电力系统暂态稳定影响因素的分析

电力系统暂态稳定影响因素的分析对电力系统暂态稳定性、电力系统的安全运行和暂态稳定预防控制都有着重要意义。影响电力系统暂态稳定的主要因素分别为故障类型、运行方式、微机保护的故障切除时间等。本文通过使用华中科技大学研发的WDT-Ⅲ电力系统综合自动化试验台进行暂态稳定实验,并对获取的实验数据进行了分析研究,实验结果表明,三种因素对电力系统暂态稳定具有不同的影响。实验结果分析对提高电网暂态稳定分析具有一定的参考价值。     

基于人工智能的大系统分层在线暂态稳定评估

在对比分析电力系统已有暂态稳定评估（TSA）方法的基础上,提出了一种以人工智能为主体的层次型大系统在线暂态稳定评估方案。以一个7机24节点系统为例,详细介绍了基于启发式推理和人工神经网络的方案实现过程及仿真测试结果,并重点讨论了基于样本的输入特征向量筛选方法。该方案无需时域积分运算,能提供故障筛选、稳定评级、主导失稳机组估计以及危险事件的故障临界切除时间（CCT）估计等多级稳定信息,较好地满足了在线TSA的要求。     

信息融合技术在电力系统暂态稳定评估中的应用

针对电力系统暂态稳定的特点和要求，运用人工神经网络并结合D-S证据理论的信息融合技术，提出了一种暂态稳定评估模型。这个模型综合来自不同传感器的信息，筛选出能迅速反映暂态稳定的特征量，并把特征量按照时间和空间进行分类，最后将这些特征量输入到该模型，得到电力系统暂态稳定评估的最终结果。在4机11节点的测试系统上进行的仿真表明：采用信息融合的模型，能提高运算速度和降低误判率，为在线进行电力系统的暂态稳定分析提供了一条新的思路。     

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。山东烟台一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。     

基于稳定裕度指标的暂态电压稳定分析

基于稳定域边界二次近似,提出了暂态电压稳定裕度指标,并分析了计及感应电动机机电暂态过程的单负荷无穷大系统的暂态电压稳定性.仿真表明:该指标具有准确度高及易于计算机实现等特点,具有较好的工程实用性,并可应用于判断系统暂态电压稳定裕度和估计暂态电压稳定的临界切除时间以及故障排序.     

基于稳定域边界理论的暂态稳定指标及其应用

基于故障后电力系统稳定域边界的隐式方程,提出了隐式的暂态稳定指标,并利用稳定域的二次近似方法给出了该暂态稳定指标的一个近似估计.进一步,将所得的暂态稳定指标应用于临界切除时间计算和故障排序,其中临界切除时间由求解暂态稳定指标和切除时间的拟合二次方程得出,故障的严重程度排序由比较该暂态稳定指标直接得出.最后,在IEEE 3机9节点和新英格兰10机39节点系统中进行的仿真结果验证了所提出的暂态稳定指标的准确性.     

电流互感器暂态特性试验用标准信号的参数估计

电流互感器的暂态特性是影响继保装置正确动作、攸关系统安全稳定的关键因素之一,对入网的电流互感器开展暂态特性试验或检测具有重要意义。为准确掌握试验用标准信号的信息,提出了相应的参数估计方法。在噪声允许的范围内,求标准信号的正极大值。结合暂态发生的时间信息,截取出暂态时段内的各个正极大值,再利用对数变换将其转换为直线函数,使用最小二乘法拟合得到直线的截距与斜率,分别对应暂态电流的幅值及时间常数。仿真结果表明:当标准信号的采样频率为6.4 kHz并伴有20 dB高斯白噪声时,所提方法能精确估计出暂态发生时刻,对暂态电流时间常数的估计精度高于暂态电流幅值,暂态电流时间常数的估计范围为80?210 ms。所得结论为开展电流互感器的暂态特性试验提供了参考依据。     

考虑风电场暂态电压稳定的无功控制策略

基于哈密地区风电场内无功设备的动态补偿和物理分布特性,提出了一种综合考虑动态无功补偿设备和双馈风力发电机组协调控制无功出力的集群风电场暂态电压稳定的控制策略。算例分析的仿真结果表明,所提的无功暂态控制策略在满足风电场接入并网点暂态电压稳定的同时,能使得无功补偿设备补偿无功裕度更大,集电线上各风机的机端暂态电压裕度更均衡。     

