直流输电单极故障引发接地极线路击穿的定位方法研究

为实现直流输电单极故障引发接地极线路击穿故障点的快速准确定位,缩短供电恢复时间,提出一种基于换流站故障录波的接地极线路击穿点定位方法。通过理论分析,得到直流输电单极故障情况下换流站中性母线电压U_(DN)振荡频率随接地极线路等效电感的变化规律,结合接地极线路模型并考虑参数频变特性的影响,构建了基于"频率—电感—距离"三者关系的击穿点定位算法。利用西南至华东某特高压直流工程实际故障案例对方法进行了验证。结果表明:该方法的有效性和精度满足实用要求,且无需额外增加换流站软硬件配置,便于工程应用。     

小方式下基于高压电网结构调整的新型电压控制方法研究

为避免部分电网在小方式下因感性补偿装置不足导致的母线电压越上限的情况,提出了一种基于城市110 kV高压配电网络结构调整的新型调压方法。本策略综合考虑了线路热稳、变压器容量和潮流断面传输功率的约束条件,借鉴中低压配网重构思想,通过改变原有110 kV电压等级变电站接线方式,从而调整全网电压的偏移率。该方法采用贡献率指标评估对应变电站接线方式改变对系统电压的影响,并根据计算结果对电网结构进行调整,避免了传统的启发式优化算法导致的计算速度慢,维数灾难等缺点。四川某地区电网实际算例显示,提出的电压调整方法可以有效地改善网内电压分布,具有简单易行的优点,在工程中具有广泛的应用前景。     

UHVDC接地极线路短路阻抗特性及阻抗监视系统死区研究

针对现有特高压直流接地极线路阻抗监视系统（简称阻抗监视系统）存在的拒动问题,从理论上推导了接地极线路在不同短路故障条件下的故障阻抗表达式,并验证了理论推导的正确性。在获得故障阻抗表达式的基础上,考虑不同过渡电阻、故障距离和接地极线路长度的影响,研究了接地极线路故障阻抗和正常运行时阻抗的差异规律,分析了阻抗监视系统在不同故障条件下的适应性,阐述了阻抗监视系统的拒动机理。研究结果表明,现有阻抗监视系统存在保护死区,难以正确反映高阻、远距离故障,特别是当接地极线路的长度为注入信号线模半波长的整数倍时,若单回线故障距离为注入信号四分之一线模波长的奇数倍时,阻抗监视系统将发生拒动。     

基于统一频率模型的多死区环节对频率振荡影响的分析

电力系统频率振荡是近年来最受关注的频率稳定问题之一。调速器死区对于频率振荡的影响不可忽略,但是目前的研究方法仅能分析单一死区环节,缺乏对于多死区系统的分析方法。为了解决上述问题,文中根据描述函数法的原理,定义应用于非线性组合系统的扩展描述函数,能够定量描述含有多个非线性环节系统的输入、输出关系。然后,基于多调速器的统一频率模型,将配置不同死区的水电和火电机组的原动机和调速器等效为单一的扩展描述函数。在复平面上结合扩展描述函数的负倒数随振幅变化的轨迹与发电机的奈奎斯特曲线,分析系统的稳定性。最后,根据 2条曲线出现交点的条件,计算出使系统产生频率振荡的扰动临界振幅。所提方法能够定量反映多个死区环节的幅值对频率振荡的影响,实际电网仿真验证了利用死区配置抑制超低频振荡的有效性。     

基于EEMD-GRU-MLR的短期电力负荷预测EI北大核心CSCD

针对电力负荷随机性较强,预测精度不高的问题,通过构建集合经验模态分解(ensembleempiricalmode decomposition,EEMD)以及门控循环单元神经网络(gated recurrent unit neural network,GRU)和多元线性回归(multiple linearregression,MLR)组合而成的EEMD-GRU-MLR(EGM)预测方法,有效提高了电力负荷短期预测精度。首先通过集合经验模态分解将电力负荷数据分解为频率由高到低的不同本征模态函数(intrinsicmodefunctions,IMF),不同频率的本征模态函数分量代表了电力负荷不同的部分特征,随后分别使用多元线性回归方法和GRU神经网络方法对低频部分和高频部分进行快速准确的预测,最后将所得各预测结果组合后得到完整的预测结果。EGM预测方法不但能够对电力负荷的变化趋势进行有效预测,而且能够准确预测随机性较强的局部特征。最后通过实验验证,该方法有效地提高了负荷预测精度。     

