含柔性多状态开关的配电网分区方法

柔性多状态开关是一种新型智能配电装置。结合柔性多状态开关的功能特点,提出了含柔性多状态开关的配电网分区条件。以多层图分割理论框架为基础,提出了由粗化、分区和还原阶段构成的分区方法。在粗化过程中,提出了基于最短电气距离的粗化方法,使用贪婪图生长算法完成初始分区,并在还原阶段提出了基于路径搜索的还原方法。分区方法不仅能够优化配电网的运行指标,还能够提高配电网的可控性和灵活性。通过IEEE 118节点配电网算例对所述分区方法进行了说明和验证,并结合柔性多状态开关的调控对分区效果进行了进一步分析。结果表明,该方法能够改善配电网的日均馈线负载均衡度,并能够和柔性多状态开关的调控相配合,进一步改善配电网每一时刻的馈线负载均衡度和电压分布。     

基于遗传算法的超导磁储能装置H2/H∞鲁棒控制器设计

提出了应用GA(遗传算法)设计H₂/H_∞鲁棒控制器的一般方法。使得在满足闭环系统的H_∞范数小于指定的工程要求的条件下误差信号的H₂范数最小。该问题可归结为一个带约束条件的极小值优化问题，并通过一种改进的遗传算法加以解决。该设计方法能对具有任意控制器结构的控制系统进行参数优化。与传统的鲁棒控制器设计方法相比，所提出的方法不仅可以提高控制器的鲁棒性，还具有易于进行参数优化的优点。将所提出的方法应用于超导磁储能装置（SMES）PI型鲁棒控制器的设计，时域仿真结果表明所设计的控制器具有很好的鲁棒性，在不同的运行工况下均能有效阻尼电力系统的振荡。此外，控制器还具有结构简单、易于工程实现的优点。     

电力系统发电机参数整体辨识的多情景并行内点算法

同步发电机模型的准确性对电力系统稳定性研究影响甚大,如何快速准确地确定系统中发电机模型参数是电力系统建模领域非常重要的问题之一。利用广域测量装置,提出一种同时对多台发电机在线辨识算法。对多机系统多台发电机同时辨识问题建立了完整的数学模型,同时为了应对相量测量单元(PMU)测量误差,提出多情景参数辨识,提高辨识精度。多台发电机同时辨识问题是一类动态优化问题,采用内点法求解时,对大系统求解,计算时间过长。因参数辨识问题自由度较低,提出简约空间内点算法,极大地降低了计算时间,同时针对多情景辨识,提出情景解耦策略,并行求解该问题。对IEEE 9节点系统和IEEE 39节点系统进行算例测试发现,相对传统单机辨识算法,该方法对发电机辨识有较高的准确性,能较快地计算出辨识结果。     

基于GPU的交直流电力系统暂态稳定双层并行仿真

我国交直流电力系统的日益扩大与复杂化对暂态稳定仿真的速度与精度提出了更高的要求。为此,提出了一种基于图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)计算平台的暂态稳定双层并行算法。第一层为"交-直并行",考虑直流系统动态的独立性,将交流系统与直流系统解耦,分别部署在CPU和GPU上计算。第二层为"直流系统时间并行",直流系统在小步长下采用详细模型仿真,进一步在时间并行算法的框架下,使用GPU模拟实现了流水线计算,可灵活设置流水线条数,对多个直流系统多积分时步并行求解。最后,使用2个算例验证了该算法的有效性与实用性。计算结果表明:该算法可有效提高计算速度,为交直流系统稳定分析提供了新的解决思路。     

基于广域测量系统的功角稳定预测与发电机失步保护的协调控制

针对传统发电机失步保护装置的误动情况,提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的发电机失步保护与电网功角稳定的协调控制方法.该方法的稳定判据共包含2个部分:一部分仍采用传统的本地保护装置的信号;另一部分采用基于WAMS的暂态稳定在线预测结果.协调控制部分由一个中心服务器完成,若该中心首先收到保护装置的动作信号,则发出切机命令;若该中心首先收到暂态稳定在线预测结果为稳定的信号,则发出闭锁失步保护装置信号;若该中心首先收到暂态稳定在线预测结果为不稳定的信号,则根据预测的发电机功角轨迹,启动优化切机方案进行紧急控制.以新英格兰节点测试系统的仿真结果为例,证明了该方法的有效性和合理性.     

基于同步电压相量的故障定位新方法

提出一种利用同步电压相量进行输电网络故障定位的新方法。该方法首先运用对称分量法和线性叠加原理建立故障后的附加正序网络并且定义了故障点的匹配指标,进而基于该指标运用遍历搜索方法寻找故障点位置。该算法仅利用电压相量进行计算,因而能避免因电流互感器饱和导致的误差影响,且仅需少量的同步相量测量单元配置。基于PSCAD的仿真实验表明该方法能够有效地定位任意电网结构的短路故障,并且不受故障类型、过渡电阻等因素的影响。     

考虑时滞影响的电力系统广域集中励磁控制

针对电力系统区间低频振荡问题,构建了广域集中励磁控制(wide-area centralized excitation control,WCEC)框架。在充分考虑时滞影响的前提下,根据时滞输出反馈鲁棒控制理论设计了WCEC。广域测量系统实时测量反映区间低频振荡的状态变量,并将其传送至WCEC进行计算分析,WCEC把全局控制信号传送给相关机组的励磁系统,以此阻尼电力系统区间低频振荡。4机2区域电力系统的频域分析和时域仿真表明,WCEC在较宽的时滞区间内提高了系统的阻尼值,能够快速有效地抑制区间低频振荡,并且具有对运行状况的鲁棒性和对时滞类型的不敏感性。     

采用信息融合技术的电网故障诊断方法

为了实现电网故障的准确诊断,首先提出了电网潮流指纹的相关概念和故障潮流指纹识别算法,并在此基础上结合径向基函数(radial-basis function,RBF)神经网络和信息融合技术,提出了一种新的电网故障诊断方法。该方法通过分析电气量信息实现电网故障诊断,避免了开关量和保护信息的误动、拒动等不确定因素。同时,采用改进的线性整数规划法优化配置同步向量测量单元(phasor measurement unit,PMU),利用PMU实时采集潮流信息,克服了传统数据采集与监控系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)数据采集密度低且不同步的缺点,能够把握时间间隔为s级或者ms级的连锁故障本质。仿真算例表明,该方法信息需求量小、准确有效,具有很大的工程实用价值,在电网在线故障诊断领域有很好的应用前景。     

基于神经网络集成的电力系统低电压风险评估

针对电力市场环境下的静态电压安全问题,建立了一种电力系统低电压风险评估方法。采用电力系统低电压风险的指标,反映了系统发生事故的概率及其造成系统低电压的后果。构造了神经网络集成系统,实现了系统低电压风险的快速识别和评估。以新英格兰39母线测试系统为例,验证了该方法的有效性。     

电力系统次同步谐振中Hopf分岔现象的研究

针对IEEESSR第一基准模型 ,应用Hopf分岔理论 ,分析了系统的分岔现象。结果表明 ,随着串联补偿电容的增加 ,电气振荡模式与相应的扭振模式的相交 ,只意味着与扭振模式对应的SSR不稳定振荡最有可能发生 ,但不意味着Hopf分岔和SSR的不稳定振荡一定发生。时域仿真表明SSR的不稳定振荡区域比特征值分析法所预测的不稳定振荡范围稍小