孤岛微电网分布式电压不平衡补偿控制策略

针对不平衡负载、故障等引起的微电网公共连接点电压不平衡问题,提出了一种基于多代理系统的分布式协调电压不平衡补偿控制策略。将微电网各分布式电源等效为多代理系统中的代理,利用领导节点产生只有少数代理能够接收的补偿信号参考,公共连接点电压不平衡补偿等效为各代理节点向领导节点同步的追踪同步问题。利用线性状态反馈设计了分布式控制率。该控制策略基于一个单向通信的有向通信网络,各代理只需处理本地及相邻代理信息。该控制策略避免了对集中控制器的依赖,提高了系统的可靠性。利用一个微电网测试系统对所提控制策略进行了验证,仿真结果表明所提控制策略能够有效抑制公共连接点电压不平衡度。     

基于动态博弈理论的多区域电压协同控制方法

随着互联电网的快速发展,区域电网间的无功耦合越来越强,区域间电压控制的协调问题日益突出。通过引入动态博弈理论来解决区域电压控制多个控制主体间的协调冲突问题,提出了多区域电压协同控制方法。首先采用非零和、非合作、非线性二次型博弈类型,建立多区域电压协同控制的动态博弈模型,然后利用基于原对偶内点法的两层迭代算法求得纳什均衡解,并通过Ward等值方法,以有限的区域间信息交换,实现各电压控制分区的分散协调计算,最后在新英格兰10机39节点系统中进行了算例分析,计算结果显示了所提电压协同控制方法的有效性和优越性。     

控制分区中含有多个先导节点的静态电压稳定裕度计算

提出考虑协调二级电压控制作用的静态电压稳定裕度计算最优潮流模型,重点解决各控制分区中含有多个先导节点的问题。模型中引入无功出力因子促使发电机无功出力裕度最大,引入多个互补约束方程来保证控制分区中的全部先导节点的电压都维持在设定值附近。优化模型的求解采用原对偶内点法,并在求解过程中使用稀疏技术加快计算速度。最后,对IEEE 39节点测试系统进行静态电压稳定裕度计算,结果表明,控制分区中含有多个先导节点能够提高系统的静态电压稳定性和系统在电压崩溃前的电压水平。     

双向互动的省地协调电压控制

设计并实现了双向互动的省地协调电压控制系统.以"互动化"为核心理念,提出了双向互动的省地协调电压控制模式.引入省地协调控制代理,构造分布式协调电压控制多智能体架构.选择省地关口无功和关口电压作为协调变量,将省地协调控制转化为对省地关口运行状态的协调控制,省调代理生成关口电压控制能力约束和关口无功控制需求约束,地调代理生成关口无功控制能力约束和关口电压控制需求约束,协调代理综合考虑各代理提出的控制能力约束和控制需求约束,生成协调控制策略,供省、地各级代理执行.该系统已在江苏电网投入运行,并取得了明显的控制效果.     

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节点系统为例进行了仿真计算。结果表明：在电压失稳的过程中,二级电压控制下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。     

扩展二级电压的多Agent协调控制

基于多Agent系统的分布式协调机制,研究了发生事故的紧急情况下综合考虑多种类型电压控制器(AVR,SVC,STATCOM)的扩展二级电压协调控制.在应用一种慢相关技术将电力系统划分为多个电压控制区的基础上,提出了多Agent间进行任务协助请求时的选择原则,确定了Agent间的协调机制.以装设2台SVC,2台STATCOM和10台发电机AVR的新英格兰系统为例进行数字仿真,结果验证了该控制方案的有效性和灵活性.     

基于有限状态机的三电平逆变器双矢量模型预测控制策略

针对三电平逆变器使用有限集模型预测控制策略时，存在电流谐波大、对微控制器运算能力要求高、多目标优化复杂及输出矢量切换受限等问题，提出一种基于有限状态机的双矢量模型预测控制策略。首先，采用有限状态机来描述有限的控制集和受限的矢量切换，并以此作为三电平逆变器运行的基础，从而避免过大的相电压和线电压跳变；然后，提出一种适用于该有限状态机的简化控制集方法，使得候选矢量的数量不超过5个；继而，结合直流侧电容电压平衡控制，确定最优双矢量组合，且无须进行多目标优化；最后，计算双矢量的占空比，进一步降低输出电流的谐波。仿真和实验结果验证了所提策略的良好性能。     

基于多代理技术的低频低压减负荷控制

随着互联大电网的电压、频率稳定问题日益复杂,其分析和控制应进一步在全局范围内协调考虑.传统的低频低压减负荷控制方法,对分散安装在各地的控制装置缺乏协调,不利于实现系统整体控制的实时协调和优化,文中提出一种基于多代理技术实现多个就地减负荷控制装置协调动作的新方法.其核心思想是基于节点电压频率动态的空间分布特性,并计及当前...     

