基于动态系数法的互联电网K系数调整策略

自动发电控制(automatic generation control,AGC)是控制系统频率和区域间联络线交换功率按计划运行的重要手段。频率偏差系数K对于控制系统稳定和频率恢复起着重要作用。频率偏差较小时,设置区域的最理想频率偏差系数与本区域的自然频率相等,但当区域受到较大扰动时可能不利于系统频率恢复。文中在动态系数法的基础上,综合考虑区域之间AGC配合,确定了在各种扰动发生情况下区域频率偏差系数的方法。算例分析表明,采用该方法有助于提高频率质量,减少无谓控制,改善系统的频率控制特性。     

SPWM中频电源输出变压器偏磁分析与控制

作为中频电源的重要组成部分,中频电源输出变压器在使用中的一个突出问题是容易出现偏磁饱和,进而影响整个中频电源电能的转换质量甚至颠覆上逆变电路,为了对输出变压器偏磁这一现象进行控制,从变压器铁心的脉冲磁化过程入手,深入分析了变压器产生偏磁的最根本原因及其主要因素,并在此基础上利用自适应控制理论提出了输出变压器偏磁的DSP软件控制方法,通过仿真实验验证了该方法的可行性与有效性。     

电弧离子镀脉冲负偏压电源负载特性的仿真分析

通过等离子体物理理论和仿真分析 ,明确了电弧离子镀的等离子体负载本质是等离子体鞘层引起的容性负载 ,探讨了电弧离子镀脉冲负偏压电源的设计方法。     

自动发电控制中频率偏差系数确定方法的探讨

自动发电控制（AGC）中联络线频率偏差控制（TBC）模式下频率偏差系数的选择对控制系统稳定和频率恢复起着至关重要的作用。在分析国外研究状况及中国AGC实际运行的基础上提出了一种频率偏差系数确定方法。该方法考虑到国内自动化水平的限制，建立了不同运行方式下全天分时段频率偏差系数模型；结合AGC分级控制的特点，按频率偏差等级设定频率偏差系数。通过两区域互联电网仿真实验，同其他频率偏差系数的设定方式进行了分析和比较，其结果表明了该方法的优越性。     

基于小交流信号注入的接口变换器二次控制方法

在交直流混合微网中,双向接口变换器是连接交流子网和直流子网的桥梁,对系统的安全稳定运行和功率的合理分配起着举足轻重的作用。目前,双向下垂控制方法广泛用于双向接口变换器的控制中,它是通过检测直流母线侧电压和交流母线侧频率来反映直流子网和交流子网的功率需求,进而控制功率的流动。然而,这种方法会使变换器输出的电压和频率存在偏差,同时,在实际中,每个变换器的参数和输出阻抗也不会完全相同,这也会造成功率在并联变换器之间分配不精确。为了解决以上问题,以双向下垂控制为基础,提出了小交流信号注入的新型二次控制方法,在该方法中小交流信号在并联的各变换器之间如同一种通讯信号,其频率和接口变换器输出基波电压的下垂偏置成下垂关系。该方法可以使变换器输出的电压和频率恢复到额定值,同时,可以使并联变换器之间的功率精确分配。matlab/simulink仿真结果验证了所提控制方法的有效性。     

磁控开关型故障限流器偏置电流模糊PID控制

为提高偏置电流系统的控制精度,设计了一种运用模糊PID在线修改控制器参数的新型偏置电流控制系统。该系统集PID控制及模糊控制的优点于一体,具有不需要精确的数学模型就能够快速、精确控制偏置电流的特点。试验证明,利用该控制系统对限流器偏置电流进行控制,限流器的响应速度和限流效果可以得到保证。     

Dependence of RF characteristics on ac bias current for large‐sized ferrites

A ferrite‐loaded radio‐frequency (RF) cavity with resonant frequency of several megahertz is commonly used for proton synchrotrons. The resonant frequency of the cavity is shifted upward during beam acceleration by increasing the bias current. Because the bias current is swept sinusoidally at a high repetition rate, the RF characteristics of ferrites deteriorate due to disappearance of the magnetic anisotropy induced by Co²⁺ and Co³⁺ ions. This paper presents test results of the RF characteristics for three ferrites with large diameters of over 500 mm. The tests were carried out on our ferrite test bench. The RF frequency and the ac bias current vary from 2 MHz to 3.3 MHz and from 0 A to 1000 A, respectively, at the maximum frequency of 75 Hz. As the frequency of the ac bias current became high, deterioration of the RF characteristics and an increase in the ac bias current were observed. Consequently, it was verified that an ac bias test with full RF power using the test bench was inevitable for designing an actual RF cavity. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn 127(4): 1–8, 1999     

