自动发电控制振荡中元件与控制环节的阻尼特性分析

电力系统中的有功频率控制过程包含一次调频环节和自动发电控制(AGC)环节,频率振荡中与AGC环节强相关的振荡被称为AGC振荡。为研究不同的有功频率控制过程对于AGC振荡的阻尼贡献,将阻尼转矩法应用到AGC振荡分析中,提出AGC振荡中的机械功率阻尼转矩系数的计算方法,在单机单负荷系统中阻尼转矩系数可通过传统的将特征值代入传递函数的方式得到,但传统方法在多区多机系统中不适用。为此,提出了利用模态计算阻尼转矩系数的方法,推导了阻尼转矩系数与AGC模式稳定性的关系。结果表明,阻尼转矩系数为正时,机械功率为系统提供正阻尼,相反则提供负阻尼,且验证了阻尼转矩法在AGC振荡中的适用性。将阻尼转矩系数分解到各有功频率调节过程中,结果显示在AGC振荡中,由于AGC环节的相位滞后较大,而一次调频环节的相位滞后较小,故AGC环节整体上提供的阻尼转矩系数容易为负,而一次调频环节整体上提供的阻尼转矩系数容易为正。但具体到单台机组中,AGC环节和一次调频环节提供的阻尼转矩系数皆既可能为正,也可能为负。最后,利用阻尼转矩法分析了部分参数对于AGC振荡的影响。     

基于Prony分析的多机系统电磁转矩系数计算

同步转矩及阻尼转矩是两个在动态稳定研究中广泛应用的概念,它们对于电力系统低频振荡分析尤为重要。文章首先分析了现有的发电机电磁转矩系数算法,指出该算法在多种低阻尼的低频振荡模式并存的系统中会失效。然后提出了新的基于Prony分析的多机系统电磁转矩系数算法,新算法不仅继承了原有算法不依赖于具体模型和参数的优点,而且克服了原有算法的缺点。最后,借助新算法揭示了电磁转矩分析与分岔分析之间的联系,给出了对于阻尼转矩更深刻的认识。     

基于测试信号法的电力系统次同步振荡分析

介绍了电力系统次同步振荡的基本原理、产生机理及次同步振荡的常用分析方法。利用电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对用于次同步振荡研究的IEEE第一标准模型进行时域仿真,并利用测试信号法计算出了系统的电气阻尼转矩系数,根据该系数可知含有串联补偿电容的电力系统发生了次同步振荡失稳。     

计及无功电压环节的VSG虚拟转矩及振荡失稳机理分析

通过模拟同步发电机的机电暂态过程,虚拟同步发电机(VSG)技术成为并网逆变器接入电网的一个颇具吸引力的方案。然而,VSG也存在功率振荡现象,相关机理的研究有待开展。文中借鉴传统电力系统中的转矩分析理论,建立了计及无功电压环节的VSG小信号模型,并结合振荡模态,重新定义了虚拟转矩系数。然后,通过分析该系数与稳定性之间的关系,从数学上证明虚拟阻尼转矩不足将导致VSG出现功率振荡失稳。之后,以鲁棒下垂控制的VSG为例,给出了虚拟转矩系数的计算方法,并在PSCAD/EMTDC和VSG实验平台验证了该结论的正确性。最后,从系统初始状态、线路参数及控制器参数等多个角度出发,讨论了VSG无功电压环节对虚拟转矩系数及系统小信号稳定性的影响,可为VSG控制器设计和系统小信号稳定性分析提供依据。     

功角作正弦大振荡时同步电机的整步转矩和阻尼转矩系数

本文在sin(△_msinδ)的级数展开的基础上,导出了功角作正弦大振荡时,同步电机的动态电磁转矩、整步转矩系数和阻尼转矩系数的解析表达式;并以一台3200kW的低速同步电动机为例,算出了它在大振荡情况下的动态功角特性.最后给出了一组用计算机算出的、在常用的参数范围内,整步转矩和阻尼转矩系数随振荡频率、参数、工作点和振荡幅值的不同而变化的曲线,供设计、研究和实际运行使用.     

