基于网络局部信息实时电力系统暂态稳定性预测

在基于网络信息电力系统暂态稳定性定量评价支路势能法基础上,应用适应性滤波的时间序列自回归(AR)模型预测算法对系统扰动后支路的有功功率及电压相角差进行预测分析,并根据预测信息构建定量评价电力系统暂态稳定性的指标。New England 10机39节点系统的仿真计算表明,暂态稳定性预测仅建立在网络局部信息的基础上,避免了对系统全局动态信息依赖,具有良好的预测精度。     

支路势能法在电力系统暂态稳定分析中的应用

支路势能法是建立于结构保持的多机电力系统模型的电力系统暂态稳定性分析方法,可用于分析故障后电力系统的稳定性以及脆弱的输电瓶颈和系统失稳模式的判别。在多机电力系统中的应用表明该方法在电力系统暂态稳定性分析的有效性。     

基于支路势能法的电力系统暂态稳定性研究

电力需求紧张和大区间的电网互联,使得大扰动下电力系统的暂态稳定问题备受关注.暂态稳定分析目前最常用的方法仍是时域仿真法,而基于Lyapunov函数的能量函数法则为暂稳分析提供了新的途径.能量函数法是有效的暂态稳定性分析方法,由经典模型到结构保持模型、由全局能量函数到局部能量函数的改进使得该方法的精确性和实用性逐步增强.鉴此,对暂态稳定性分析的支路势能法在大系统上进行了研究和分析,提出了详细模型下的支路势能的表达式,并在UK20机100节点大系统上对其表征参数及多摆现象进行了验证.结果表明,支路势能法的稳定性指标能够准确地反映出系统的暂态稳定性水平,并具有良好的适应性.     

基于暂态势能控制的储能提高暂态稳定性研究

为研究储能电源快速提高电力系统的暂态稳定性,提出一种基于支路暂态势能控制的方法。利用储能电源的快速能量转换能力消纳电力系统扰动过程中被注入的过剩暂态动能,将系统内临界割集的支路暂态势能控制在有限范围内,实现电力系统暂态过程中动能与势能的有效转换。通过电力系统分析综合程序PSASP的用户自定义建模模块,构建反应储能电源特性的储能电源暂态模型并定义了暂态稳定评价指标。仿真分析结果表明,所提方法和研究结果对于储能电源提高电力系统暂态稳定性具有指导意义.     

基于复杂网络和暂态能量函数的支路暂态脆弱性评估

电力系统在遭受大扰动后失稳可能造成严重后果,甚至引发灾难性事故。基于结构保持模型的多机电力系统暂态能量函数求解各支路势能。结合复杂网络的有向电气介数,考虑发电机出力变化对支路潮流的影响,计算出支路的状态脆弱性以及支路在系统结构中的重要程度。最后,基于结构和状态两因子构建了综合脆弱度指标,对电力系统支路的暂态脆弱性进行了综合评估。通过对6机系统进行仿真计算,验证了该方法能够有效地判断故障后系统的脆弱支路以及临界机群。     

用支路势能法和局部测量研究暂态稳定及识别临界割集

暂态稳定问题近年来受到广泛关注,而暂态稳定分析中正确识别临界机群和临界割集对于准确识别电力系统中的薄弱环节和进行暂态稳定评估非常重要.采用支路势能法通过测量系统局部的功率、相角对临界割集进行识别,基于故障后轨迹给出支路稳定性指标,较好地识别了系统中的临界割集和薄弱环节     

基于能量函数高阶Taylor级数展开技术的直接法

本文提出了一种基于能量函数高阶Ｔａｙｌｏｒ级数展开技术的电力系统暂态稳定性直接法。该方法首先推导出动能、势能和总能量的各阶导数，然后形成动能、势能和总能量的高阶Ｔａｙｌｏｒ级数展开式，并在此基础上快速求取临界故障切除时间。实例分析表明，本文方法具有准确度高、速度快的特点，可以用于电力系统暂态稳定性的快速分析。     

基于支路暂态能量函数的特高压区域电网间容量交换能力研究

随着特高压电网的逐步建成,大区电网间必将存在大容量的有功功率传输,提出基于支路暂态能量函数的分析方法对电网间极限交换容量进行计算分析。在多机系统COI坐标系统方程的基础上构建电力系统支路暂态能量函数模型,并验证了系统扰动后的总暂态能量守恒的原则,通过电网中各支路能否消纳发电机转子动能来判定系统的稳定性。在CEPRI 8机36节点系统中对扰动后网络中各区域支路的暂态能量函数分布特性进行了验证分析,并在此基础上求出电网区域间最大传输功率。应用该方法对电网间的极限交换容量进行校核计算。仿真结果验证了该方法的有效性。     

电力系统脆弱线路分析新方法

对于扰动清除以后,以往人们只是关心故障清除后系统的摆动过程和系统的稳定性,很少考虑摆动过程中线路以及线路上保护对于系统暂态影响的情况,所以分析电力系统保护脆弱性是非常重要的.文中在对电力系统保留结构模型的暂态能量研究的基础上,提出了一种基于支路势能分析电力系统线路脆弱性的新方法.     

