基于Markov状态空间法的稳控系统隐性故障建模方法

安全稳定控制系统(稳控系统)对于电网的安全稳定运行意义重大,但是稳控系统隐性故障的存在可能导致电力系统事故的进一步扩大和蔓延。现有稳控系统故障的研究较少,且主要集中于定性分析,缺乏对隐性故障的量化建模。为此,本文分析了稳控系统隐性故障的特点和存在环节,建立了稳控系统隐性故障评估指标体系;基于稳控系统隐性故障各环节的故障率,建立了基于Markov状态空间法的稳控系统隐性故障概率模型;提出了稳控系统可靠性分析指标的计算方法,实现了稳控系统的可靠性评估;最后以某220 kV稳控系统为例,通过对稳控系统隐性故障概率的准确计算,验证了所提模型的合理性和有效性,实现了稳控系统的可靠性评估。     

大规模风电接入对稳定控制系统中跳闸判据和实时决策的影响

大规模风电接入对电网稳定控制系统(稳控系统)提出了更高要求。针对风电机组故障穿越能力、出力波动性以及涉网保护等问题,分析了大规模风电接入对稳控系统跳闸判据和实时决策的影响,指出短路电流过小、不同的序阻抗特征以及Crowbar保护动作会降低传统稳控系统跳闸判据的灵敏性和可靠性,部分风电机组不具备故障穿越能力造成了离线控制策略表和电网实时工况难以匹配,出力波动性则给过载控制的精确决策带来了影响,最后分别针对上述问题提出了优化方向。     

海南电网安全稳定控制集中管理系统的研究

目前,海南电网面临"大机小网"问题,特别是当孤网运行方式时,如发生单台大容量机组跳闸,稳控系统应采取切负荷策略来解决电网安全稳定问题。这凸显了稳控系统在海南电网安全稳定运行中重要性。随着海南电网220kV稳控主站的大量新增,现有的稳控集中管理系统设计容量已无法满足接入需求;另一方面,随着风电、光伏等新能源的迅速发展,为解决送出线路可能存在的过载和稳定问题,也对现有稳控集中管理系统的适应性提出了新的挑战。在此背景下,本文提出"分层分区"的原则改造现有稳控集中管理系统,为海南电网安全稳定运行的第二道防线提供技术支撑。     

安全稳定控制装置标准化测试系统研究与开发

安全稳定控制系统作为保证电力系统安全稳定运行的第二道防线,稳控装置现场标准化测试是保证电网安全稳定运行的重要手段。为解决目前稳控系统调试手段单一、检测设备功能不足、现有开环测试方法无法模拟复杂故障时序和自动化程度低等问题。提出了稳控系统现场标准化检测方案,研究了稳控系统现场测试体系中信息交互、标准化接口及平台实现技术等关键技术,开发了稳控系统标准化测试系统,研制了多协议智能检测终端。以实际工程为基础,基于RTDS实时仿真系统搭建了验证平台,通过试验验证了文中方法的有效性,方便快捷地实现了安全稳定控制的全面标准化检测。     

电网安全稳定控制系统标准体系研究评述

为解决各单位独自开发带来的电网安全稳定控制装置(简称稳控装置)自身标准化低、电网安全稳定控制系统(简称稳控系统)运行管理不规范以及稳控系统新技术的应用缺少标准依据等问题,有必要对现行稳控系统标准体系进行全面分析,研究稳控系统标准的适应性。文中首先阐述了稳控系统标准体系架构,包括设计研发、入网管理、检修检验和运行管理4个方面内容;随后对稳控系统标准体系现状进行分类梳理和解读,每个方面选取典型标准进行介绍,探讨了各个环节标准发展现状及实际应用中存在的问题;最后结合电网发展对稳控系统的新要求以及稳控系统实际运行管理中面临新的问题,提出稳控系统标准体系完善建议,对今后稳控系统相关标准的修订具有指导意义。     