多机系统复转矩系数分析及PSS参数计算

针对电力系统稳定器(PSS)抑制低频振荡所基于的阻尼转矩概念,为将阻尼转矩的概念推广应用到多机系统中,提出一个把多机系统中的区域间振荡简化为一个两机系统模型,在两机模型中应用复转矩系数法的研究方法,说明基于单机无穷大系统的复转矩系数法推广应用到多机系统中的意义和合理性,推导基于两机模型的PSS补偿角度计算方法,并且通过比较说明该方法的计算结果与基于单机无穷大模型的计算结果存在差异。     

基于阻尼转矩分析法的储能系统抑制系统低频振荡

对储能系统提高系统低频振荡稳定的机理进行研究。将阻尼转矩分析（DTA）方法扩展至包含储能元件的复杂多机系统,研究了储能元件阻尼转矩的产生、传递、分配及影响模态阻尼的机理,在此基础上提出了基于DTA的储能系统安装定位、附加稳定控制通道选择及稳定器参数配置的整定方法。计算结果和仿真表明,通过DTA方法能正确揭示储能系统抑制低频振荡的机理,同时也验证了储能系统整定方法的可行性。最后给出了该方法在实际大规模电网中应用的实例。     

采用广域测量信息反馈的广域PSS参数设计

根据互联电网区间振荡的特点,可将参与振荡的机群按各自的"部分惯性中心"等值为两机系统.文中首先推导了等值两机系统的电磁转矩务数,为区间振荡模式的电磁转矩分析奠定了理论依据.在此基础上提出了双通道反馈结构的广域电力系统稳定器(PSS),并采用建立在同步转矩及阻尼转矩概念上的扩展相位补偿法,进一步推导了反映广域反馈信号与本地反馈信号之间关系的传递函数,然后进行相量坐标映射变换,最后系统研究了广域PSS的参数设计.仿真结果表明:它能有效抑制系统的区间低频振荡,提高系统的小信号稳定极限,与其他稳定器设计方法相比,能够进一步改善系统阻尼特性.     

多机系统超低频振荡分析与等值方法

实际电力系统中多次发生的超低频频率振荡在振荡形式及机理上与低频振荡存在显著区别。在多机系统中对超低频频率振荡问题进行了分析。超低频频率振荡中,所有发电机转速同调变化,系统频率整体振荡。提出一种适用于超低频频率振荡分析的系统等值方法,将多机系统等值为单机单负荷系统进行分析,提高计算效率。各发电机原动系统的阻尼转矩相互解耦,和电磁功率中的阻尼转矩加和后共同影响系统阻尼比。研究结果可为实际系统超低频频率振荡的分析与控制提供指导。     

电力系统电磁转矩系数的性质及其计算方法

为了揭示电磁转矩系数的实质,证明了用电磁转矩系数表达电磁转矩只是某种近似,还证明了将单机系统的电磁转矩定义推广于多机系统,其前提条件是所研究的机组相对于惯性中心COI(center of inertia)只有1个运动模式;基于状态空间模型,提出了单机、2机和2机群的电磁转矩系数的定义,给出了理论计算方法.在多机情形下,...     

磁通观测改进的无速度传感器DTC系统

针对定子电阻摄动与积分漂移对直接转矩控制(DTC)性能的影响,在分析直接转矩控制特点的基础上,推导了以电机有功功率为基础的定子电阻辨识算法与以反电动势为基础的定子磁链辨识算法,并将坐标系定向于定子电流矢量上推导出转速估计算法.以此建立的直接转矩控制系统,定子电阻辨识算法不依赖电机其他易变参数,转速估计中未使用转子电阻或转子时间常数;通过4kW感应电机无速度传感器DTC系统仿真试验表明,积分漂移得到有效抑制,估计速度与实际速度良好吻合,系统具有较好调速性能.     

