AC/DC系统的一类微分代数模型

目前普遍使用的AC/DC系统的微分代数模型主要存在2大缺陷：①随着直流线路的增加可能出现"维数灾难"问题;②不易处理直流控制方式的切换,计算繁杂。针对这一问题,提出一种新的建模方法。该方法基于消元思想,先将换流器消耗的功率作为依赖于电压的负荷,求解直流系统方程,消除直流变量后,再建立AC/DC系统的微分代数方程(differential algebra equation,DAE)模型。该方法建立的交直流DAE模型不含直流变量,容易处理直流控制方式的切换,计算量小,计算速度快。此外,基于此模型讨论电压稳定的鞍结分岔点的计算。最后通过一个3机3母线的AC/DC系统算例和一个双馈入直流线路算例验证该建模方法的有效性。     

电力系统中微分代数模型的非线性控制

首次提出了用于控制微分代数系统的反馈线性化技术理论和方法,类似于经典的微分几何理论中的定义和定理,给出关于微分代数系统的M导数、M括号等一些新的定义,并给出了有关微分代数系统控制的一系列新结果,进一步拓广了非线性系统几何理论的应用范围。考虑到大多数电力系统模型都是采用微分代数模型,而且电力系统的负荷往往是电压和频率的非线性表达式,另外在实际工程中也常常遇到非线性微分代数方程的最优控制解,引入微分代数系统的M导数、M括号等定义可较好地解决这类控制问题。利用控制微分代数系统的反馈线性化技术,能很好地应用于具有非线性负荷的电力系统非线性励磁控制的设计,使微分几何方法在电力系统控制研究中得到更广泛的应用。     

DC/AC系列电源逆变器的智能化设计

介绍了DC／AC系列智能电源逆变器的特点、硬件结构、工作原理及其软件设计方法。该技术已成功地应用于450W DC／AC电源逆变器的设计中，并已投入批量生产，实现了出口。     

具有鲁棒微分代数模型的励磁控制器设计

综合运用反馈线性化技术的理论和方法以及线性H∞控制理论,对一类具有鲁棒微分代数模型的单机与非线性负荷连接的输电系统,给出了一个励磁控制器设计方法,既考虑了带有普遍性的微分代数模型,又顾及了干扰的影响,同时拓广了非线性系统微分几何理论的应用范围。将其应用到电力系统中,说明了所得结论的广泛适用性。     

基于受控微分—代数系统灵敏度分析的紧急控制

基于时域仿真得到的系统受扰轨迹给出了暂稳紧急控制的非线性规划模型，该模型采用一种启发式的功角积分型指标构成稳定约束。通过引入受控非线性微分-代数系统灵敏度分析求出所定义的功角积分型指标对控制变量的梯度后，给出了所建立的暂稳紧急控制非线性规划模型的2种求解方法：近似规划算法和拟贪婪算法。所提出的暂稳紧急控制模型与时域仿真具有同等的模型适应性。对多机系统切机／切负荷暂稳紧急控制的数值仿真表明，该方法是有效的。     

高功率因数双PWM控制的AC/DC/AC变频调速器

本文提出一种由可控整流器和逆变器组成的双PWM控制AC／DC／AC变频器,采用滞环电流比较法对整流器控制,使整流器输入电流与交流电网电压具有相同频率的相位,功率因数PF＝1,实现了能量的双向流动,同时将模糊控制方法引入,调节定子磁链的空间位置和大小,获得快速的转矩控制。     

一种带功率因数校正的AC/DC变换器的仿真

基于MATLAB／SIMULINK软件，建立了一种带功率因数校正的倍压AC／DC Boost变换器的控制方案和仿真模型，仿真结果表明， 输入电流和交流输入电压同相，说明功率因数为1，同时输出的直流电压达到了给定值且脉动小。     

基于微分代数模型的直流非线性附加控制

针对交直流互联电力系统的稳定控制问题,提出了一种微分代数模型反馈线性化的新方法。该方法基于叠加原理,计及非线性代数模型的影响,将微分代数系统的微分模型和关联代数模型的反馈分别线性化;系统代数变量仅影响关联代数模型反馈线性化,避免微分代数模型反馈线性化过程中重复进行微分部分的计算,易于研究不同代数变量对控制系统性能指标的影响程度;基于微分模型的状态反馈线性化系统可简便地扩展为微分代数模型状态反馈线性化系统。充分考虑交直流互联系统非线性负荷对直流功率调制的影响,将该方法应用于直流非线性附加控制器设计中,仿真结果表明所设计的控制器具有较好的阻尼特性,可有效改善互联系统动态稳定性,并提高直流系统运行稳定性。     

计及非线性负荷的AC/DC系统控制策略

详细研究了带非线性负荷的交直流并联系统发电机励磁控制和直流系统控制,将M导数、M括号以及MIMO微分代数系统反馈线性化技术应用到交直流并联多机系统非线性控制器设计中,提出了具有微分代数形式的零动态设计.通过合理选择输出量作为坐标变换量,得到微分代数系统模型的Bronovsky标准形式.针对一个含有AC/DC的多机系统进行仿真, 研究结果表明,所设计的非线性控制器与传统的PID控制器相比具有较好的阻尼特性, 该控制器能进一步提高系统的动态稳定性.     

