典型电力系统模型的双参数分岔分析

针对一个典型的电力系统模型，综合考虑了负荷节点的有功和无功负荷对电压稳定的影响，对模型进行了双参数分岔分析，求得了参数空间中的鞍节点分岔（SNB）曲线和霍普夫分岔（HB）曲线。结果表明，在有功负荷水平较低时，系统在达到SNB点之前会首先遇到HB点，因此系统会出现振荡失稳；随有功负荷的增加，HB曲线将达到极限点；如果有功负荷继续增加，则HB点将会消失，电压崩溃将发生在SNB点处。并且通过计算Lyapunov指数得到了系统在负荷P-Q平面上的稳定性。SNB曲线是系统轨迹稳定与发散区域的主要分界；在HB曲线所包含的区域内部，存在着复杂的特性，其中包含周期轨区域、混沌区域和轨迹发散等区域。因此，电压稳定分析应该充分考虑负荷模型的影响，而单纯考虑潮流方程解的存在性是不全面的；HB作为失稳的一种方式，其产生的物理机理和控制方法值得进一步研究。     

电压稳定裕度指标分析方法综述

对现有的电压稳定裕度指标分析方法进行了总结和评述。对复杂系统采用P —V或Q—V曲线分析电压稳定的局限性进行 了 讨论，指出P—V,Q—V曲线是描 述简单系统（两维空间）电压稳定性的工具，但并不能很好地描述复杂系统（多维空间）的 电压稳定性。当选定区域的负荷节点功率增长，其它负荷节点功率保持不变时，判断是否到 达负荷极限点的判据dλ/dk=0并不一定成立。最后，还指出了计算裕度指标时所面 临的困难。     

APF和SVC联合运行的稳定控制

研究了有源电力滤波器（APF）和静止无功补偿器（SVC）联合运行中的互相影响问题，指出在两者同时运行的情况下SVC控制器的设计要考虑到APF的影响，否则系统可能会不稳定。通过分析APF对SVC的影响途径，指出APF采用通常的I_p-I_q检测方法时，与SVC的耦合程度大；而采用“补偿特定次数谐波”方法时，与SVC的耦合程度小，此时APF是否投入对系统的稳定性基本没有影响，因此提高了系统可靠性。     

可控串联补偿(TCSC)的分析研究(上) 计及TCSC详细模型的电力系统稳态、暂态仿真研究

在建立TCSC的物理数学模型的基础上，通过求解描述其特性的微分方程组，得到解析解，并 进一步导出了稳态及暂态情况下TCSC装置的基波阻抗公式和电感、电容元件支路的电压、电 流表达式；提出了含有TCSC装置的电力系统仿真的原理和方法，将TCSC模型与系统分析程序 接口，实现了详细计入TCSC影响的稳态及暂态稳定仿真计算；通过仿真验证了TCSC能 够显著地改善系统的阻尼，提高电力系统的稳定性。     

邻近电压崩溃点处的系统最优控制方向

通过静态模型对动态模型的有效模拟，可以使电力系统静态模型和动态模型的鞍结分岔点(电压崩溃点)相同。在适当建模的情况下用静态模型求得系统的鞍结分岔点及其左特征向量，按此方向控制系统的行为可以最快地远离电压崩溃点。在特征值的求取上采用求解高阶稀疏对称阵特征对的Lanczos法，实例证明用Lanczos法求取特征值和特征向量比常用的逆迭代法精度高、运算量小。     

分岔理论在电力系统电压稳定中的应用

分岔理论是非线性动力学的一个重要分支。此文首先介绍了分岔的概念,评述了分岔理论在静态电压稳定和动态电压稳定中的应用,重点介绍了鞍结分岔点和Hopf分岔点的求取,指出了各种算法的优缺点。文章最后提出了对分岔理论在电压稳定型问题研究的展望。     

可控串补(TCSC)的谐波特性分析

采用数字仿真方法，通过离散傅里叶变换，分析了在TCSC稳态运行、工况调整过程及短路过程中TCSC线路电压、电流谐波的变化规律及波形畸变率的变化情况，着重分析了短路过程中触发角、短路时刻、短路地点、系统参数及短路后TCSC是否旁路对TCSC线路波形畸变率的影响，主要结论是：在非故障状态下，电压、电流波形畸变率均在允许范围内；故障状态下畸变率增大，对系统电压质量和安全稳定运行带来影响。     

