广域闭环控制系统时延的测量及建模(一):通信时延及操作时延EI北大核心CSCD

由2篇论文组成的系列文章旨在研究广域闭环控制系统(wide-area closed-loop control system,WACS)中时延的测量方法及其特性建模。该文作为系列文章的第1篇,研究WACS中的时延产生,将WACS时延归为通信时延和操作时延两大类并分别研究。针对通信时延,提出一种线性估计模型,继而实测并分析贵州电网广域测量系统的通信时延,验证该线性估计模型的正确性。针对操作时延,分析实验室条件下WACS设备的操作时延,提出基于RTDS硬件在环平台的波形对比测量法,并用此方法实测WACS硬件在环系统中的操作时延。分析结果表明,实验室条件下操作时延可以用正态分布拟合其分布特性。该文对时延的分析及测试结果是研究WACS闭环时延的重要基础。     

FACTS的PCH模型与自适应L2增益控制(二)应用篇

采用预置反馈方法,首先推导了TCSC与STATCOM的PCH（端口受控哈密顿）模型,接着基于受控哈密顿（Hamiltonian)系统理论,采用自适应L2增益控制设计方法分别设计了单机电力系统中相应的自适应L2增益控制器。仿真结果表明,通过与传统PID控制器以及不同的干扰抑制比相比较,所设计的控制器具有较强的鲁棒性。     

水轮机调节系统非线性H∞控制规律的研究

该文建立了水轮机调速系统的刚性水击鲁棒模型。基于非线性微分几何控制理论和非线性H∞控制理论,给出了针对具有刚性水锤效应的水轮发电机组的调速器非线性鲁棒控制规律,并对该控制规律进行了仿真研究。     

中性点不接地配电网故障过电压分析

针对中性点不接地配电网络系统,分析了发生单相接地故障时的过电压特性,着重分析了网络不对称参数对过电压特性的影响,给出了故障时网络电压的变化特点,利用电力系统仿真计算软件NETMAC,对上述分析进行了仿真计算.并利用MATLAB对仿真数据进行分析,验证了结论的正确性.     

考虑风电机组故障电压穿越特性的连锁故障关键线路辨识

新能源的接入提高了电网连锁故障发生的概率,给故障传播中关键线路的辨识增加了难度。为此,建立了考虑风电机组故障电压穿越特性和线路可靠性的连锁故障仿真模型,从线路失负荷严重程度、失负荷不均匀性和结构脆弱性3个角度建立了线路综合风险指标评价集。基于状态故障网络计及线路失负荷程度和线路失负荷不均匀性,分别定义了失负荷风险指标和不均匀风险指标;基于电气介数提出了考虑分布式新能源接入的脆弱结构指标;同时,考虑电网的网络结构和状态转移特性,采用模糊熵权法定义综合风险指标,以衡量线路开断的综合影响。通过IEEE 39节点和IEEE 118节点系统算例验证所提方法用于关键线路辨识的有效性,且针对关键线路的缓解措施能显著降低大停电风险。     

运行可靠性在线短期评估方案

运行可靠性短期评估基于能量管理系统／广域测量系统（EMS／WAMS）,研究电力系统在实时运行状态下的短期可靠性水平。建立了一套运行可靠性在线短期评估方案,给出了指标体系、评估算法和应用框架。进一步介绍了方案实施中所采用的关键技术：通过建立元件实时模型,评估系统在当前运行状态下的可靠性;基于瞬时状态概率评估系统的短期可靠性;采用快速排序技术进行系统状态选择,协调评估精度和速度的矛盾,实现在线评估;基于系统实时运行工况分析系统状态在预测时刻的后果。通过IEEE—RTS系统验证了整套方案的可行性和有效性。     

K360耐磨钢堆焊合金层的组织与性能

利用药芯焊丝对已磨损的K360耐磨钢进行CO2气体保护堆焊修复,并对堆焊层进行了显微组织、X射线衍射、硬度、冲击韧度及抗磨料磨损性能试验.结果表明:堆焊层的组织为细小板条马氏体 少量弥散分布碳化物,硬度不高,产生冷裂纹倾向小,韧性与塑性较高;同时堆焊层组织细小,弥散分布的碳化物对焊层基体有强化作用,使堆焊层的耐磨性达到了基体的水平.     

电力系统运行可靠性最优控制

电力系统的运行面临着许多不确定性。如何保证电力系统高可靠运行的同时最大程度地节省运行成本,始终是调度运行人员关心的问题。为此提出运行可靠性最优控制的概念、模型和算法。目的是寻找系统最优运行点以协调运行可靠性成本和效益,为调度员提供在线的辅助控制策略。模型以最小化期望社会成本作为优化目标,以发电机有功出力、发电母线电压幅值和无功源的无功出力作为控制变量,以初始点的潮流约束作为约束条件,采用改进的粒子群智能优化算法进行求解。算例采用IEEERTS-79测试系统和中国西南某省实际系统比较运行可靠性最优控制、最优潮流和安全约束最优潮流的控制效果,表明该文所提模型和算法的有效性。     

基于实时迭代的在线电压协调控制

发展基于广域测量系统的在线闭环控制是提高电网运行经济安全性的重要途径.针对中长期电压稳定问题,提出了一套基于实时迭代技术的电压协调控制模型和实现方法.首先利用电压准稳态模型建立能准确捕捉中长期动态特征的预测模型,然后采用基于多重打靶技术的直接动态规划法来求解.鉴于模型本身的非线性、参与控制的元件众多和在线应用的需求,进一步引入了初值嵌入技术和在线迭代技术,既保留了模型的非线性特征,提高了控制策略的有效性,又降低了计算量和耗时,将包括有载调压变压器(OLTC)、发电机自动电压调节器(AVR)设定值和切负荷控制在内的各类控制在电压安全的目标下合理协调,为在线控制的目标奠定了基础.以新英格兰10机39节点系统为例,验证了算法的有效性.     

计及天气预测的电力系统运行可靠性短期评估

多变的天气环境和电气量等运行条件会对电力系统短期运行的可靠性产生重要的影响.研究了计及天气预测的电力系统运行可靠性短期评估.建立了基于支持向量机的天气预测模型,并将其与元件短期可靠性模型相结合,以反映气温、风速、天气状况、元件服役时间、负荷水平等运行条件的影响;拓展了短期可靠性指标,并开发了相应的评估算法;通过短期可靠性评估实现了系统薄弱环节定位.对修正的IEEE RTS-79系统的算例分析表明所提模型和算法是合理有效的.该方案可应用到短期运行规划和在线调度领域,为规划和运行人员的科学决策提供必要的决策依据和技术支持.