复转矩系数法应用于多机电力系统的修正

研究了复转矩系数法的过程,指出传统复转矩系数法研究多机系统存在的局限性,提出复转矩法的概念,推导出具一般性的SSR判据,求出非研究发电机的转子角增量,并以IEEE SSR第二标准模型为基础,采用特征值分析和新的SSR判据对两机系统进行对比验证,认为发电机之间的相互作用主要影响低频部分,一般性的SSR判据能够反映多机系统的真实现象.     

次同步谐振分析中复转矩系数与特征值之间的关系

应用复变函数理论导出了复转矩系数与特征值之间的关系,从而建立了 复转矩系数法的理论基础和使用条件。进而提出了一种根据复转矩系数频率扫描的计算结 果来估算次同步谐振模式特征值的方法。对IEEE典型算例系统的仿真计算表明,特征值的估 算值与其实际值相吻合。     

次同步谐振分析中复转矩系数与特征值之间的关系

应用复变函数理论导出了复转矩系数与特征值之间的关系,从而建立了复转矩系数法的理论基础和使用条件。     

复转矩系数法的适用性分析及其时域仿真实现

针对广泛应用于电力系统次同步振分析的复转矩系数法,对其成立的基本前提进行了分析,在此基础上,研究了其适用范围。对复转矩系数法与小扰动特征值分析法进行了比较,系统地评述了小扰动特征值分析法的特点,指出了复转矩系数法的到之处。提出了用时域仿真计算复转矩系数的方法,论证了本方法的可行性,并用时域仿真的方法计算了一个具体系统的复转矩系数。     

基于CPCM的复转矩系数法在复杂电力系统SSR问题研究中的应用

基于电力系统元件复频域端口导纳矩阵模型,采用分散消元的复转矩系数法,可方便地生成全系统复频域网络方程,有效降低计算复杂度;经适当处理后,可准确计及其他发电机组的轴系动态过程和其他转速控制元件的作用及其对被研究发电机组电气阻尼特性的影响。对某典型火电基地经串补输电系统的次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR)特性及静止无功补偿器对SSR问题的抑制进行分析,并结合时域仿真验证分析结果的有效性。研究认为,在进行多机系统SSR问题复转矩系数分析时,需计及系统其它发电机组轴系动态和转速偏差对待研究机组阻尼特性的影响。同时,该方法可以根据网络结构的变化快速修改网络方程,以适应任意网络结构的次同步谐振分析,为研究复杂电力系统的SSR特性及抑制措施提供了有效手段。     

含TCSC的电力系统次同步谐振的复转矩系数分析法

经推理证明,对于采用固定串联电容补偿的电力系统,如果对发电机转子角度施加一微小正弦扰动,则按系统线性化方程求得的电磁转矩稳态增量的正弦和余弦分量的幅值分别与电气弹性系数和电气阻尼系数成正比,从而提出了一种计算复转矩系数的微小扰动稳态响应算法。然后将这种算法推广到采用晶闸管控制的串联电容补偿电力系统的次同步谐振分析中,给出了具体的计算公式和步骤。采用IEEE典型系统进行计算,所得结果与采用EMTP时域仿真的结果相吻合。     

交直流多机电力系统次同步振荡分析程序

介绍一个适用于交直流多机电力系统次同步振荡（ＳＳＯ）分析的程序ＳＯＦＲＥＳＰ,该程序基于复转矩系数法,采用机网接口,交直流接口技术,充分开发了网络的稀疏性,可以在不作任何网络简化的情况下,分析由串联电容补偿和直流输电系统引起的次同步振荡。     

一种综合频率扫描和复转矩系数的次同步谐振风险定量评估方法

针对串补输电系统的次同步谐振风险,提出了一种综合频率扫描和复转矩系数的定量评估方法。它首先利用阻抗–频率扫描获得串补输电网的简化等值模型及其参数;然后根据复转矩系数法推导出机组各扭振模式的阻尼显式表达式,兼顾了轴系机械阻尼和电气阻尼。实例研究表明:该方法与特征根分析法的结果一致,但它的原理简洁直观、计算量小,且为机网参数的显式函数,能对多模式SSR提供直接、精确和定量的阻尼结果,可应用于工程上多串补、多个电压等级复杂电网的SSR风险评估。     

多机系统复转矩系数分析及PSS参数计算

针对电力系统稳定器(PSS)抑制低频振荡所基于的阻尼转矩概念,为将阻尼转矩的概念推广应用到多机系统中,提出一个把多机系统中的区域间振荡简化为一个两机系统模型,在两机模型中应用复转矩系数法的研究方法,说明基于单机无穷大系统的复转矩系数法推广应用到多机系统中的意义和合理性,推导基于两机模型的PSS补偿角度计算方法,并且通过比较说明该方法的计算结果与基于单机无穷大模型的计算结果存在差异。     