基于径向基函数网络的暂态稳定极限估计与预防控制

应用径向基函数网络进行电力系统中关键线路暂态稳定极限功率的在线估计，并结合训练后径向基函数网络所包含的输出对输入的偏导信息，提出了一种暂态稳定预防控制决策的方法。山东烟台-威海电网的实例仿真结果表明：径向基函数网络能够准确估计暂态稳定极限，包括关键线路极限功率和发电厂出力极限；所产生的预防控制决策可以防止发生预想事故后系统失稳，有效提高系统的暂态稳定性。     

调速系统间隙特性引发的水电站过渡过程极限环振荡特性

水轮发电机组的动态调节稳定性对电力系统至关重要,尤其是在考虑非线性引起的潜在不稳定性的情况下。为了探究间隙非线性对水力发电系统动力学特性的影响,重点研究了水力发电机组间隙可能引起的极限环振荡现象及系统动态响应特性。首先构建了适合小波动过渡过程的水轮发电机组单机系统传递函数数学模型,通过将间隙特性表示成描述函数,进而建立了考虑间隙环节的非线性数学模型。采用描述函数法对系统动态特性进行理论分析,并结合使用MATLAB进行时域仿真验证,研究四个重要的水力-机械时间常数对系统间隙引发极限环的影响机制,量化给出各时间常数的相对作用大小。结果表明:机组惯性时间常数T_a和接力器响应时间常数T_y是极限环幅值最重要的两个影响因素;极限环频率则主要受水流惯性时间常数T_w和机组惯性时间常数T_a的影响;而弹性水击系数T_e则是极限环特性的一个次要影响因素。各水力-机械时间常数对系统极限环特性具有不同的作用机制,该结论可加深对间隙非线性与水力发电系统中不同物理量间耦合作用的理解。     

含SVC的组合电力系统动态建模及稳定性分析方法

针对包含FACTS元件的组合电力系统电压或电流因开关特性而发生突变以及系统拓扑周期改变等特点，提出对SVC调制工作过程建立包括发电机在内的详细动态模型。然后利用Poincaré映射对系统动态稳定性进行分析，并将自动微分技术引入Poincaré映射中雅可比矩阵的运算。同时，基于Floquet理论建立其平均模型，并将这两种模型进行了分析与比较。仿真结果表明，包含SVC的组合电力系统在SVC调制工作过程中是动态稳定的，而且两种分析方法都是有效的，从而为分析组合电力系统的动态稳定、次同步振荡提供了一个新的思路。     

电力系统二级电压控制的研究

介绍了二级电压控制的主要原理，提出了划分控制区域、选择先导节点和控制发电机的新方 法；同时设计了一种新的动态二级电压控制器。以EPRI—36节 点系统为例进行仿真计算，结果表明：在电压失稳的过程中，二级电压控制可以从区域电压 稳定的角度出发，协调本区域内各电压/无功支持源的无功出力，改善区域电压水平和提高 系统电压稳定性。     

成碧线220 kV可控串补系统的控制策略和系统试验

采用可控串联补偿（TCSC）可以提高长距离弱联系系统的电网输送能力、阻尼系统低频振荡、提高系统稳定性。合理的控制策略能使TCSC产生更有效的作用。成碧线220 kV的TCSC系统控制策略主要针对电力系统的暂态稳定和阻尼振荡2个阶段进行设计，其控制器主要由阻抗控制环节、阻尼控制环节、暂态稳定控制环节以及保护环节、延时环节组成。系统试验证明:成碧线220 kV的TCSC装置能够平滑、快速地进行阻抗调节，有效阻尼系统低频振荡，提高系统稳定性。     

一种静态电压稳定临界点的识别和计算方法

提出了一种用连续潮流技术识别和计算电压崩溃临界点的方法。电力系统静态电压稳定分析中，常见有鞍结型分岔点和约束诱导型分岔点。基于连续潮流的间接方法没有确定初值的困难，适合于负荷参数耦合的情形,易于识别约束型分岔点，从而适合于大型实际系统静态稳定临界点的计算。通过对中国一个实际地区系统的数值分析，表明文中所提方法是有效的。     