新疆电网智能调度支持系统状态估计调试方法研究

针对系统实际运行中的电网状态估计存在的问题,结合电网运行特点进行了分析,对提高状态估计准确率的调试方法的改进进行了研究,并提出相应的实用化调试方法,特别是针对环网线路、多回联络线路、超短线路提出了一种估计参数的方法,在实际工作中验证了其有效性,提高了状态估计的准确性,推动了智能电网调度自动化系统D5000在线分析模块应用实用化的发展。     

用最小二乘辨识方法测取水轮发电机参数

本文提出用最小二乘辨识方法测取水轮发电机的参数。在水轮发电机带负载运行时，对励磁系统施加阶跃干扰，量测电机电压、电流及功角的暂态响应，采用适当简化的大扰动数学模型并将功角也用作观测量，可以一次辨识出和等效无穷大电ＵＣ及等效连接线路阻抗ＸＬ。由所得参数算出的暂态过程与实测过程有较好的拟合。本法为首次在现场水轮发电机上应用时域大扰动模型辨识参数成功。     

On-line parameter interval estimation using recursive least squares

A bank of recursive least-squares (RLS) estimators is proposed for the estimation of the uncertainty intervals of the parameters of an equation error model (or RLS model) where the equation error is assumed to lie between known upper and lower bounds. It is shown that the off-line least-squares method gives the maximum and minimum parameter values that could have produced the recorded input-output sequence. By modifying the RLS estimator in two ways, it is possible to recursively compute inner and outer bounds of the uncertainty intergals. It is shown that the inner bound is asymptotically tight.     

变压器分接头位置的估计

本文提出一种新的变压器档位估计方法。它在现有的快速分解状态估计法的基础上,利用增广状态估计法解决了实际运行中变压器档位估计问题。它的有效性已经在实际应用中得到了证明。     

早期产品可靠性预计存在的问题及对策

针对早期产品在可靠性预计过程中存在的普遍问题,以具有代表性的产品为例,给出了相应的对策.     

基于等值信息交换的分布式抗差估计算法

提出了一种基于等值信息交换的分布式抗差状态估计算法。各子系统通过等值计算将自身量测信息浓缩成等值信息,协调层收集各子系统的等值信息计算出边界状态量进而实现分布式状态估计。此外,在分布式算法基础上实现了分布式抗差估计。采用等价权原理将指数型目标函数抗差估计方法转换成变权重的加权最小二乘估计,并基于不动点迭代的方法进行求解。在求解过程中,等值信息随着权重值的变化而不断更新,子系统得以综合全系统信息进行抗差估计。最后,构造了多子系统算例和含不良数据的算例对算法进行测试。测试结果表明分布式抗差估计算法具有很高的计算精度和很好的抗差性能。     

Generalized Maximum likelihood Algorithm for Direction-of-Arrival Estimation of Coherent Sources

The generalized maximum likelihood (GML) algorithm for direction-of-arrival estimation is proposed. Firstly, a new data model is established based on generalized steering vectors and generalized array manifold matrix. The GML algorithm is then formulated in detail. It is flexible in the sense that the arriving sources may be a mixture of multiclusters of coherent sources, the array geometry is unrestricted, and the number of sources resolved can be larger than the number of sensors. Secondly, the comparison between the GML algorithm and the conventional deterministic maximum likelihood (DML) algorithm is presented based on their respective geometrical interpretation. Subsequently, the estimation consistency of GML is proved, and the estimation variance of GML is derived. It is concluded that the performance of the GML algorithm coincides with that of the DML algorithm in the incoherent sources’ case, while it improves greatly in the coherent source case. By using genetic algorithm, GML is realized, and the simulation results illustrate its improved performance compared with DML, especially in the case of multiclusters of coherent sources. Translated from “Generalized Maximum Likelihood Algorithm for Direction-of-Arrival Estimation of Coherent Sources” published in Journal of Electronics & Information Technology, 2004, 26(2): 225-232 (in Chinese)     

基于支路带节点功率估计的配网状态估计实用算法

充分利用配电网的辐射形特点，提出了采用基于单支路加权最小二乘估计(WLS)的前推，回代估计方法，该方法在前推的逐支路估计过程中，对有后续支路的支路在支路估计前有条件地加入末端节点功率估计，文中还提出了对权值进行合理选取的原则。对算例和实际辐射网的计算结果表明，该方法收敛速度快，估计精度高，编程简单，算法可靠、有效、实用。