雅可比矩阵特征结构规律与二次电压控制的分区

通过潮流方程雅可比矩阵的特征结构规律分析,发现雅可比矩阵最小特征值对应特征向量与无功分布有密切关系,进而可以作为二次电压控制中区域划分的依据.通过简单系统分析说明上述规律的同时,针对39节点系统,在依据节点电气距离分区方法的基础上,进一步研究了无功分布与最小特征值对应特征向量间关系,以及与依据电气距离区域划分结果的关系,发现它们的一致性,且能揭示清楚的物理概念,表明雅可比矩阵特征结构规律与二次电压控制的分区间的有机联系.     

二次电压控制研究（一）

研究了一种新的提高系统电压稳定性的方法——二次电压控制。推导了二次电压控制的结构化模型,该模型简洁,具有清晰的物理意义。提出了一种确定二次电压控制区域的嵌套分解算法。该方法利用图论对系统进行分区,不需进行特征值分析,具有很快的计算速度。算法所具有的自然嵌套特性,可进一步提高计算速度。通过与传统方法的比较,证明该分区方法是有效的。     

电力系统无功电压控制分区研究综述

将电网划分成若干个子区域进行控制,可以节省计算时间,提升控制效率和效果,改善电压稳定性,防止电压崩溃。介绍了无功电压控制分区概念、电网分区原则及无功电压控制分区方式和方法。从基于灵敏度电气距离采用启发式方法、聚类方法分区,基于复杂网络理论的分区等方面对现有的分区方法研究进行综述,阐述了各种方法的优缺点,并指出了未来研究及发展方向。     

电力系统电压与无功控制分区的改进

针对分区控制中出现的问题,提出在系统电压临界状态附近点来进行分区,提高分区的质量.通过对IEEE-14节点和IEEE-30节点系统分区计算和比较验证了上述观点的有效性.     

配电系统无功电压优化控制的二次规划算法

在配电系统中，通过适当的投切电容器和改变带负荷调压变压器分接头的档位，可以使系统在满足电压要求的前提下全网的能量损耗最小。然而，实际运行中要受到电容器投切次数和分接头档位变化总量的限制，否则将使开关和分接头寿命降低。对于这一无功电压优化控制问题，目前主要采用动态规划算法，但在规模较大的系统中将存在“维数灾”的问题。为此，本文针对配电系统的特点，将数学模型简化为一个二次规划问题，证明了它可以应用Lemke的线性互补规划算法在有限步内求得最优解。用26节点的配电系统作为算例，结果说明了所提方法的有效性和优点。     

基于映射分区的无功电压控制分区算法

在应用传统聚类算法对电网进行无功电压控制分区时,存在可伸缩性不强的缺点,且分区结果难以保证被控节点与对它控制最灵敏的无功源节点属于同一个分区.文中提出一种基于映射分区的无功电压控制分区算法,首先在电气距离的基础上通过凝聚的层次聚类算法得出最优分区数和无功源节点所在的分区号,然后通过映射分区算法确定被控节点的分区.该方法不依赖于状态估计结果,而仅基于网络的拓扑结构和参数.应用所述方法分别对IEEE 39节点、IEEE 118节点系统和福建电网进行了分析计算,分区结果表明该方法可以保证被控节点与对它控制最灵敏的无功源节点属于同一个分区,计算速度快,占用内存小.     

二次电压控制对静态电压稳定的影响分析

为分析二次电压控制对静态电压稳定的影响,根据新的节点分类方案建立了计及二次电压控制作用的连续潮流模型,并给出了处理发电机无功越限和受控发电机电压越限的方法.在IEEE 39节点系统上的计算结果表明,实施二次电压控制能够提高系统的静态稳定裕度,并可延缓发电机发生无功越限.而当无功协调因子采用无功出力均衡模式时,由于同一个...     

二次电压控制研究（二）

研究了一种新的提高系统电压稳定性的方法－二次电压控制。利用二次电压控制结构化模型推导了选择主导节点的优化目标,讨论了遗传算法在主导节点选择中的应用。建立了二次电压控制系统相应的二次性能指标,确定了具体的二次电压控制策略。仿真分析证实了二次电压控制可有效地提高系统的电压稳定性。     

计及分区动态无功储备的无功电压控制模型与方法

当前电网无功电压自动控制算法未能很好地提高系统电压稳定性。以电压控制分区动态无功储备作为系统电压稳定性的量度,提出一种无功电压控制优化模型。通过计算各分区关键节点的电压-无功曲线得到无功源的有效无功储备,以故障下无功源出力的最大变化量作为各分区最小无功储备,将分区动态无功储备作为目标函数和约束条件加入优化模型中,以达到在保证电压稳定裕度的同时减少系统有功网损和实现电压控制的目的。IEEE 118节点系统的仿真结果和在某实际电网自动电压控制系统中的应用表明,所提出的模型与方法是有效的。     