直流输电系统利用大地回线自动转为金属回线抑制直流偏磁策略研究

直流系统接地极流过较大电流是导致中性点接地变压器中流过直流电流、引发直流偏磁的主要原因。而直流偏磁的引入不仅对交流变压器产生影响,同时还会向系统注入谐波,影响电能质量。分析了直流偏磁产生原因,以及对电力系统的危害,同时提出了一种基于换流站操作的直流偏磁抑制策略。利用该策略,当直流输电系统因保护动作导致单极闭锁时,自动地由大地回线模式装换为金属回线方式。由此可以极大地减小接地极流过大电流的实现,有效抑制直流偏磁。     

基于改进型IQC算法的时延电力系统控制方法研究

通信时延会影响广域电力系统的稳定性,是控制系统性能恶化或者失效的重要原因之一。文章首先建立了计及时延的电力系统微分方程模型,提出基于改进型积分二次约束(Integral Quadratic Constraint,IQC)算法的时延电力系统稳定分析与控制方法。相比于传统IQC算法,该方法约束时延电力系统的输入输出,利用IQC和耗散不等式相结合的方法来设计时延反馈控制器,使稳定性判据的保守性更好。文章以IEEE两区域四机系统为例,采用DSATOOLS的TSAT进行仿真,结果表明所提出的方法有效地减小振荡并降低时延对电力系统稳定性的影响。     

改进的WPSS分段时延补偿方法

实现广域电力系统稳定器(WPSS)的工程应用的关键是对其反馈输入信号时延的良好补偿。对实际电网中相量测量单元(PMU)数据时延进行了实测,测试结果表明时延具有一定的随机分布特性和较强的抖动性。为适应时延的抖动特性,对分段时延补偿方法进行了改进,利用每次时延补偿器动作时刻前一段时间内的平均时延作为选择时延补偿的依据,避免了由于时延抖动带来的错误结果。在两区四机系统中进行的开环和闭环时频域仿真分析表明改进的方法能够更好地适应时延的变化,基于RTDS的实际电网仿真进一步验证了该方法在大系统中的有效性和可行性。     

分频输电系统变频器桥臂不导通故障及相关问题

桥臂不导通是交—交变频器最常见的故障,脉冲缺失、换相失败都可以归结为这一类故障。文中分析了分频输电系统交—交变频器中性点接地方式及变频器工作在逆变条件下发生桥臂不导通故障后低频电压和电流的情况。与传统的拖动用变频器同样故障相比较,得出了两者的区别,并认为分频输电系统变频器故障可能较拖动时后果更严重。将理论分析结果与仿真结果相比较,验证了以上分析的正确性。通过分析低频故障电流与故障时基波电压、功角的关系,对变频器桥臂不导通故障的识别提出了建议。     

含分数次谐波环境下提取整数次谐波信息的新方法

提出了一种在含有分数次谐波环境下,以一定的规律逐渐降低的频率序列依次作为基频,利用傅里叶级数展开电力系统中实际的电压、电流信号,再通过迭代算法从中提取出工频量及其整数次谐波分量信息的新方法。该方法回避了现有的加窗DFT算法中选取窗函数困难的问题。新方法的原理进行了详细的数学推导和说明,并给出程序框图。为了验证方法的正确性,利用程序对一实际信号进行了分析。实例结果表明,与传统的FFT算法比较,新方法在富含间谐波和次谐波环境下依然能够提出基波和整数次谐波的幅值和相角,且精度满足工程需求。同时,该方法还具有实现简单等优点,易于在工程实际中应用。