计及备用容量的光伏发电系统等比例减载调频控制技术研究

光伏(Photovoltaic, PV)系统的引入对电网系统频率的影响不可忽视。文章将系统频率偏差和光伏备用功率相结合,形成等比例变化的减载控制器。在此基础上提出了一种利用PV发电系统的输出功率调节系统频率的控制策略,使不同备用容量的PV发电系统参与频率调节,进而对频率调节水平进行均匀化处理,最终使系统频率稳定。在Power Factory环境下,基于IEEE399-1997系统对光伏减载运行控制与考虑储能的频率控制进行比较,验证了光伏减载运行的经济优越性。     

基于内点法考虑风电穿透率的区域间可用输电能力研究

根据鼠笼异步风力发电机（SCIM）无功功率对机端电压和有功功率的表达式,修正了原-对偶内点法中的雅可比矩阵和海森矩阵,协调了算法的计算精度与迭代效率。采用连续潮流法计算了不同节点的穿透功率极限,得到SCIM和恒功率因数控制的双馈感应风力发电机（DFIG）不同穿透率下的可用输电能力（ATC）值。仿真结果表明,联络区域节点接入风电场大幅提升送电区与受电区间的ATC,而对于送电区的风电接入情况结论相反;DFIG的功率因数对ATC有较大的影响;通过合理的补偿措施可解决某些并网方式下算法收敛于局部最优解的问题,多节点电压越限为陷入局部最优的主因。     

基于内点法考虑风电穿透率的区域间可用输电能力研究

根据鼠笼异步风力发电机（SCIM）无功功率对机端电压和有功功率的表达式,修正了原-对偶内点法中的雅可比矩阵和海森矩阵,协调了算法的计算精度与迭代效率。采用连续潮流法计算了不同节点的穿透功率极限,得到SCIM和恒功率因数控制的双馈感应风力发电机（DFIG）不同穿透率下的可用输电能力（ATC）值。仿真结果表明,联络区域节点接入风电场大幅提升送电区与受电区间的ATC,而对于送电区的风电接入情况结论相反;DFIG的功率因数对ATC有较大的影响;通过合理的补偿措施可解决某些并网方式下算法收敛于局部最优解的问题,多节点电压越限为陷入局部最优的主因。     

基于面向对象与混合编程的发电厂继电保护整定软件的开发

针对发电厂继电保护整定计算的特点和要求,作者研究并开发了基于面向对象与混合编程的发电厂继电保护整定计算及管理软件。采用VC 面向对象的程序设计思想,并结合混合编程的设计方法,设计并开发了基于面向对象和混合编程的发电厂继电保护整定计算及管理软件。程序设计中利用VC 强大的绘图功能以及模块化的设计特点,并在设计中充分利用了原有程序资源,将VC 语言与Fortran语言进行有机的结合,实现了原有程序的可重用。     

可视化的配电变压器运行监控与分析系统的研究与实现

配电变压器运行监控与分析系统的实现,对提高配电网运行的安全可靠性和经济运行水平有着重要的意义。提出了一种可视化的配电变压器运行监控系统,该系统由数据采集硬件系统和数据分析与监控软件系统及通讯网络组成,其内容包括数据采集、数据分析、网络传输和远方控制等,可以实现配电变压器运行监控与分析。介绍其系统的构成及功能,并着重阐述其软件系统的可视化设计实现以及应用情况等。     

计及统一潮流控制器的可用输电能力的计算

在电力市场环境下，研究和计算区域间可用输电能力可以引导市场参与者进行电能交易，保证充分利用电网输电容量，而研究计及FACTS装置的可用输电能力的计算更具有理论和实际意义。文中基于最优潮流，提出计及统一潮流控制器的可用输电能力的计算模型，利用功率注入法，将统一潮流控制器对潮流的控制作用转移到所在线路两侧的节点上，在不修改原有节点导纳阵的情况下嵌入模型。算法上采用逐步二次规划法，IEEE．30节点系统的计算结果表明，所提出的模型及算法是有效的和可行的。     

基于内点法考虑风电穿透率的区域间可用输电能力研究

根据鼠笼异步风力发电机（SCIM）无功功率对机端电压和有功功率的表达式,修正了原-对偶内点法中的雅可比矩阵和海森矩阵,协调了算法的计算精度与迭代效率。采用连续潮流法计算了不同节点的穿透功率极限,得到SCIM和恒功率因数控制的双馈感应风力发电机（DFIG）不同穿透率下的可用输电能力（ATC）值。仿真结果表明,联络区域节点接入风电场大幅提升送电区与受电区间的ATC,而对于送电区的风电接入情况结论相反;DFIG的功率因数对ATC有较大的影响;通过合理的补偿措施可解决某些并网方式下算法收敛于局部最优解的问题,多节点电压越限为陷入局部最优的主因。     

应用超级电容提高风电机组故障穿越能力研究

针对风电系统在受电网扰动或故障时突然脱网给系统造成的严重影响,提出了利用超级电容器提高风电机组的故障穿越能力的控制方法。在分析超级电容器、双馈感应电机和变换器模型的基础上,建立了基于超级电容器的故障穿越控制器模型,提出了相应的控制策略,并对基于超级电容器的多机并网系统进行了仿真分析。仿真结果表明,在网侧并联超级电容器使故障时的转子电流降低,母线电压提高,从而提高了双馈感应电机的故障穿越能力。     

基于域方法的饱和励磁控制器设计

同步发电机励磁系统受到物理结构的限制,励磁电压的输出含有饱和环节,其具有非线性特征。基于域方法,提出饱和励磁控制器的设计思路。首先,利用扩张状态观测器,对模型内部不确定性和外部扰动进行动态补偿,实现非线性系统的反馈线性化;然后,引入饱和指示器,将含饱和环节的线性化模型转化为多面体模型,并将饱和系统的二次稳定性条件用不等式表示出来;引入初始状态域,将初始状态域含于椭球吸引域内的几何关系表示为不等式;最后,为使系统在给定初始状态域、吸引域和线性矩阵不等式区域内满足二次稳定条件,将控制器设计问题转化为双线性矩阵不等式的求解问题。算例研究表明:设计的控制器是有效的,具有优良的控制性能。     

基于撬棒保护的双馈风电机组动态特性分析

撬棒保护是双馈风电机组提高的低电压穿越能力的主要措施,它可以用来保护转子侧变流器,改善风机的动态特性,使其达到电网公司及运营商提出的并网要求。而撬棒保护的投切时间对双馈机的低电压穿越性能影响较大,通过瞬时故障分析初步得到了撬棒保护较理想退出时间。对于50%和20%两种不同的电压跌落程度并持续625ms的故障测试结果显示,当电压跌落至20%时,保护退出的理想时间要适当提前一个周波,即故障持续时间和故障的影响程度将对撬棒保护的控制策略产生影响。