基于网络信息的永久性故障重合闸优化时间整定方法

在结构保持的多机电力系统拓扑暂态能量函数的基础上,分析故障后暂态能量在网络中的分布变化特点,提出仅依赖电力系统网络局部测量信息的永久性故障重合闸时间的整定方法。该方法可以改善电力系统暂态稳定性,抑制系统振荡。多机实际系统的算例验证了该方法的有效性。     

计及连锁故障的暂态稳定概率评估方法

动态安全域的一系列研究成果为解析法在暂态稳定概率评估的应用提供了便利条件。针对负载较重的电网．提出了一种基于动态安全域的计及连锁故障引起系统失稳的暂态稳定概率评估方法,对系统安伞影响较大的线路发生初始故障．交替求解暂态稳定和潮流分布．考虑了失稳以及过载保护动作的概率特性,得到对系统安全影响较大的线路最可能引发的连锁故障路径．进而求得考虑连锁故障引发系统失稳在内的线路不安全概率指标。以IEEE10机39节点系统为例,验证了该方法的可行性和合理性。     

基于稳定域边界二阶逼近的暂态电压稳定分析

电力系统中暂态电压失稳事故时有发生从而引起电力界广泛关注。目前的暂态电压稳定分析方法尚存在不足之处。本文基于非线性动力学的半张量积方法研究电力系统暂态电压稳定问题,以期在电力系统发生大扰动后快速判断故障后系统的电压稳定性,从而有利于及时采取控制措施避免系统崩溃。论文首先建立了暂态电压稳定分析的系统综合模型,主要包括对暂态电压失稳至关重要的发电机、励磁、感应电动机和输电网四个子系统。在此基础上,提出了基于稳定域边界二阶逼近的暂态电压稳定判据;在一个简单系统进行的实例分析表明所提出的暂态电压失稳判据具有速度快、准确度高及易于计算机实现的特点,具有较高的工程实用性,可望有效判断故障后系统的暂态电压稳定性。     

基于锁相环的并网VSC暂态失稳机理与控制方法

针对基于锁相环（phase locked loop, PLL）的电压源变流器（voltage source converter, VSC）面临的暂态失稳问题,考虑功率环的影响,对跟网控制型VSC的暂态失稳机理与控制方法进行了全面研究。首先,通过对PLL和功率环进行建模,推导VSC的暂态失稳边界;其次,以电网电压跌落为例,揭示同时考虑功率环和PLL影响时VSC并网系统的暂态失稳机理;然后,提出一种基于d轴重定向的自适应无功控制方法,该方法同时改善VSC功率外环和PLL同步环的暂态稳定运行边界,有效提高基于PLL的VSC并网系统的暂态稳定性;最后,通过硬件在环实验对所提出的暂态失稳机理和控制方法进行实验验证。研究结果表明,功率外环存在时VSC失稳的本质原因是功率环失稳,而非PLL同步失稳。     

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500kV系统的仿真表明该方法具有较好的实用价值.     

市场条件下电力系统暂态安全风险评估

介绍了基于风险的安全性评估方法基本原理以及电力系统运行中所受扰动的概率模型。从风险的角度将电力系统受到大扰动后的暂态安全风险划分为暂态失稳风险和暂态稳定风险2个方面,建立了市场条件下系统暂态失稳和稳定给发电方、输电方以及用户造成损失的后果模型,并从发电方、输电方、用户以及整个系统4个方面提出了暂态安全风险指标。在此基础上将系统中的故障和继电保护不正确动作看作系统的风险,提出了一种计算线路发生故障,考虑主保护拒动远后备保护动作切除故障的电力系统暂态安全风险指标的方法。结合WSCC-9系统,说明了该方法的应用。     

暂态功角弱稳定模式辨识及其协调紧急控制策略

针对电网发展过程中可能出现的复杂暂态功角失稳现象,提出了用于系统安全稳定分析和控制的暂态功角弱稳定模式的概念及其辨识方法,解析了紧急控制导致弱稳定模式演化为主导失稳模式的机理及其近似必要条件。在理论分析的基础上,提出了基于系统暂态稳定约束转化的紧急控制数学模型,进而设计了基于动态灵敏度指标的启发式协调紧急控制策略计算方法,提升了紧急控制算法对于处理复杂暂态失稳情况的适应性,实现了统筹系统暂态功角多个弱稳定模式的自动协调控制。基于实际电网的算例验证了所提紧急控制负效应机理及策略搜索算法的有效性。     

电压控制的DFIG对风火打捆系统暂态稳定性的影响

风火打捆外送是解决风电消纳问题的重要措施,但风火打捆系统联络线潮流重,在发生大扰动时系统失稳风险较大。因此,提高风火打捆系统的暂态稳定性具有重要意义。结合简单风火打捆系统,采用等面积法则分析了DFIG采用定电压控制、定功率因数控制对系统暂态稳定性的影响。DFIG采用定电压控制,在扰动后可以向系统提供较多的无功功率,从而提高发电机电压,增加发电机输出的有功功率,增大减速面积,从而提高系统的暂态稳定性。最后,通过仿真算例分析验证了本文的结论。     

一种变结构的时间序列预测算法及其在电力系统暂态稳定预测中的应用

针对电力系统机电暂态过程存在首摆失稳和多摆失稳的特点 ,提出了一种变结构的时间序列预测算法 ,即针对不同的失稳模式采用不同结构的预测算法。利用多项式与智能动态修正相结合实时快速预测发电机的功角 ,若预测功角的多项式不存在极值点 ,即为首摆失稳 ,可终止预测过程 ;多摆失稳是利用同步多参量测量装置实测的数据和多项式预测功角的结果 ,提出的一种基于相邻实际输出之间差别驱动的TD算法与具有遗忘因子的改进BP算法相结合的混合算法 ,并用该算法对电力系统机电暂态过程的不平衡功率和功角的时间序列进行了多步预测。预测结果表明 ,该算法是有效和可行的 ,达到了满意的精度 ,克服了采用多项式或自回归方法预测时存在较大误差的弊病