基于混合方法的电力系统暂态稳定性分析

本文将数值仿真方法和暂态能量函数法相结合,提出了一种分析出力系统暂态稳定性的混合求解方法。该方法首先通过数值积分计算出系统的运行轨迹,然后利用暂态能量函数法判别出系统的稳定性。 为了避免不必要的、费时的数值积分计算,本文提出了一种仿真计算终止判据。另外,本文提出了一种曲线拟合技术,不仅可以快速地求解出系统在稳定情况下的稳定裕度,而且还可以估计出系统的极限切除时间等。 这种混合方法结合了数值仿真方法和暂态能量函数法两者的优点,为在线暂稳分析和控制提供了一个有力工具。     

基于改进信号能量法估计暂态稳定极限

信号能量法是一种基于时域仿真数据来快速求取电力系统暂态稳定极限的方法。它的基础是认为在给定故障条件下，暂态电压响应的信号能量将随着功率增加而渐近增长，其渐近线对应于暂态稳定极限，从而建立信号能量与传输功率和稳定极限的解析函数关系。另外，对于不同功率水平的暂态仿真数据可以得到该水平下的暂态电压数值信号能量。应用这些数值信号能量和解析信号能量表达式即可对稳定极限做出估计。文中提出了两种新的解析信号能量表达式，即1阶近似法和3阶近似法。在新英格兰系统和四川重庆系统中的应用证实了所提出方法的正确性，并且与原方法比较，所提出的方法适应性更强，更有效。特别是1阶近似法能够保持以较高精度确定系统的暂态稳定极限。     

基于统计学习理论的电力系统暂态稳定评估

该文利用基于结构风险最小化原理的支持向量机，结合装袋和近似推理，提出了电力系统暂态稳定评估模型的构造方法。该方法充分发挥支持向量机在解决有限样本、非线性及高维识别中体现出的优势，有效地提高了暂稳评估模型的泛化能力，并通过训练样本集重构解决了暂稳评估的多类识别问题，在该评估模型中利用样本规范化、装袋和近似推理提高了训练速度和预测结果的精度及稳定性。在IEEE39节点测试系统中的应用结果证明了该方法对暂态稳定评估的有效性。     

基于小波变换和模糊逻辑的暂态电能质量扰动分类

针对暂态电能质量扰动现象的内在特征，提出了小波变换和模糊逻辑相结合的暂态电能质量扰动分类方法。该方法使用小波变换提取扰动的时间特征，将扰动持续时间、扰动幅度、扰动频率、电压变化率绝对值作为暂态电能质量扰动的特征向量，输入到4输入2输出的模糊逻辑推理系统，自动判别暂态电能质量的扰动类型及扰动强度。在Matlab平台上使用该方法对应用电磁暂态仿真工具EMTDC仿真得到的暂态电能质量扰动波形进行分析，效果良好，验证了该方法的有效性。     

基于模糊控制的多机系统暂态稳定分析

电力系统暂态稳定性的研究,对保证电网的安全与稳定具有重要的意义。文中提出了一种基于模糊控制的多机系统暂态稳定分析方法,该方法将模糊控制和电力系统稳定性理论有机的结合在一起,以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础,将发电机励磁系统的控制策略转化为模糊规则的形式,从而实现对多机系统的模糊控制。通过Matlab软件对三机系统进行数值仿真表明,与独立设计的AVR/PSS励磁控制器相比,以△ω、△ω为输入变量的模糊控制能更加有效的提高系统的暂态稳定性能,系统在不同的故障情况下具备较强的鲁棒性。     

电力系统暂态稳定性实时预测与控制

利用外部实时同步测量的思想和能量原理，提出一种电力系统暂态稳定性实时预测方法，并在此基础上提出了暂态稳定紧急控制的方法。该预测和控制方法简单．概念清楚，无需要预先知道系统的网络结构和参数，计算速度快，能准确反映系统的真实运行情况，适于在线应用。     

基于统计学习的模糊暂态稳定事故筛选与排序

暂态稳定事故筛选与排序的目的是针对一组预想事故集合挑选出严重事故或滤除掉无害事故,以减少待分析的预想事故数目,满足在线动态安全分析的需要.文中提出一种基于统计学习的模糊暂态稳定事故筛选与排序方法,该方法采用了反映事故严重程度的10个性能指标,并通过样本学习,在每个指标集合上具体定义了系统稳定性的模糊隶属度函数;然后综合运用这10个性能指标的稳定性模糊隶属度得到的平均稳定性模糊隶属度,对预想事故集合按严重性进行了排序;接着根据排序结果,结合所设定的稳定阈值,将无害事故过滤掉.最后,用新英格兰10机39节点网络验证了该方法的有效性.     