非线性H∞励磁控制器的设计

对单机－无穷大系统进行非线性H∞励磁控制器的设计，应用直接反馈线性化方法，直接指定虚拟控制量，简化了计算，采用Δδ，Δω，ΔPe和ΔVt的积分量为状态变量，以同时改善电力系统的稳定性和调压精度：应用H∞控制理论和MATLAB的μ－综合工具箱完成权函数失成化，直接解决鲁棒控制设计；对控制律进行实用化处理，并利用Powersys工具箱进行了仿真分析，收到了较好的效果。     

直流调制对交直流混合系统稳定性影响的研究

以分散最优控制理论研究了交直流混合电力系统中直流系统的控制方法。通过特征值分析和仿真计算研究了该控制方法对提高系统阻尼以及提高交直流混合系统功率输送能力的作用。研究结果表明：仅仅对一端换流站进行控制，可以同时阻尼不同的振荡模式。     

SVC综合非线性控制器在交直流混合系统中的应用

该文给出了采用实用信号调制的SVC综合非线性控制器，对SVC在交直流混合系统中的应用进行了数字仿真研究，比较了SVC不调节时、采用常规电压调节时、采用电压型非线性控制时和采用信号调制型非线性控制时的不同控制效果。研究表明，信号调制型SVC综合非线性控制器，能够给系统提供较强的阻尼，从而提高了整个交直流混合系统的暂态稳定性。     

天广交直流电网安全稳定控制系统研究之二--稳定控制系统研究

本文介绍了电力部电科院系统所承担的“天广交直流电网安全稳定控制系统研究”项目中安全稳定控制系统研究的主要成果。文中给出了研究的结论性意见和天广交直流电网安全稳定控制系统的具体方案。其研究成果将为天广交直流电网安全稳定控制系统的设计工作提供技术参考依据。     

Taylor级数法交直流联合系统直接暂态稳定分析

本在详细考虑直流系统模型的基础上，利用整个电力系统动能、势能和总能量的高阶Ｔａｙｌｏｒ级数展开式形成一种快速求取交直流联合电力系统临界切除时间的方法，该方法由于在模拟持续故障轨迹时，可采用较大步长，因而可大大减少总的迭代次数，提高计算速度。实例分析表明，本方法是准确的，可用于交直流联合电力系统暂态稳定性的快速分析。     

天广交直流电网安全稳定控制系统研究之一--稳定性分析

本文介绍了电力部电科院系统的承担的“天文交直流电网安全稳定控制系统研究”项目中电网稳定性分析的主要结果。文中阐述了研究的基本思路,给出了研究的结论性意见。该研究成果是天广交直流电网安全稳定控制系统研究的基础。     

交直流混合电力系统中直流制动的仿真研究

本文研究了交直流混合电力系统中直流制动的作用。通一个简单的交直流混合电力系统的仿真研究及仿真结果的分析,得出了关于直流制动的一般规律性结论。     

直流调制改善交直流混联系统暂态稳定性的研究

文章研究了天广交直流混联系统中天广直流双侧频率功率调制对改善该混联系统暂态稳定性的作用,并做了基于实际系统运行方式的仿真实验,仿真结果表明,直流功率调制对减小系统第1个摇摆稳定峰值的效果比较明显;还基于典型两机系统的非线性直流调制控制器,构建了天广交直流混联系统的非线性直流调制控制器,并做了将其应用于实际系统的仿真实验.经综合比较得知,两种调制方式在改善系统的暂态稳定性方面的效果是相近的,且常规的双侧频率功率调制对电网运行的适应性更好.     

基于PMU的多馈入交直流系统的分散协调控制

针对广域多馈入交直流系统,为充分利用直流线路的快速调节能力以改善系统稳定性,提出一种分层分散鲁棒自适应控制方案。基于相角测量装置(PMU)测量单元,协调控制器在线确定并传送故障后动态平衡点到直流线路控制器,直流线路控制器以此故障后动态平衡点为控制目标。采用非线性递推方法推导了基于PMU的多馈入交直流系统的非线性鲁棒自适应分散协调控制规律,并设计了以动态平衡点和PMU实时测量的发电机功角信号为输入的直流线路附加功率控制器。最后通过3机2条直流的测试系统验证了该控制方案的有效性。