基于PSCAD的电力系统次同步谐振研究

次同步谐振（SSR）问题是由串联补偿输电网络形成的电气谐振回路的固有频率与汽轮发电机组轴系扭振固有频率互补时（其和等于同步频率）引起的。主要研究了由串补电容引起的SSR的频域分析方法的验证与研究,用到的两种方法分别是电磁暂态时域仿真法（PSCAD／EMTDC）与基于时域仿真实现的复转矩系数法（测试信号法）。采用的技术路线为两步：首先在PSCAD／EMTDC平台上建立IEEE第一标准测试系统模型,然后在所建模型上,对所采用的频域分析方法——测试信号法和时域仿真法进行对比与校验。最后对次同步谐振的防治措施及对策做了简要介绍。     

次同步谐振的频域分析法

介绍了次同步谐振两种典型的频域分析方法——特征值分析法和复转矩系数法,以ＩＥＥＥ第一基准模型为算例对这两种分析方法进行了综合比较和研究。     

基于PSCAD/EMTDC的多机系统次同步谐振分析策略

介绍了采用国际著名电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对多机系统次同步谐振进行分析时主要用到的两种方法:基于时域仿真实现的复转矩系数法-测试信号法,时域仿真法.对于多机系统应用PSCAD/EMTDC进行SSR分析时,针对同型同负载、同型不同负载多机系统以及不同型多机系统等情况,分别可以采用相应分析方法,以达到预想的效果;将两种分析方法各自的优、缺点进行了分析对比.     

快速求解多机系统机电振荡模式的新算法

提出了一种快速求解多机系统机电振荡模式的新方法,既能避免维数灾问题又能防止出现丢根现象。首先,通过建立发电机的经典模型,计算出多机系统的各振荡模式(特征根虚部)和振荡模态(特征向量);再用等值阻尼系统表示发电机的励磁控制作用对机电振荡模式的影响,推导出只用机组惯性常数M和阻尼系数D及相应的特征向量表示的机电模式的实部估算公式,由此公式估算出相应的实部,从而得到各振荡模式的特征根的初值;根据Heffron-Phillips全系统的状态矩阵和已经估算出的特征根,用反幂法快速求出系统状态矩阵的根,即为此多机系统的全部机电模式特征根。最后,用ENGLAND10机系统算例证明了该方法的有效性。     

基于Hamilton能量整形的多机电力系统励磁控制

基于广义Hamilton理论,提出将非线性微分-代数系统表示为一种改进的Hamilton系统的实现方法.通过重构结构矩阵,对所提系统的Hamilton函数进行能量整形,给出了镇定控制器的设计方法.以此为基础,研究了结构保留多机电力系统的Hamilton实现问题,运用能量整形方法,提出了可作为系统Lyapunov函数的H...     

Efficient power regeneration and drive of an induction motor by means of optimal torque derived by the variational method

When the motor speed is reduced by using a regenerative brake, the mechanical energy of rotation is converted to electrical energy. When the regenerative torque is large, the corresponding current increases so that the copper loss also becomes large. On the other hand, the damping effect of rotation increases with time when the regenerative torque is small. In order to use this limited energy effectively, the optimal regenerative torque should be ascertained in order to maximize the regeneration of electrical energy. This paper proposes a methodology, based on the variational method, for the design of regenerative torque for an induction motor in order to maximize the regenerative electric energy. Similarly, the optimal torque for acceleration is derived in order to minimize the driving energy. Finally, an efficient motor drive system with the proposed optimal torque and a power storage system stabilizing the DC link voltage will be proposed. The effectiveness of the proposed methods is illustrated by simulations and experiments. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 173(1): 41–50, 2010; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.21010     

基于可变容差法的电力系统最优潮流计算

介绍了电力系统中以发电费用最小为目标的最优潮流计算的可变容差法。该方法无需求解目标函数的导数，利用数值搜索优化机制，可较好地获得最优解。实例分析表明，与现有的模型求解方法相比，可变容差法具有较好的寻优效果。可以作为电力系统最优潮流计算的一种补充方法。     

应用超导储能装置阻尼次同步谐振的研究

提出了一种新的应用超导储能(SMES)装置阻尼电力系统次同步谐振(SSR)的方法。与以往的类似研究相比,由于本方法基于复转矩系数法, 因而不仅可以适应多机复杂电力系统, 还可以得到电气阻尼系数随扰动频率的变化曲线。在引入SMES控制装置后的IEEE第一基准模型中, 根据复转矩系数法的基本原理, 得出了发电机机械复转矩系数和考虑SMES装置时的电气复转矩系数的表达式, 给出了二者之间的定量关系式, 以此为基础研究了应用超导储能装置阻尼次同步谐振的控制策略, 设计了相应的比例积分(PI)控制器,给出了控制框图, 并在IEEE第一基准模型的系统结构和参数条件下得到了控制器参数。在PSCAD /EMTDC环境中将控制策略和超导磁储能装置应用于IEEE第一基准模型进行了动态仿真, 仿真结果验证了该控制方案的有效性和正确性。