柔性励磁提升受端电网暂态稳定特性研究

目前同步机采用的传统励磁系统暂态强励能力有限且无法有效维持,而柔性励磁系统能有效提升机组的暂态强励顶值,并通过直流母线电压的控制维持其故障期间及故障清除后的强励能力,因此针对关键机组应用柔性励磁系统以提升局部电网暂态稳定特性进行了研究。介绍了柔性励磁的硬件拓扑结构及控制方法,分析提升机组暂态稳定特性的柔性励磁控制目标。在存在暂态稳定问题的受端实际电网有针对性地对关键机组进行柔性励磁应用,并在仿真中验证应用实施后该电网暂态稳定提升效果。结果表明,有限的关键机组应用柔性励磁后,能有效提升电网的暂态稳定特性。     

静止移相器和发电机励磁系统的自抗扰协调控制

通过构造扩张状态观测器对多输入多输出受控对象内环进行动态输出反馈线性化，并对补偿线性化后的对象外环进行预期动力学设计的方法，提出了基于自抗扰技术的静止移相器和发电机励磁系统的协调控制策略。利用Lyapunov能量函数法和H∞理论。分析了控制器的稳定性。为了比较不同的控制效果，文中同时给出了基于直接反馈线性化(DFL)的协调控制策略。数字仿真表明：该控制器与精确反馈线性化控制方法相比较，其结构更简单，且对模型的内外扰具有更佳的适应性和鲁棒性。     

发电机励磁系统误强励原因的探讨

介绍新安江水力发电厂采用的SAVR2000、HWLT型微机励磁系统探讨引起误强励的原因，并提出电流突变量闭锁双PT断线、电子磁盘多重化等方法避免误强励，通过合理设计发电机励磁回路、正确选用调节电阻、利用励磁变过流等方法有效消除误强励的危害，保证发电机安全可靠运行。     

强励对交直流混合输电系统暂态稳定裕度的影响

励磁控制系统的强励功能能够在电力系统发生扰动后的短时间内,提供大量的无功功率,迅速恢复电压水平,提高系统的稳定性。电压调节器参数设置直接影响励磁机的强励效果和系统的暂态稳定性。针对2010年南方电网交直流混合输电系统,研究了励磁控制系统电压调节器的最大输出和调压器增益对电力系统暂态稳定裕度的影响。仿真结果表明,当电压调节器的输出电压为最大值时,系统电压暂态稳定裕度没有达到最大;当系统的功角暂态稳定裕度达到最大时,系统电压安全裕度也没有达到最大。     

发电机励磁系统强励指标与试验

发电机励磁系统强励指标是影响电网暂态稳定性的重要因素.介绍发电机励磁系统强励试验的性能指标和试验方法.通过实例进行了强励指标计算,与空载和仿真计算结果对比,负载试验所得顶值电压倍数略大于空载计算结果,其响应时间基本相当.     

发电机励磁系统误强励现象分析与解决办法

强励功能是发电机励磁系统的重要指标之一，强励对系统稳定、继电保护正确动作起着重要作用，而误强励对发电机励磁系统的安全具有极大的危害性，讨论了励磁系统中误强励故障产生的过程和原因，指出了消除误强励的方法。     

快关汽门与励磁的协调控制增强发电机组暂态稳定

某些严重的电力系统故障，例如在电厂附近发生的短路故障，会导致整个系统暂态稳定的丧失。为此经常切除部分机组来防止非同步运行，但是这种增强暂态稳定的方法将干扰整个系统的功率平衡，并且需要经过很长的调整时间才能建立起新的稳态运行状态，本文介绍了一种避免切机的新方法，通过协调快关汽门和励磁控制来实现发电机组的稳定运行，领导具计算表明，经过1到2个非同步周期就可以建立新的稳定状态。     

发电机励磁系统强励功能分析与核算

分析了发电机励磁系统强励功能和作用,发电机强励的动作过程及过励限制、顶值限制和相关保护的配合方式。对浙江电网发电机励磁系统强励核查过程中发现的主要问题进行了分析,提出发电机实际强励能力的核算方法和强励功能核查工作的重点,以确保发电机强励功能的实现。     

一起发电机励磁系统误强励事故分析

某电厂励磁系统改造后,在动态调试期间发生误强励,造成设备损坏。对事故现象及事故原因进行分析,并提出设备改进及加强人员责任心的措施,避免同类事故再次发生。     

大型发电机自并励系统强励倍数计算

本文对大型汽轮发电机自并励系统如何计算强励电压倍数进行了分析.计算表明,自并励系统以机端额定电压计算强励电压倍数,其暂态稳定及电压稳定的性能已相当于或优于交流励磁机整流器励磁系统,因此参考(2)规定以额定机端电压计算自并励系统的强励电压倍数.     

交直流电力系统关联测量分散励磁控制

介绍了交直流电力系统关联测量分散励磁控制的建模方法和控制规律的求取, 所得控制规律既可以分散实现,又能保证全局稳定且性能最优.通过一个典型交直流电力系统(EPRI-36系统)的小干扰稳定计算和暂态仿真表明,关联测量分散励磁控制下的闭环系统在功角稳定性、电压调节精度以及小干扰稳定性方面均优于常规励磁附加PSS.从特征值比较看,关联测量分散励磁控制下的小干扰稳定性可以接近全状态量反馈控制时的性能.     