分布式电源对配电网电压的影响分析及其优化控制策略

针对配电网中分布式电源(DG)接入渗透率不断提高带来的电压波动、电压越限等电能质量问题,首先从理论上较全面地推导分析分布式电源接入对配电网电压的影响,包括对接入点电压和对电压分布的影响,并通过仿真对比分析了不同DG渗透率和不同DG功率因数下的电压变化情况,指出了全局电压控制的必要性。在此基础上,综合考虑配电网中分布式电源和储能的有功、无功电压调节能力,提出一种基于模型预测控制(MPC)的电压优化控制方案,通过计算各节点电压灵敏度,建立各节点电压预测模型,提前感知各节点电压变化趋势,以各节点预测电压与额定电压之间偏差最小为控制目标,实现了控制成本最低的协调电压控制策略。通过IEEE33节点配电网系统仿真算例分析,结果表明:本文提出的方法能更大限度地消除配电网中分布式可再生能源随机波动带来的影响,具有较好的电压控制灵活性和鲁棒性。     

基于多代理技术的直流配电网电压控制方法

提出了一种智能多代理电压控制方法以应对高分布式电源渗透率给直流配电系统电压调节带来的挑战。所提控制方法分为2层,在第1层中,将与交流/直流(AC/DC)转换器相接供电节点设置为中枢点,通过调节该节点电压来把系统电压控制在规定的范围内。在第2层调节方案中,通过优化系统中所接分布式电源的有功出力来控制直流配电系统电压。算例验证了所提电压控制方法的有效性和经济性。     

基于多Agent的二级电压控制系统

介绍了基于多Agent系统（MAS ）的分层分布式控制系统基本原理，提出了基于多Agent的二级电压控制系统的结构、功能 、特点和实现技术方案。该方案较好地解决了二级电压控制中存在的问题，在正常和紧急情况下都能较好地进行无功电压的协调控制，维持系统的电压水平。用经典的3机9节点电力系 统进行数字仿真，结果验证了该控制方案的有效性。     

Autonomous decentralized voltage profile control of super‐distributed energy system using multi‐agent technology

A super‐distributed energy system is a future energy system in which a large part of its demand is fed by a huge number of distributed generators. At one time some nodes in the super‐distributed energy system behave as load, whereas at other times they behave as generator—the characteristic of each node depends on the customers' decision. In such situation, it is very difficult to regulate the voltage profile over the system due to the complexity of power flows. This paper proposes a novel control method of distributed generators that can achieve autonomous decentralized voltage profile regulation by using multi‐agent technology. The proposed multi‐agent system employs two types of agent: a control agent and a mobile agent. Control agents generate or consume reactive power to regulate the voltage profile of neighboring nodes and mobile agents transmit the information necessary for VQ‐control among the control agents. The proposed control method is tested through numerical simulations. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 164(4): 43–52, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20484     

扩展二级电压的多Agent协调控制

基于多Agent系统的分布式协调机制,研究了发生事故的紧急情况下综合考虑多种类型电压控制器(AVR,SVC,STATCOM)的扩展二级电压协调控制。在应用一种慢相关技术将电力系统划分为多个电压控制区的基础上,提出了多Agent间进行任务协助请求时的选择原则,确定了Agent间的协调机制。以装设2台SVC,2台STATCOM和10台发电机AVR的新英格兰系统为例进行数字仿真,结果验证了该控制方案的有效性和灵活性。     

基于Tabu搜索的电压控制分区

电力系统的电压控制分区是一个非线性的大规模组合优化问题，使用常规方法常难以得到理想的结果。文中首先基于电压幅值对无功功率的灵敏度定义了电力系统各节点间的电气距离。然后根据电气节点间电气距离的关系，将电气节点映射到几何空间，从而将电力系统分区问题转化为几何空间中点的聚类问题，由此建立了电压控制分区的组合优化模型。Tabu搜索法被用于求解该模型。最后在IEEE 118节点测试系统上对该方法进行了验证，结果表明该方法有效、可行。     