关于大型安全稳定控制系统可靠性研究的探讨

特高压交直流电网建设过渡期,交直流交互影响加剧,送受端耦合紧密,电网安全稳定运行对于安全稳定控制系统(简称"稳控系统")的依赖性大大加强。稳控系统近年来呈现出大型化、广域化和复杂化趋势,对其可靠性的研究和设计显得尤为迫切。在分析稳控系统的构成原理及工作方式基础上,提炼出其可靠性研究的特点和难点,指出稳控系统整体可靠性的主要影响因素。针对当前稳控系统可靠性研究中缺乏系统性及关键环节把握不准等弊端,从设备跳闸判据、控制模式、通信通道、运行模式和总体架构等方面,提出了可靠性研究问题的重点及思路,从而形成了稳控系统可靠性研究的总体框架,对于稳控系统以及其他电力二次控制系统的可靠性优化设计具有重要的指导意义。     

粤东电网稳控系统改造的功能设计及其运行控制

基于粤东电网在新的运行工况下可能存在的各种严重故障分析,考虑到系统安全稳定控制需要和稳控系统工程实施情况,提出了本期粤东稳控系统的改造和配置方案,结合实际控制手段完善了切机分配方法。分析了对粤东送出断面稳定性影响较大的薄弱环节,建议在实际运行控制中应做好事前控制和事后控制,以切实保证粤东电网的安全稳定运行。     

特高压直流配套安全稳定控制系统的典型设计

分析了特高压直流配套安全稳定控制系统(简称稳控系统)的总体构架、电网安全稳定控制装置与直流控制保护系统间的接口、直流故障判据及控制策略等方面的现状和存在的问题,结合实际工程经验,研究提出了特高压直流配套稳控系统的典型设计原则和技术方案。重点在稳控系统与直流控制保护系统间的接口、直流换流器故障判据、直流故障后功率损失量算法和安全稳定控制策略的协调配合等方面进行了研究,提出的典型设计方案已在复龙—奉贤、锦屏—苏州、宜宾—金华三大特高压直流稳控系统工程中得到应用,对于特高压直流配套稳控系统的设计、开发和工程实施具有重要的借鉴意义。     

电解铝负荷对文山电网影响及稳控策略方案

电解铝负荷在短时间尺度上可调节性差,其大量接入影响电网的安全稳定运行。本文以文山电网为例,分析了线路或主变N-2等严重故障下,在建电解铝负荷对文山电网安全稳定影响,并提出相应的控制措施,同时结合电解铝负荷特性,实现了电解铝负荷的分级切除控制,提出了文山区域稳控系统构建方案,保障了电网安全稳定运行。     

江西500 kV电网稳控系统动作分析

阐述了江西500 kV电网稳控系统的构成和500 kV南昌变稳控系统的切机切负荷逻辑及策略.分析了2008年1月21日,500 kV南梦线因覆冰倒塔发生单相永久性故障时,500 kV电网稳控系统的动作行为,并提出了稳控系统需进一步完善的建议.     

同步电机基于最优时间理论的高性能电流控制

传统的同步电机矢量控制系统中,电流环采用PI调节器,由于PI调节器是对d,q轴分别控制,没有综合考虑d,q轴的情况,无法将控制电压合理地分配到d,q轴,因此传统的PI控制不能满足对电机动态响应要求比较高的场合。基于控制理论中的最优时间控制,结合同步电机的电流方程设计出一种新的电流控制方法,这种控制方法通过合理分配d,q轴控制电压使d,q轴电流在最短的时间内达到给定值,从而实现电机的高速动态响应。通过仿真,证明了这种控制方法比PI控制的优越性。     

一种改进的广义预测控制算法分析与应用

在分析PID算法和广义预测控制算法（GPC）的基础上,将广义预测控制算法的性能指标构造成PID形式,并推导了改进的PID型广义预测控制算法（PIDGPC）。通过仿真在时域内分析了PID型广义预测控制算法控制器的参数选择对控制性能的影响。通过与基本广义预测控制算法对比,说明了PID型广义预测控制算法具有更好的控制性能,将会有较好的工程应用前景。     