基于连续潮流的极限诱导分岔检测方法

对极限诱导分岔产生的原因进行了分析，提出一种基于连续潮流的极限诱导分岔检测方法。该方法首先采用灵敏度法预估即将起作用的不等式约束条件;然后将此不等式约束转为等式约束，并将其作为连续变量引入潮流方程，精确地求解出结构变换点处的状态值;最后，利用所提出的 3个判断准则对结构变化点进行检测，从而判断极限诱导分岔点的存在。在IEEE 118节点系统上验证了该算法的正确性和有效性。     

电力系统微分代数模型的奇异性和多能量函数面（续完）

研究了电力系统微分代数模型的奇异性和定义在约束流形上的能量函数面等，将抽象的概念在简单的2机单负荷3节点系统中以图形形象地说明，考察了该系统在恒功率负荷模型和一种动态负荷模型下的代数约束曲面、奇异点、多能量函数面、平衡点等随系统负载的变化情况。采用小扰动稳定性分析法、结构保持能量函数法和时域仿真法证实了该小系统在恒功率负荷模型下存在非正常运行点的稳定平衡点，并解释了一般时域仿真法不能处理该平衡点的原因。所得研究成果揭示了微分代数模型与奇异扰动模型的本质区别、奇异性与系统模型和系统负载的联系、结构保持能量函数法可能具有的内在保守性等，这对深入理解电力系统微分代数方程模型的拓扑结构、结构保持能量函数法和暂态电压稳定及其与功角稳定的关系具有一定的价值。     

动态电压稳定模型中二维参数分岔边界的计算

基于延拓法的原理，提出应用该方法来直接追踪动态电压稳定微分-代数联立方程中的奇异性、鞍结点和霍普夫等分岔的二维参数边界。为达到此目的，首先应用延拓法来追踪该模型的平衡解曲线（流形），以便间接得到单个参数的局部分岔点；然后，从计算所得的单个参数分岔点出发，继续应用延拓法来求解描述该模型中的局部分岔的代数方程，以便直接追踪二维参数的分岔边界。最后，应用该方法来计算一简单的电压稳定算例，所得结果表明该方法是可行和有效的。     

浅谈系统稳定及励磁最优控制

最优励磁控制与一般比例励磁调节具有明显的优点,它可提高系统的微动稳定性和微动态稳定功率极限,且可改善系统的动态品质。文章简要推导了最优励磁控制采用二次型目标的控制式,论述了如何利用该控制式采用最优励磁控制提高系统稳定性。     

基于暂态稳定控制的TCSC装置特性研究

应用数字仿真（EMTDC/PSCAD）和动态模拟实验（15 kvar物理模型）对比研究了超高 压可控串联补偿（TCSC）与电力系统暂态稳定控制有关的一些重要的动态特性。通过数字和 物理 仿真分析了不同同步信号（电容电压同步和线路电流同步）、不同控制模式（阻抗开环和阻 抗闭环控制）对TCSC装置动态品质的影响；提出并实现了TCSC装置硬件阻断（block）与旁 路（bypass）工作模式。提出了TCSC在容性与感性区间内实用的平稳转换两步骤方法，以及 避免故障下TCSC失控和减小电容器直流分量的控制策略。     

韶关电网在线预决策安全稳定控制系统的设计及实施

分析了广东省韶关电网向主网送电的安全稳定性和对原有安全稳定控制装置进行改造的必要性，介绍了韶关电网在线预决策的安全稳定控制系统的配置、功能、技术要求和相应的安全稳定控制策略。该安全稳定控制系统采用基于EEAC稳定性定量分析工具跟踪系统实际运行工况，自动优化控制措施，对电网发展和运行方式变化具有自适应性。该系统的两级控制功能模式已正式运行，有效地提高了韶关电网向主网送电的功率极限。     

小扰动稳定域微分拓扑学性质初探:(一)小扰动稳定域非凸边界和空洞现象示例

对电力系统小扰动稳定域的微分拓扑学性质进行了初步探讨。首先，简单回顾了小扰动稳定域的相关定义、边界组成及其性质；然后，给出一种基于优化过程实现对小扰动稳定域Hopf分岔界面追踪的算法；最后，利用一个简单的3节点系统，示例了小扰动稳定域边界面非凸和内部存在封闭不稳定(空洞)区域的现象，并对小扰动稳定域内部空洞区域随系统参数变化的规律进行了研究。该工作对于进一步深化对电力系统小扰动稳定域微分拓扑学性质的研究具有一定帮助。