基于最优变目标策略的励磁系统与SVC协调控制

发电机励磁系统以及静止无功补偿器(SVC)对远距离输电系统的稳定性有很大影响。文章基于单机无穷大系统的非线性模型,建立了包括状态变量发电机机端电压在内的状态空间方程,提出了一种最优变目标控制(OVAC)策略,根据励磁系统和SVC不同的控制目标分别采用不同的控制策略,从而协调控制这两种控制器。仿真结果表明,该策略能够有效提高故障时发电机的无功出力,并能提高系统阻尼,抑制振荡,同时改善系统的功角和电压稳定性。     

一种VSC-MTDC系统的综合协调控制策略

针对直流网络中功率不同程度的缺额提出了一种综合协调控制策略,在设计下垂控制运行特性曲线时综合考虑直流线路电阻上的压降和换流站的功率裕度,并在送端定有功功率换流站中增加下垂控制,避免换流站退出运行或者功率缺额过大导致直流电压失稳的情况。在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了5端柔性直流输电系统模型,并进行仿真验证。所提出的综合协调控制策略在直流网络出现不平衡功率时,不仅能使直流网络中的潮流最优化,而且直流电压具有很强的刚性,同时也增加了多端柔性直流输电(voltage source converter multi-terminal direct current,VSCM TDC)系统的运行稳定性。     

全过程励磁控制对电力系统暂态稳定性的影响

为了充分挖掘励磁系统在提高电力系统暂态稳定性方面的潜力,文中研究和改进了暂态过程五阶段励磁控制策略,基于电力系统分析综合程序(PSASP)建立了全过程励磁控制模型,并将其应用到实际大规模电力系统中的多台发电机上。对四川电网及晋豫鄂特高压联络线近端不同故障情况下的仿真分析表明,全过程励磁控制能很好地降低故障后功角第1摆的摆幅,稳定电网电压水平,并由此对整个故障恢复过程起到积极作用,有效地提升电力系统的暂态稳定性。     

多端柔性直流输配系统控制策略研究

多端柔性直流输配电系统能够实现多电源供电、多落点受电、孤岛供电以及有利于分布式能源和风电并网的优点,比双端系统更为灵活、可靠性更高。针对多端直流输配电系统的控制系统结构以及暂态故障时直流电压与系统潮流控制存在问题,分别提出了主从控制与电压跌落控制相结合的控制方法,有效的解决了多端系统中换流端口出现故障而引起的系统波动的问题,最后利用PSCAD软件对一个四端系统进行仿真,其仿真结果验证了该控制策略的正确性和有效性。     

发电机励磁与高压直流输电的协调控制

针对包含励磁控制的发电机与高压直流输电的交直流互联系统,设计了发电机励磁与高压直流输电的协调控制器。首先建立整个系统的数学模型,然后利用非线性控制理论将系统精确线性化,并结合最优协调控制理论得出协调控制规律。最后应用EMTDC程序进行仿真,结果表明,上述协调控制器能有效地提高整个系统的稳定性。     

基于能量函数的多机系统暂态过程励磁控制研究

采用最优控制系统综合的李雅普诺夫方法研究多机系统暂态过程励磁非线性控制，考虑了控制系统的非线性结构，控制量的有界约束和整个系统的动态品质，获得的控制规律具有较好的解耦和鲁棒特性，仿真结果检验了方法的正确性和有效性。     

柔性多状态开关直流侧电压纹波的抑制策略

柔性多状态开关是由多端共直流母线变流器组成的新型馈线互联电力装置,而电网电压不平衡时柔性多状态开关直流母线电压产生的波动,会严重影响其正常运行和设备的使用寿命。为此,分析了直流侧电压波动原理,提出了一种新的正负序双环直流侧电压控制策略。正序采用功率前馈控制稳定直流电压稳态误差,负序采用单正弦信号谐振反馈控制以抑制直流电压周期性波动。最后搭建了仿真平台,对不同情况下的直流侧电压波动进行了仿真实验,仿真结果验证了所提方案的有效性。该策略能有效地抑制柔性多状态开关在多端口同时不平衡下的直流侧电压的纹波,输出电流无谐波电流且电流峰值被限定在额定范围内。     

Design of Reactive Power Reserve Market by Incorporating Excitation System Response Improvement Methods

This paper proposes reactive power reserve (RPR) market in order to use whole capability of synchronous generators to enhance network stability. Maintaining the network stability and encouraging the generation companies to involve in stability maintaining are the major concerns of independent system operator in deregulated electricity market. The quantity and quality of RPR, which is supplied by generators, have an important role in network stability especially voltage and transient stability. Generation companies can improve the operation of generators for providing required RPR, also they can improve RPR quality by installing new equipment and using some efficient methods. The proposed RPR market satisfies the required motivation for generation companies in order to install new equipment and use efficient methods. This market increases quantity and improves quality of RPR, which is supplied by generators; therefore, it improves network stability. In addition, the proposed RPR market uses RPR management in order to provide required voltage stability margin. In this paper IEEE 14-buses test system is used to illustrate effectiveness of methods and equipment, which affect RPR of generators, on network stability and examine performance of the proposed RPR market model. Results show that RPR market not only improves voltage stability, but also decreases operation cost.     

电力系统非线性鲁棒自适应分散励磁控制设计

利用反步法设计了多机电力系统中的非线性鲁棒自适应励磁控制方案,控制目标是调节发电机功角和频率至稳态运行点的极小领域,并使闭环系统对发电机阻尼系数和电抗参数的不确定性具有自适应能力,且对模型误差和外部有界干扰具备鲁棒性,同时保证各控制器是分散化和本地化的。采用4机系统进行的数字仿真结果表明,实施此方案能有效地提高发电机的功角稳定性。