Cooperative Fuzzy Control of AVR and GOV Based on Sliding Mode to Improve Transient Stability of Power Systems

This paper proposes the cooperative fuzzy control of AVR and GOV to improve the transient stability of power systems. The fuzzy rules to stabilize the power systems are selected from general ideas based on the sliding mode controller. Both the AVR and GOV inputs are determined to satisfy system stability from the values of state variables, acceleration power and magnitude of their products. Moreover, these control laws reduce the chattering effect due to discontinuity of the control laws. Therefore, the fuzzy controller acts to improve the transient stability of power systems. By introducing the ideas of sliding mode control, the fuzzy rules and composition of membership functions can be constructed easily. The validity and usefulness of the proposed fuzzy controller are tested on a single-machine infinite-bus system. It is shown that the proposed controller has robustness against parameter errors in the synchronous machine and that the transient stability of power systems is improved by cooperative AVR and GOV control.     

Enhancement of transient stability by fuzzy logic-controlled SMES considering communication delay

This paper presents a fuzzy logic-controlled superconducting magnetic energy storage (SMES) for the enhancement of transient stability in a multi-machine power system. The control scheme of SMES is based on a pulse width modulation (PWM) voltage source converter (VSC) and a two-quadrant DC–DC chopper using gate-turn-off (GTO) thyristor. Total kinetic energy deviation (TKED) of the synchronous generators is used as the fuzzy input for SMES control. Communication delays introduced in online calculation of the TKED are considered for the actual analysis of transient stability. Global positioning system (GPS) is proposed for the practical implementation of the calculation of the TKED. Simulation results of balanced fault at different points in a multi-machine power system show that the proposed fuzzy logic-controlled SMES is an effective device for transient stability enhancement of multi-machine power system. Moreover, the transient stability performance is effected by the communication delay.     

基于混合模糊Petri网的电力系统故障暂态识别方法

提出一种基于混合模糊Petri网(hybrid fuzzy Petrinets,HFPN)的电力系统故障暂态信号识别新方法。该方法将小波变换特征提取、模糊逻辑和模糊Petri网相结合构成混合模糊Petri网,有效解决了单一的模糊Petri网无法识别故障暂态信号的缺陷,也改善了原有识别方法推理过程不容易被人理解的不足。对故障发生后1/4个周期内的三相电流和零序电流,应用小波变换提取小波能量,再经过模糊推理系统得到模糊值作为特征量,最后应用模糊Petri网进行识别。大量PSCAD/EMTDC仿真试验结果表明:该故障识别方法能快速准确地识别各类故障暂态信号,识别速度快,并且以概率的形式给出发生各种故障的可能性;基于HFPN的图形化表示方法清晰直观,不受故障时刻、过渡电阻、故障位置等因素的影响,对噪声信号和不同线路都具有较好的适应性。     

基于相量测量技术和模糊径向基网络暂态稳定性预测

提出一种新的基于模糊聚类的径向基神经网络及其训练算法,利用同步相量测量装置获得的故障后短时间内各发电机的功角,经简单运算后作为神经网络的输入,其输出为多机电力系统稳定性的分类结果。对４９机实际系统在不同接线方式和故障位置条件下,进行了有无切机控制两种情况下的数值仿真实验,结果表明所提出的方法对系统的失稳预测和切机控制决策是有效的,神经网络训练时间短,分类精度高。     

Fuzzy based damping controller for TCSC using local measurements to enhance transient stability of power systems

This paper proposes a local fuzzy based damping controller (LFDC) for thyristor controlled series capacitor (TCSC) to improve transient stability of power systems. In order to implement the proposed scheme, detailed model of TCSC, based on actual behavior of thyristor valves, is adopted. The LFDC uses the frequency at the TCSC bus as a local feedback signal, to control the firing angle. The parameters of fuzzy controller are tuned using an off-line method through chaotic optimization algorithm (COA). To verify the proposed LFDC, numerical simulations are carried out in Matlab/Simpower toolbox for the following case studies: two-area two-machine (TATM), WSCC three-machine nine-bus and Kundur’s two-area four-machine (TAFM) systems under various faults types. In this regard, to more evaluate the effectiveness of the proposed method, the simulation results are compared with the wide-area fuzzy based damping controller (WFDC). Moreover, the transient behavior of the detailed and phasor models of the TCSC is discussed in the TATM power system. The simulation results confirm that the proposed LFDC is an efficient tool for transient stability improvement since it utilizes only local signals, which are easily available.