电动汽车协助火电机组参与调频辅助服务优化控制策略

高比例可再生能源接入电网使得系统频率控制难度提升,电力系统二次调频面临新的挑战。为此,提出一种电动汽车(electric vehicle, EV)协助火电调频机组参与辅助服务市场的优化控制策略。在调频指令分配比例优化阶段,考虑调频成本及电池补偿成本,最大化调频商收益为目标,提出滚动优化控制策略。在EV充电站响应阶段,考虑站内各EV荷电状态及可调容量,采用分区分级动态调节充放电功率控制方法响应调频责任。最后,搭建含EV电站的两区域互联电力系统模型,对该调频策略的性能及经济性进行仿真分析。结果表明,所提策略有效降低了频率响应偏差,同时提高了调频商的经济收益。     

改进的层次分析法在含分布式电源系统电能质量综合评估中的应用

鉴于电能质量各项指标的复杂性和非线性特点,提出了一种采用重要、同等重要、不重要三标度的改进层次分析法,并以此对传统层次分析法的一致性判定进行了改进,将其应用在分布式发电系统电能质量评估中,可使每个指标的差异性更加清晰,评估结果也愈加准确;根据现有标准,从频率偏差、电压偏差、电压波动、电压闪变、谐波电压和三相电压不平衡6个维度建立了电能质量评估模型;通过专家决策,对每项电能质量指标进行量化处理,采用改进的层次分析法求出了6项指标对于目标电能质量的权重值;通过对原始监测数据的处理,结合权重值,求得了每个变电站母线电能质量的评分值,对总体电能质量进行了评估,并将所提方法与其他分析方法进行对比,结果证实了所提方法是可行的,其计算结果可供相关工作人员参考。     

考虑电网技术水平的频率偏差系数设定方式分析

自动发电控制（AGC）中的频率偏差系数通常有时变和固定2种设定方式。文中通过理论分析和模型仿真,提出在现有的电网技术条件下,采用时变或固定频率偏差系数对频率和联络线功率的控制效果影响很小;在各区备用容量和联络线可用传输能力充足的情况下,只要系统总频率偏差系数固定,按不同比例分配各区频率偏差系数并不影响频率质量。进而根据系统当前的技术水平及日后发展趋势,以公平分配区域二次调频责任为原则,有针对性地对设置区域频率偏差系数给出合理化建议。     

Load–frequency control of interconnected power system with governor backlash nonlinearities

In this paper, the stability-equation method is applied to the analysis and design of an interconnected power system with governor backlash nonlinearities. The considered system is a nonlinear multivariable feedback control system. The governor nonlinearities tend to produce a sustaining oscillation in area frequency and tie-line power transient responses. Most conventional linear design techniques are usually unable to find the sustaining oscillation in design phase and need simulation verifications to check the validations after designs. However, the proposed method can consider effects of nonlinearities in the design phase. Some nonlinear design techniques need parameters optimization method by Lyapunov theorem or Integral of Square Errors (ISE) criteria. They are effective. However, they need large computation efforts. The proposed method can choice frequency bias parameters and integrator gains of supplementary controllers for avoiding the oscillation or reducing the amplitude of the oscillation to be acceptable. Simulation verifications show that the proposed method can provide a simple and effective way for the considered system.     

互联电网中区域调频责任及其分配方式

鉴于目前互联电网不能保证公平分配区域一、二次调频责任,提出一种更加合理的区域调频责任分配方式。该方式结合国内频率偏差系数设定方法,以保证频率质量和公平分配区域调频责任为目标,通过合理确定系统总的频率偏差系数及公平分配各区的频率偏差系数,实现自上而下地对各控制区安排一个更加合理和理想的二次调频特性。同时,为规范和改善区域一次调频能力,要求各区一次调频能力应达到该区被指定的二次调频责任,进而实现区域一、二次调频责任的公平分配。由此频率偏差系数被赋予了一个新功能:通过合理整定各区频率偏差系数,使得频率偏差系数不仅能够规范和约束区域的二次调频特性,同时可成为引导和改善区域一次调频能力达到目标要求的指挥棒。     

直流偏磁对500 kV变压器振动特性的影响分析

特高压直流工程单极-大地回路运行时,直流电流侵入大型变压器绕组,致使变压器振动加剧。为了深入了解直流偏磁对大型变压器振动特性的影响,分析了变压器的振动机理及直流偏磁的影响机制。在白鹤滩—江苏 ± 800 kV特高压直流输电工程调试期间,对500 kV三相变压器的中性点电流、振动信号进行了实测,量化了直流偏磁程度,分析了不同直流偏磁程度下变压器振动信号时域及频谱特征。提取了波形畸变比、奇偶次谐波能量比、累计能量占比、功率谱熵等特征量来分析直流偏磁对大型变压器振动特性的影响。结果表明：直流偏磁导致波形畸变,1个工频周期内2个半周期对应的振动波形不再对称分布;随着直流偏磁程度增加,振动信号主频分量改变,50 Hz倍频谐波分量增多,其中50 Hz奇次谐波增幅要大于偶次谐波,且影响主要集中在600 Hz以内;由于铁心饱和作用,直流偏磁增大到一定程度时,磁不平衡性降低,振动信号复杂度不再增加。     