具有鲁棒容错特性的网络化二级电压控制

根据二级电压控制的原理和网络传输的特点,建立了同时考虑不确定信息延迟、数据包丢失和乱序的网络化二级电压控制NSVC(networked secondary voltage control)模型,运用线性矩阵不等式LMI(linear matrix inequality)方法设计了具有鲁棒容错特性的二级电压控制器,能保证控制系统在网络环境下具有良好的控制性能和稳定性。以经典3机系统为例进行数字仿真,验证了该网络化二级电压控制器的性能和效果。     

具有开放性的电动机控制中心监控软件设计

介绍了具有开放性的电动机控制中心监控软件.在分析上位机功能要求的基础上,采用模块化设计思想,建立了监控软件的结构框图和数据流程.软件以实时数据库为中心,不仅可以满足系统的实时性要求,而且为实现软件的开放性奠定了基础.文中着重讨论了数据库模块、串口通信模块和Winsock通信模块的实现方法.     

微电脑定时开关控制系统

本文介绍了微电脑定时开关控制系统的研制及它的优点。改进了传统的开关控制系统的控制对象单一性及不能任意设定定时时间的缺点;使其新型控制系统可以同时控制多个对象且定时时间任意设定。本系统控制效果良好、可靠,节能效果显著。     

DTC系统的一种基本控制方法及其死区补偿的研究

介绍了一种直接转矩控制系统的基本控制方法,推导了这种控制方法的理论依据,同时提出了死区补偿的新方法.试验结果表明这种控制方法和死区补偿方法是正确的、可行的,并使系统具有优良的性能.     

烧结制粒工艺模糊PID湿度控制

介绍了烧结过程中的制粒湿度控制系统，针对系统中出现的纯时滞、时变不确定性等问题，在常规PID控制的基础上，结合模糊控制理论，设计了模糊自整定PID控制器，应用模糊推理的方法实现了PID控制参数的在线自整定。仿真结果表明，模糊自整定PID控制器提高了系统的适碰能力，增强了系统的鲁棒性，改善了系统的动静态性能，具有良好的控制效果。     

基于连续控制集模型预测控制的MMC桥臂电流控制策略

模块化多电平变换器(MMC)的桥臂电流控制方法可同时实现交流侧电流控制和环流抑制。连续控制集模型预测控制(CCS-MPC)是一种时域内基于模型的最优控制方法,动态响应快,可以实现多频带复合信号的准确跟踪。提出一种基于CCS-MPC的桥臂电流控制方法,通过设计模型预测控制(MPC)控制器同时实现桥臂电流直流分量、基频交流分量的准确跟踪和倍频环流的抑制,克服了传统分频控制策略在暂态期间不同控制器相互影响的问题,无须对各个频率信号单独设计控制器,简化控制结构。在此基础上,提出了包含桥臂电流指令值计算、基于MPC的桥臂电流控制和子模块电容电压均压控制的MMC综合控制策略。最后,在MATLAB/Simulink中搭建三相MMC仿真模型,验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

基于Smith预估器的制粒湿度串级控制系统

针对制粒工艺流程模型不确定性以及存在大纯滞后的问题，采用了Smith预估的串级控制策略。首先采取继电反馈辨识方法得出被控对象精确的数学模型，解决Smith预估控制建模问题，然后运用Smith预估模型并基于辨识结果整定两个控制器参数，最后用整定后的控制器来控制被控对象。仿真结果表明所设计的带Smith预估控制的串级控制方案有效解决了系统纯时滞问题，提高了系统控制精度，证明了此方案的有效性。最后对制粒湿度控制系统进行了硬件和软件设计。     

制粒湿度模糊自整定PID串级控制

介绍了烧结过程中的制粒湿度控制系统,针对系统中出现的纯时滞、时变不确定性等问题,在常规PID控制的基础上,结合模糊控制理论,设计了模糊自整定PID控制器,应用模糊推理的方法实现了PID控制参数的在线自整定。仿真结果表明,模糊自整定PID控制器提高了系统的适应能力,增强了系统的鲁棒性,改善了系统的动静态性能,具有良好的控制效果。