HVDC中发电机控制与直流控制之间的MAS协调策略

针对交直流电网中因为直流控制与发电机控制欠协调而导致的交流联络线功率低频振荡问题,运用MAS与参数约束非线性优化算法结合来解决直流控制与送端机组间的协调。该方法将直流控制与发电机控制分别用Agent代理,参数约束非线性优化算法嵌入各Agent模块进行局部参数优化计算,并向协调Agent提供各自的整定参数,通过协调Agent统一调整,最终实现直流控制与送端机组间控制参数的优化调节,在全局协调的方式下增强交流联络线低频振荡的阻尼。文章以南方电网贵广直流和天广直流线为实例验证了该方法的有效性。     

风光火打捆外送系统STATCOM-POD协调优化设计

风电和光伏与火电打捆外送是我国大型新能源基地电力外送的重要途径.针对风光火打捆外送系统低频振荡问题,提出一种基于静止同步补偿器附加功率振荡阻尼控制协调优化设计策略.首先,搭建了风光火打捆外送系统模型,设计了STATCOM-POD控制器,并采用联络线有功功率作为控制器输入量.然后,基于李雅普诺夫稳定法则构建了计及系统所有低频振荡模式最小阻尼比的目标函数.最后,采用遗传算法对多控制器参数进行协调优化,改善了系统低频振荡特性.以IEEE四机二区域系统为例,验证所提方法的正确性和有效性.结果表明:协调优化参数的STACOM-POD控制器能够维持发电机转速的稳定,增加系统的阻尼,抑制低频振荡引起的电网参数波动,改善风光火打捆外送系统的低频振荡特性.     

云广特高压直流送端孤岛运行超低频振荡与措施

大容量特高压直流输电系统与配套大型水电站构成的直流送端孤岛运行系统存在着较严重的调速器控制稳定问题。云广特高压直流送端孤岛系统也存在水电机组调速器与直流控制不协调而出现的超低频振荡现象。分析了电网超低频振荡过程中所有机组的同调特征,提出了电网超低频振荡分析模型。基于频域分析法指出了水轮机调节系统在超低频范围内存在负阻尼频带,水轮机调节系统的时间常数越大、调速器前向通道增益越大,负阻尼越显著。提出了通过退出部分机组一次调频功能或协调机组一次调频与直流频率限制控制器(FLC)动作死区设置,以直流FLC调频为主的直流孤岛频率控制策略能有效抑制孤岛系统的超低频振荡。基于实时数字仿真器(RTDS)的机网协调控制实时仿真结果验证了该策略的有效性。     

促进跨区新能源消纳的直流联络线功率优化模型及分析

提出了一种考虑直流联络线功率阶梯化运行、送端电网与多个受端电网跨区协调的常规能源与新能源联合优化的发电计划模型。建立了直流联络线功率阶梯化运行的数学模型,该模型满足直流功率调整的各项特性要求,包括直流功率阶梯化、相邻时段不可反向调整、稳定运行持续时间、日交换电量不变等约束,既充分发挥了直流联络线可灵活调节的特点,又避免了高压直流换流设备的频繁转换,提高了直流联络线计划的可执行性。同时,该模型可考虑多个跨区互联电网间的多条输电通道,以及送受端电网间的系统负荷互补性和新能源接纳能力,实现了送受端电网间的协调调度,促进新能源在更大空间范围内消纳。基于国内某跨区互联电网的实际数据,验证了所提模型的有效性。     

基于自适应混沌粒子群优化算法的多馈入直流输电系统优化协调直流调制

为了提高交直流互联系统的整体动态稳定性,提出了一种新的基于混沌优化思想的自适应混沌粒子群优化算法,并将其应用于多馈入直流输电系统中各直流调制的优化协调.该算法利用混沌运动的遍历性来初始化粒子群以增强群体的多样性,在粒子群的每次迭代更新计算中,按适应值大小选取部分粒子对其进行混沌优化以帮助惰性粒子跳出局部极值区域,根据每个粒子的适应值自适应地调整其惯性权重系数以提高整个群体的全局与局部搜索能力.以一三区域双馈入交直流并联输电系统为例,选取与直流线路并联运行的交流联络线上的有功功率偏差和各发电机的功角偏差构成目标函数,应用自适应混沌粒子群优化算法对各双侧频差直流调制控制器的参数进行了全局优化协调整定,并与传统粒子群优化算法、遗传算法的优化结果进行了比较,结果表明该算法能更好地实现各直流系统调制间的优化协调,增强了整个系统对低频振荡的阻尼能力,可作为多馈入直流输电系统中直流调制优化协调的一种有效方法.     

