电压输出不平衡的情况。若对这方面认识不足,一方面会因电压不平衡而误认为接地情况,找不到真正的问题所在,将做许多无用功;另一方面,也可能会因未能及时找到接地点及故障原因,而给设备安全稳定运行埋下隐患或引起扩大事故。结合我厂10kV系统一次单相接地故障的处理经过,就此问题进行一些分析探讨。     

双馈感应风力发电机网侧变换器低压运行与控制

电压型双PWM变换器用作双馈风力发电机的交流励磁电源在风力发电系统中得到广泛应用,但在电网故障时会引起电网侧变换器直流链电压波动,影响双馈感应风力发电机的不间断运行。分析了引起交流励磁发电机电网侧变换器直流链电压波动的因素,提出了在电压跌落时采用基于小波模型方法,通过引入恰当的前馈项,使流入母线电容的电流为零。与传统的前馈控制策略进行仿真比较分析,验证了改进的前馈控制策略能在负载突变和电网电压骤降的情况下,有效地控制变换器直流母线电压,提高了直流电压调节速度,减小了振荡幅值,同时也起到保护直流链电容的作用,提高了电力系统的稳定性。