多功能柔性功率调节器控制技术

多功能柔性功率调节器具有储能、发电、调相等多种功能,在提高电力系统稳定性和改善电能质量等方面具有良好的应用前景,其储能电机采用带大转动惯量的双馈电机.该文建立了多功能柔性功率调节器(flexible power conditioner,FPC)中的双馈电机数学模型;结合 FPC 装置的功能目标及运行特点,提出并分析了双馈电机的储能、发电、调相、限速度和浮充电等5种运行状态,提出将功率控制和速度控制2种控制模式下的基于定子磁链定向的矢量控制策略作为双馈电机励磁控制策略.对 FPC 装置多项功能的实现及各种运行状态之间的动态转换控制技术,在小容量实验系统上进行了实验研究.实验表明该双馈电机系统能完成储能、发电和调相等多项功能,功率控制模式和速度控制模式切换平滑,系统具有良好的动、静态性能.     

电力系统的次同步振荡问题

随着我国互联电网规模的快速发展,尤其是（可控）串联补偿装置和高压直流输电的广泛应用,电力系统的次同步振荡问题已经变得比较突出。本文介绍了电力系统次同步振荡问题的起因与危害,回顾了国内外对次同步振荡问题的研究过程,阐述了次同步振荡所研究的感应发电机效应、轴系扭转振荡、暂态扭矩放大以及由其它电气装置（如电力系统稳定器PSS、静止无功补偿器SVC和HVDC等）引起的次同步振荡现象的主要内容,指出了需要进一步关注和研究的问题。     

基于神经网络的电力系统控制器的在线自学习研究

分析了现有的基于人工神经网络的电力系统实时控制器设计与训练中存 在的问题,在此基础上提出了一种 新的具有训练样本在线自动生成能力的电力系统实时控制 器设计方案。从理论上论证了该方案的可行性, 并依据这一方案实现了神经网络电力系 统 稳定器的设计。在线训练与控制的仿真结果均充分显示出该方案 的优越性。     

自学习神经模糊负荷频率控制器的研究

为了解决实际电力系统运行条件经常变化和系统中存在不确定性等问题,提出使用神经网络和模糊控制理论以实现具有自学习功能的电力系统神经模糊负荷频率控制。控制器主要由一个含有两个隐含层的神经网络组成,连同输入层和输出层一起顺序完成模糊控制的每一步操作,在定义了适当的目标函数之后,采用ＢＰ算法,神经网络可自动由受控系统获取学习样本,并对网络的参数（连接权）进行优化,仿真结果表明了该方法的有效性。     

电力系统广域动态监测中的功角直接测量技术

功角是表征发电机运行状态和电力系统稳定性的重要参量。介绍了一种发电机功角的直接测量方法,它使用高精度全球定位系统(GPS)时钟信号和转子位置传感装置对异地发电机的功角进行实时同步测量。由于采用了多种硬件和软件误差处理技术以及转子位置自动初始化技术,使该方法具有较高的精度和实用性。动模试验和现场运行结果表明了该方法的可行性和有效性。该方法已被集成到相量测量单元(PMU)中,可以为广域电网同步状态监测系统提供完整的电网相量和发电机功角信息。     

多功能柔性功率调节器的动态运行特性研究

多功能柔性功率调节器(FPC)是一种带有大转动惯量飞轮储能单元的双馈电机,采用电压源型双PWM变换器作为交流励磁方式.介绍了所研制的10 kW FPC动模试验样机的基本参数,建立了样机的详细数学模型,并在调相、次同步、超同步等运行状态下进行了仿真研究.同时将样机在同样的运行状态下进行动态模拟实验.仿真和实验结果表明,FPC能够实现有功功率和无功功率的解耦控制,具有良好的动态运行特性.     

输出函数在多输入多输出非线性控制系统设计中的重要作用

针对多输入多输出系统研究了输出函数在非线性控制设计中的作用,指出输出函数在非线性控制设计中的一个重要功能是对闭环系统进行极点配置,并提出了一个对非线性控制系统具有一定普适性的输出函数形式。讨论了通过将输出函数选取为多状态量的线性组合形式来实现对系统闭环极点进行配置的方法。在多输入多输出系统中,针对凝汽式汽轮发电机给出应用实例。举例中讨论了通过将输出函数选取为发电机端电压Uf、转子角速度ω、转子角加速度ω、输出有功Pe等状态量的线性组合来设计出具有多性能指标的非线性控制律,以改善系统的动、静态性能。仿真结果表明所提出的控制律不仅能明显地提高发电机的动态稳定性,而且能准确地将发电机的端电压Uf和输出有功Pe控制在其给定值上运行,不会因受扰而发生偏移。这表明所提出的控制律能很好地协调系统的动、静态性能。     

高性能微机自动准同期装置

微机自动准同期装置在电力系统中已得到广泛应用，但其在电压差和频率差控制、并列条件判断等方面仍采用模拟式自动准同期装置的方法，没有充分发挥微处理器的数值运算和逻辑判断能力。文中提出并实现了一种新型微机自动准同期装置，该装置采用了频率差和电压差的自适应控制方法，以及单向频率差和单向相角差并列原则。它不仅能够按照待并发电机调速器和励磁调节器的特性，在并列操作时根据频率差和电压差的实际值，确定合适的调节量，而且使发电机的频率略大于系统频率，并列后发电机电压相量不滞后于系统电压相量。所实现的自动准同期装置具有可快速准确同期、对系统冲击小的特点，表明所提出的思想方法对事故情况下的大机组快速并网具有较大的实用价值。     

用于舰船电力系统重构的多代理系统设计

舰船电力系统(shipboard power system,SPS)的网络重构是故障发生时,恢复系统供电、提高舰船生命力的重要途径之一.提出一种多代理系统(multi-Agent system,MAS)模型来实现舰船电力系统的重构,存保障高优先级负荷供电的前提卜尽可能地恢复系统供电.所提出的MAS中,各代理都具备一定的推理能力,能够根据不同的环境做出合理的决策.采用Java程序设计语言和多代理软件开发框架(Java Agent development framework,JADE)设计MAS.通过舭船的典型故障算例验证所提出MAS模型的可行性和有效性.     

考虑输入变量相关性的概率潮流计算方法

风电场的大规模接入使得电力系统在进行规划设计和方式安排时需要计及风电出力的不确定性,概率潮流计算方法是在计及不确定因素的条件下分析电力系统运行状态的重要工具。针对当前所使用的概率潮流计算方法的不足,提出一种可以处理多个输入随机变量相关性的基于拉丁超立方采样（Latin hypercube sampling,LHS）的Monte Carlo模拟概率潮流计算方法,该方法同时还具有精度高和速度快等优点,并且不受输入随机变量的概率分布类型的约束。在同时考虑风电和负荷不确定性的条件下,对IEEE14和IEEE118节点系统进行仿真计算,结果验证了所提出方法的有效性和准确性。