逆变器潮流计算节点类型等效及鲁棒下垂节点的潮流计算

潮流计算在电力系统分析中占据着基础性的地位。微电网的潮流计算往往需要利用节点类型等效的方法将逆变器转换成PQ和PV类型的节点。但节点类型等效的条件与逆变器控制策略密切相关。文中从微电网潮流计算的角度,通过比较逆变器滤波器的参数与微电网线路阻抗,总结了适宜进行直接等效的逆变器控制策略的特点。并针对近年来出现的鲁棒下垂控制器,建立了鲁棒下垂控制器的潮流计算模型。基于牛顿—拉夫逊法,给出了潮流计算的修正方程,统一求解系统潮流。最后,以欧盟20节点自治运行微电网为例,验证了算法的有效性。     

考虑DG接入与设备运行成本的配电网无功优化

以配电网综合运行成本最小为目标并考虑DG接入,提出了一种改进的配电网无功动态优化算法。分析了主要运行设备对配电网综合运行成本的作用机理并建立了以配电网运行综合成本最小的配电网无功优化数学模型;通过在迭代过程中依据电压偏差对DG注入无功量进行实时修正建立了改进的配电网前推回代潮流算法;建立了可兼顾处理状态量和离散量的混合粒子群算法并引入小生境操作以加速配电网无功优化过程;设计并研制了对应的配电网无功优化系统,并以此为平台进行了算例研究。算例结果表明,所提出的配电网无功优化算法能够进一步提高配电网运行的经济性,且对应的优化方案具有更强的可操作性。     

基于广义注入电流节点模型的配电网潮流计算

通过引入广义注入电流节点模型,提出了一种改进的可兼顾分布式电源场景和弱环网场景的配电网潮流算法。首先,基于现有理论将各类分布式电源的注入功率和弱环网断点所在支路的交换功率变换为广义注入电流,从而实现将含分布式电源和弱环网的复杂配电网转换为常规的辐射状配电网;然后,分析了各类注入电流在每次迭代计算时的求解方法;进一步,设计了二维辐射状配电网模型的动态存储结构及改进的前推回代法;最后,利用VC++编程语言和MS SQL SERVER数据库研制了相应的配电网潮流计算系统并以此系统进行了算例研究。算例结果表明：相对于现有算法,所改进的配电网潮流算法在计算速度上有一定的提高, 同时也更容易实现。     

基于PMU的多馈入交直流系统的分散协调控制

针对广域多馈入交直流系统,为充分利用直流线路的快速调节能力以改善系统稳定性,提出一种分层分散鲁棒自适应控制方案。基于相角测量装置(PMU)测量单元,协调控制器在线确定并传送故障后动态平衡点到直流线路控制器,直流线路控制器以此故障后动态平衡点为控制目标。采用非线性递推方法推导了基于PMU的多馈入交直流系统的非线性鲁棒自适应分散协调控制规律,并设计了以动态平衡点和PMU实时测量的发电机功角信号为输入的直流线路附加功率控制器。最后通过3机2条直流的测试系统验证了该控制方案的有效性。     

基于WAMS的低频振荡模式在线辨识算法

提出了一种基于WAMS的低频振荡模式在线辨识算法。文章从WAMS主站中心角度将辨识过程分为四个阶段:数据接收与存储,数据预处理,振荡模式参数计算和辨识结果分析。丢失数据估计、低通滤波、模型阶数优化等改进措施的应用提高了辨识过程的速度和辨识结果的可靠性。结合实际的WAMS系统和Visual Studio开发平台,设计了运行于WAMS主站的在线辨识系统。以规划中的南方电网进行的算例研究验证了辨识结果的准确性。     

考虑未建模动态的直流输电系统鲁棒自适应控制

为提高电力系统在受到严重扰动时的稳定性，提出一种利用直流线路附加控制的鲁棒自适应控制方案。介绍带未建模动态的鲁棒自适应非线性控制原理，建立相对应的单机无穷大系统的数学模型，然后推导出考虑发电机未建模动态的直流线路附加控制规律以改善系统的响应性能。控制方案考虑了发电机未建模动态，同时设计过程简单，易于实现，对系统稳定性改善明显，鲁棒性好；从每台机组的控制仅依赖于当地机组可用信息的意义上来说，该控制方案是当地的。仿真算例证明控制方案对改善系统性能的有效性。     

风电场出力随机扰动下的电网概率脆弱性评估

在风电大规模接入电力系统的发展趋势下,系统将经受更复杂的随机性影响,给系统的可靠稳定运行带来极大挑战。在综合考虑了不同规模和不同并网点的风电场随机扰动性、发电机的随机故障停运率以及负荷的随机波动的前提下,基于半不变量和Gram-Charlier级数(CGC)的输电网概率潮流方法,并结合系统的临界电压和极限传输功率,提出一种新的概率脆弱性评估方法,以此来筛选出风电场并网后电力系统的脆弱节点和脆弱支路。对所提方法在IEEE-30母线系统中通过不同规模风电场、不同接入点条件下进行仿真验证,及其与基于支路势能函数法的传统评估方法进行对比,结果证明该方法能够给出可靠有效的评估结论,有助于为进一步探索不同规模风电场并网下的电力系统脆弱性提供思路。     

微结构特征对高岭石插层反应的影响Ⅰ——特征基团红外吸收光谱研究

HI指数一直被用以判别高岭石的结构有序度,并被看作是影响高岭石插层反应程度的重要因素.本文以HI指数分别为1.25、0.71、0.52和0.18的高岭石为原料,用功能基团的红外光谱特征作为高岭石微结构的重要标志,总结层问微结构与结晶度指数的关系.在此基础上用极性有机小分子NMF对高岭石进行插层修饰,研究微结构特征对高岭石插层反应的影响.研究结果表明:红外吸收峰3696cm-1相对强度大小顺序与肼指数的顺序一致,而OH振动峰和Si-O振动峰的相对强度也存在一定的规律性.Si-O弯曲振动区吸收峰540cm-1、471cm-1、432cm-1强度差最大的龙岩高岭石(HI=0.52)最容易进行插层,其插层率可以达到99.8%,而强度差最小的大同高岭石(HI=0.71)反应最难进行.因此得出结论:仅以结晶度指数来判断插层反应进行的程度存在一定的局限性,而结合功能基团红外光谱的相对强度能更准确的对插层反应进行表征.     

基于一体化数据平台与改进粒子群算法的配电网重构

以配电SCADA系统的一体化数据库为平台并在离散粒子群算法中嵌入小生境操作,提出了一种改进的配电网重构算法。首先,综合考虑网损、电压损耗、负荷平衡和断路器动作成本等指标确定了适应值评估模型;然后,通过嵌入小生境操作过程对离散粒子群算法进行了改进;结合配电SCADA数据库平台研制了配电网重构系统。最后,对2个配电系统进行了算例研究。结果表明：改进配电网重构算法是可靠的;相对于现有粒子群算法,重构计算速度有一定程度的提高。     

与SG具有一致响应的VSG小信号建模和分析

提出一种新型的虚拟同步发电机(VSG)设计方法,构建虚拟的励磁控制器、调速器和电磁暂态模拟单元。分别对机端电压的d、q分量引入PI控制器,以达到VSG与同步发电机(SG)具有一致响应的目的。建立VSG单机无穷大系统小信号模型,求取并分析系统特征根及其参与因子。分析惯性时间常数、励磁参数对VSG小信号稳定性的影响规律,发现其与SG相关理论吻合。同时分析PI控制参数、线路参数对系统小信号稳定性的影响。利用MATLAB/Simulink仿真验证了上述方法的正确性。