抑制频率振荡的电力系统稳定器参数优化

超低频频率振荡是有功频率控制过程的小扰动稳定问题。由于负荷电压调节效应使得无功电压控制和有功频率控制产生耦合,传统用于抑制低频振荡的电力系统稳定器(PSS)可用于抑制频率振荡。提出了在多机系统中选择抑制频率振荡的PSS的方法,该方法综合了PSS对低频振荡和频率振荡的影响大小。构建了抑制频率振荡的PSS参数优化模型,该模型仍然以低频振荡模式阻尼比作为优化目标,但加入频率振荡对应频段发电机励磁系统相位要求作为约束,保证机组励磁系统为频率振荡提供足够的正阻尼。采用粒子群优化算法对模型进行求解得到PSS最优参数。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

多馈入直流输电系统小信号调制器的协调优化整定

分析了多馈入交直流并联输电系统中各直流系统之间可能存在的不良相互作用。提出了对各直流小信号调制器参数进行协调整定的必要性，并将参数的协调整定问题归结为控制器结构已知但有若干未定参数可供优化的数学规划问题，所选的目标函数是与各交流联络线的有功功率和各发电机的功角相关的。基于NETOMAC软件平台，采用程序自带的非线性优化模块，可同时对这些参数进行优化，这种参数整定方法本身已考虑了交直流电力系统固有的非线性特性而不必显式导出整个系统的数学模型，因而不需要进行网络简化或线性化近似，这种方法对大规模交直流电力系统的控制器参数整定具有独到的优势。构造了一个含有两个区域间低频振荡模式的双馈入交直流输电系统，并对该系统的各直流小信号调制器参数进行了协调优化整定，仿真结果表明，经过协调优化后得到的直流小信号调制器能提高整个交直流系统的阻尼性能，并具有良好的鲁棒性。     

多馈入直流输电系统中直流调制的协调优化

文章将带参数约束的非线性最优化方法应用于包含多馈入直流输电系统的交/直流互联电力系统,进行各直流调制之间的协调控制研究.研究方法是最小化包含区域间振荡特性的目标函数,同时优化预先选择的多馈入直流输电系统中各直流调制的参数,最终实现各直流系统调制间的优化调节,在最优和全局协调的方式下增强整个系统对交流系统机电振荡的阻尼.并以中国南方电网2005年的规划网络为实例说明了该方法的有效性和鲁棒性.     

考虑条件控制断面的跨区高压直流发输电系统发电计划模型

清洁能源基地的高压直流外送计划较少考虑受端电网的用电需求,随着外送规模的不断扩大,给受端电网带来较大的安全稳定运行压力。为此,文中提出了一种考虑条件控制断面的跨区特高压直流发输电系统与受端电网系统联合优化的发电计划模型。建立了特高压直流功率的步长调整模型,其满足了高压直流联络线运行的各项要求,充分发挥了高压直流联络线可灵活调节的特点,提高了直流联络线计划的可执行性。另一方面,建立送端梯级水电站联合调度模型来满足水电机组振动区特性等各项运行约束,并保证清洁水电资源的优先发电与水电计划的工程实用性。更进一步,建立条件控制断面模型,其能有效处理断面限值与机组开机台数耦合的问题,保证直流功率相关断面的安全稳定运行。基于国内某跨区互联电网系统的实际数据,验证了该模型的有效性,所提方法可促进清洁能源跨区大范围消纳,降低大电网供电成本,并缓解受端电网安全稳定运行压力。     

PSS与VSC-HVDC附加阻尼控制器参数协调优化设计

将含参数约束的线性优化方法应用于交\直流混合系统的电力系统稳定器和基于电压源型换流器的高压直流输电系统附加阻尼控制器的参数协调优化中。该算法考虑了不同阻尼控制方式间的相互影响和作用，在迭代过程中通过修正优化可行域区间，使系统低频振荡模式对应的特征根最终移动到复平面上期望区域内。系统的特征值分析和时域仿真结果验证了上述方法的有效性和实用性。     

Programmable logic controllers

Programmable logic controllers (PLCs) are at the forefront of manufacturing automation. Many factories use programmable logic controllers to cut production costs and/or increase quality. PLCs and their unique language, ladder logic, are the workhorses of factory automation. Higher-level languages, such as sequential function charts and function blocks, ease the programming task for large systems. However, ladder logic remains the dominant language at present     