GIC频率变化对变压器偏磁程度的影响

近年来随着我国电网电压等级的升高,电网规模的扩大,地磁活动引起的电网异常现象引起了人们的关注。对于频率一般为0.1~0.001Hz的地磁感应电流,电网计算模型采用直流等效原则,即地面感应电势等效为直流电源,系统元件等效为电阻,忽略电感。但地磁感应电流频率的变化影响变压器的偏磁程度,从而影响地磁感应电流计算的精确度。采用时域场路耦合法,建立变压器模型,利用磁场模型计算动态电感,电路模型求解电流,分析不同频率下变压器动态电感和励磁电流的数值波形,确定其偏磁程度。结果表明,当中性点之间的地面感应电势(ESP)一定时,频率为0.1~0.002Hz时变压器并未饱和,GIC若按照直流计算存在不同程度的误差,频率越低误差越小;频率低于0.002Hz时变压器饱和,可按直流进行计算。     

低频无极灯用宽温低功耗高直流叠加MnZn铁氧体材料

采用传统的氧化物湿法工艺,使用基本配方为Fe2O3:Mn O:Zn O:Ni O=53.5:33:12:1.5(mol%),制备了一种可用于低频无极灯的Mn Zn功率铁氧体材料,分析了材料的起始磁导率、功耗和直流叠加特性。结果表明,得益于组合掺杂,材料具备宽温、低功耗、高直流叠加性能等优良电磁性能。分析了掺杂对改善材料性能的作用机理,为开发此类宽温、低功耗、高直流叠加软磁铁氧体材料提供有益的参考。     

基于最优窗Burg算法的电力系统间谐波谱估计

Burg算法适合于电力系统间谐波谱估计,但存在谱峰偏移和谱线分裂的缺点,影响其谱估计效果.本文在误差分析的基础上提出了基于最优窗Burg算法的间谐波谱估计新方法.首先通过在平均频率误差方差最小的意义下来获得最优窗,再将加窗后的预测误差平均功率最小化来求取反射系数,最终求得信号的功率谱.仿真结果表明,与传统的Burg算法...     

交流电网主动防御直流偏磁体系

为了有效预防直流偏磁危害,提出交流电网主动防御直流偏磁体系,包括交流电网现阶段直流偏磁风险评估、治理以及电网扩建阶段的风险评估、优化。提出了基于等效绕组直流电流的变压器偏磁情况评价方法。以湖北电网为例,通过调整交流电网运行方式后,湖北电网各变电站的绕组等效直流电流均降为10 A以下,杨家湾站绕组等效直流电流下降62.4%,安福寺站绕组等效直流电流下降53.2%。运用遗传算法的交叉、变异模块,对湖北电网的直流偏磁措施进行优化布点,优化布点后系统绕组等效直流电流下降50.95%。运用人工蜂群优化算法,对新建变电站站址进行优化计算,使得新建变电站直流偏磁风险最小,对直流偏磁最严重的朝阳变电站站址进行重新规划后,朝阳站绕组等效直流电流下降了71.3%。     

Formulating customer's power deficiency for GENCOs to perform third-party supply

In the ongoing trend of restructuring the electricity market worldwide, ancillary services are introduced for operating entities to realize the market function and maintain system security. As generation has been unbundled from the vertically integrated structure, the generation companies (GENCOs) willing to join the power market would be interested in how the direct service between suppliers and customers be effectively realized at lower operating costs, while maintaining the operating service at the satisfactory level. This paper presents a method to estimate specific customer's power deficiency that is used for GENCOs to provide the bilateral ancillary service. Results showing the proposed method in the simulated condition were performing as desired. An adaptive frequency bias setting is utilized to develop a bias logic based gain-scheduling controller. Simulation results showed that the proposed controller is feasible for GENCOs to enhance bilateral regulation performance.     

基于模糊综合评价的交易结算偏差电量处理方法

随着电力市场改革不断深化,市场化电力交易愈加复杂,交易结算偏差电量需要更加规范化的处置,因此,提出了一种基于模糊综合评价理论的偏差电量处理方法。该方法基于模糊综合评价方法,综合考虑每笔交易的交易类型、交易周期、交易电量和交易电价4项重要指标,依托业务人员工作经验运用层次分析法设定各项指标权重及交易类型和交易周期隶属度函数,最终确定每笔交易的综合评价得分,以得分为依据分摊偏差电量。最后通过算例分析验证了该方法的有效性和实用性。     

基于微电网逆变器改进下垂特性协调控制的研究

由于采用传统下垂控制策略的微电网孤岛时受负载变化影响和并网时受大电网扰动影响会造成系统不稳定,文章提出了改进下垂控制策略,机理是在原下垂控制的基础上改变下垂特性的参考电压和频率和引入了前馈电流调节机制,加快了系统响应速度,增加了微电网系统稳定性。最后利用PSCAD/EMTDC仿真软件对微电网两种典型运行状态以及模式切换的暂态过程进行仿真分析,验证了控制策略的合理性与有效性。