江苏电网AVC主站系统的研究和实现

文中提出的无功电压控制(AVC)系统主站部分基于分级电压控制结构。其中,二级电压控制通过求解一个考虑多目标的二次规划问题,将中枢母线电压控制在给定的设定值附近;三级电压控制利用以网损最小为目标的最优潮流计算,求出中枢母线电压的设定值曲线。使用符合IEC61970标准的公共信息模型(CIM)导入导出技术与当前能量管理系统(EMS)交换数据,并提出了多条措施来保证控制系统的可靠性和鲁棒性,使之在江苏电网中得到较好的应用。     

电网在线暂态电压安全分析的降维方法

近年来,随着中国可再生能源的发展以及交直流混联电网的形成,电力系统暂态电压安全问题越来越突出。对于大电网进行在线暂态电压安全分析十分必要,但因存在维数灾问题导致其在线应用困难。关键挑战在于需要处理高维电压时序轨迹(时间维)、大量预想故障(故障维),以及众多节点和无功设备(空间维)。传统的无功电压分区方法无法应对以上挑战。为此,提出了一种面向暂态电压安全分析的降维方法,包括基于高维电压时序轨迹的暂态电压安全性量化评估方法、面向大量预想故障的代表性严重故障筛选方法,以及故障相依的动态电压分区方法。这3种关键方法分别从时间、故障和空间维度对原问题进行降维。基于IEEE 39节点系统和实际电网模型的仿真验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于统一灵敏度法的静态电压稳定预防控制

针对低电压校正控制和电压稳定裕度提高的预防控制采用不同的灵敏度指标和控制程序问题,提出了新的静态稳定预防控制方法。该法基于电压稳定灵敏度的等效分析,对电压校正和提高稳定裕度的控制措施进行综合排序,对不同类型的严重故障加入相应的控制约束,建立基于灵敏度的优化控制子问题实现对两方面的安全控制。在算法实现中,采用曲线拟合方法快速计算故障后的稳定裕度,并分析了提高算法效率的方法。该算法不需要计算零特征根的左特征向量,节省了计算量,且在临界点处能够提供相同的控制灵敏度排序。通过对实际的703节点系统仿真,结果验证了所提出的方法是有效的。     

协调二级电压控制的研究

总结了协调二级电压控制(CSVC)的基本思想,提出了一种新的CSVC模型。在优先考虑中 枢母线电压偏差最小的前提下,利用多余的控制自由度保证本区域发电机运行在无功裕度更大、出 力更均衡的状态。仿真结果显示在分级电压控制体系中,如果二级控制环节采用所提出的CSVC 模型将有利于提高系统的电压稳定裕度。基于该CSVC模型的二级电压控制模块已经在国内某 省级电网得到实际应用。     

在线电压安全评估在北京电网中的应用

北京电网是京津唐(北京-天津-唐山)电网的枢纽,而且从区外受电比例过高,因而在线监测和分析北京电网的电压稳定问题显得尤其迫切.文中应用DSA PowerTools软件建立了在线电压安全评估系统对北京电网进行在线电压安全评估.它具有电压安全评估、故障筛选、确定预防控制措施、离线分析等电压安全评估功能,在此基础上开发了一个面向北京电网的数据接口程序和系统计算结果的Web浏览功能.北京电网的实际投运情况表明,整个系统的运行情况良好,实现了全部电压安全评估功能,还可通过数据接口程序实现用户交互故障设置和输入数据文件编辑等功能,并可利用Web更快速、直观地浏览计算分析结果.     

Optimal control schemes for SSSC for dynamic series compensation

This paper presents two novel control schemes for static synchronous series compensator (SSSC) for dynamic series compensation and voltage regulation. The SSSC model comprises a harmonic neutralized multilevel 48 pulse voltage source converter. This paper investigates two novel control schemes for optimal series compensation, which are indirect control (constant reactance control) and direct control (constant voltage control) using pulse width modulation (PWM) switching techniques. The proposed model of SSSC within the power system is performed in Matlab/Simulink using the power system blockset. The performance of the SSSC schemes connected to the 230 kV grid is evaluated in both capacitive and inductive modes of operation under load excursions. The operation of the proposed controllers is also tested in a weak power in order to compare their performance for securing SSSC stability in response to system contingencies.