可编程控制器与工控机通信技术的研究

ActiveX控件是Windows下进行应用程序开发的新技术，使用MSComm控件可简化Windows环境下串行通信程序的设计。可编程控制器（PLC）在分布式控制中作为前端下位机得到越来越广泛的应用，实现可编程控制器通信是进行Windows程序设计的关键技术之一。本阐述了一种用C200H系列可编程控制器构成的分布式控制系统，着重介绍了系统的通信协议和通信程序的设计方法。     

Applying adjustable frequency controllers to high-starting-torqueloads

Effectively applying adjustable frequency controllers (AFCs) to high-starting-torque loads, such as positive displacement pumps, extruders, and conveyors, can present unique challenges to the application engineer. A detailed understanding of AFC operation, motor performance, load characteristics, and potential application and installation problems is essential to project success. The authors use recent experience to review the essential system concepts and outline a practical method to minimize potential “pitfalls” and facilitate installation and start-up     

A refinement procedure for PID controllers

Proportional-Integral-Derivative (PID) controllers are still extensively used in industrial systems. In the literature, many publications can be found considering PID controller design for processes with resonances, integrators and unstable transfer functions. However, due to structural limitations of PID controllers, generally, a good closed-loop performance cannot be achieved with a PID, for controlling the aforementioned processes, and usually a step response with a high overshoot and oscillation is obtained. PI-PD controllers provide very satisfactory closed-loop performances in the case of controlling processes with resonances, integrators and unstable transfer functions. This paper introduces a simple approach to get parameters of a PI-PD controller from parameters of a PID controller so that a good closed-loop system performance can be realized. Extensive simulation examples are given to illustrate the value of the approach proposed.     

基于Modbus协议的控制器远程监控系统

所研究的问题是Modbus协议如何在控制器远程监控系统中得到有效的实现。首先对Modbus协议的技术要点和具体规定作了详细的阐述，然后通过基于Modbus协议的控制器远程监控系统实例，说明了整个控制器远程监控系统的硬件构成，监控软件的相关设计和开发，以及Modbus协议的实现。目前，基于Modbus协议控制器远程监控系统已经开发完毕，在电厂得到了良好的使用。     

飞轮储能系统多PI控制器参数优化

对飞轮储能系统(FESS)的有功和无功PI控制器参数优化进行了研究,提出了应用加入模拟退火思想的改进粒子群优化(AIPSO)算法优化FESS有功和无功多PI控制器参数.该算法在混沌初始化、迭代中加入混沌扰动和自适应调整惯性权重系数的改进粒子群优化算法基础上,引入模拟退火思想,既能限制位置更新,又能跳出局部最优解,具有更...     

多FACTS广域抗时滞协调控制

提出一种基于自由权矩阵方法的多灵活交流输电系统(FACTS)抗时滞协调控制算法。该算法采用广域测量系统(WAMS)的输出反馈信号,考虑信号的传输时滞,使用自由权矩阵时滞稳定定理作为判据,同时保证时滞系统的最小阻尼比在一定阈值之上,利用量子遗传算法寻优获得多FACTS协调控制器的最佳增益。2台静止无功补偿器(SVC)算例的时域仿真结果验证了所提算法的有效性。     

Design of robust coordinated SVC supplementary controllers

A method for designing coordinated H_∞ SVC supplementary controllers is presented to improve the damping of interarea oscillations. A distributed controllers are designed considering overvoltage problem, which is thought to be a critical issue for SVC to design a supplementary damping controller. The proposed method contains a method to obtain dynamic equivalents of a power system model through an uncertainty minimization procedure. This method is aimed for realizing a tight design for distributed controllers so that a better performance of the total system can be gained. In addition, an uncertainty minimization process is used to regulate indirectly the controller's output so that the overvoltage problem is treated in the design step. The locations of SVCs are determined from the voltage stability point of view using bus participation factor. An effective input to damp oscillations is selected based on residue concept. The effectiveness of the proposed control design is demonstrated through nonlinear numerical simulations in five machine eight bus system under several critical operating conditions.     

Current controllers for devices of microplasma oxidation

Questions of the development of current controllers for microplasma oxidation devices with a wide set of functions are considered. Different variants of implementation of controllers based on a thyristor controlled rectifier and transistor power converter are presented. Mathematical modeling and investigation of operational modes of power units of controllers are performed. The results of testing the experimental samples are presented.