基于模糊聚类分析的无功电压控制分区

无功电压控制研究中的系统分区是一个非线性的大规模组合优化问题,使用常规方法常难以得到理想的结果。运用模糊聚类分析法将系统分区,并基于电压幅值对无功功率的灵敏度定义了电力系统各节点间的电气距离,对待分类对象的全体作适当的标定,运用传递闭包法求出动态分类,通过计算统计量F最后得出最优分类。该方法所占内存小,计算速度快。经IEEE39节点测试系统对该方法进行了验证,其结果表明:该方法有效、可行。     

扩展二级电压的多Agent协调控制

基于多Agent系统的分布式协调机制,研究了发生事故的紧急情况下综合考虑多种类型电压控制器(AVR,SVC,STATCOM)的扩展二级电压协调控制。在应用一种慢相关技术将电力系统划分为多个电压控制区的基础上,提出了多Agent间进行任务协助请求时的选择原则,确定了Agent间的协调机制。以装设2台SVC,2台STATCOM和10台发电机AVR的新英格兰系统为例进行数字仿真,结果验证了该控制方案的有效性和灵活性。     

扩展二级电压控制系统的研究

从系统分析的角度阐述了扩展二级电压控制的基本原理，结合对某一实际系统的研究说明了在二级电压控制中，当仅依靠本区域内的控制发电机组进行电压控制不能取得理想效果时，可通过扩展二级电压控制系统的可控资源，综合考虑控制发电机组、有载调压变压器和自动投切并联电容器／电抗器的电压、无功调节功能，对其进行协调控制以获得良好的电压控制效果。对该实际系统进行了分析研究．设计了其扩展二级电压控制系统的方案与控制策略，并进行了仿真计算。计算结果表明，扩展二级电压控制较传统的二级电压控制能更好地协调本区域内各电压无功调节设备的无功出力和电压控制．使电压控制问题得到较好解决。     

基于负荷预报的区域电网电压无功控制

电网电压无功优化运行自动控制过程中，由于负荷的波动会造成各变电所电容的投切和有载主变分接头调节振荡或者不必要操作。为避免设备不必要的操作，延长设备的运行寿命，在电网电压无功优化运行自动控制的基础上，引入短期和超短期负荷预报技术，在每日开始的时记得预测当日的负荷曲线，划分出高峰、低谷、腰荷时间段，并对每一个状态断面后若干时间(如15min)的电网负荷状况进行超短期预报，实现电网电压无功优化运行与调节设备动作次数的最佳组合，提高系统电压稳定性，降低网损，减少设备动作次数。     

变电站电压无功综合控制(VQC)装置的应用

电力系统的负荷需要消耗大量的无功功率,而无功功率平衡要满足众多的接点电压,这就需要分级分层就地平衡。地区电网的电压无功控制．主要是控制其管辖范围内的各级变电站,使电网的电压合格,并实现无功就地平衡．降低网损,节约能源。这样,就要大力推动电压无功综合控制装置（VQC）在变电站的广泛应用,为此．对电压无功综合控制装置的实现方式、控制原理、控制方式以及控制策略进行了阐述,并提供了在变电站实际应用的工程方案。     

真双极直流配电网有功-电压分布式二级控制策略

采用下垂控制的真双极直流配电网存在负荷分配不合理以及正负极电压不平衡问题,导致换流器利用率降低、额外损耗增加,并且影响系统稳定性。为了实现负荷合理分配以及抑制正负极电压不平衡,提出了一种真双极直流配电网有功-电压分布式二级控制策略。该策略按照第二级控制功能将电压源换流器(VSC)分类,交换相邻VSC间的信息。在此基础上,逐步迭代得到相应的功率和电压收敛值,并计算得到电压调节量。由此进一步改变下垂控制参考电压值,从而实现负荷的合理分配以及抑制电压不平衡。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了真双极直流配电网模型,仿真结果验证了该策略的有效性和可靠性。     

基于模式聚类的二级电压控制分域方法研究

为更好解决二级电压控制分域问题,研究一种基于可视化自组织特征映射网络聚类技术的分域方法.根据自组织特征映射网络的拓扑保持、信息融合和高维数据矢量量化的特性,建立系统电压分域可视拓扑映射模型,以拓扑映射图为基础进行二级电压控制分域.在此基础上,提出以熵作为测度搜索主导节点.该分域算法融合了节点电压、相角和灵敏度等信息,利于分区间的控制解耦.该方法可离线训练,在线计算.     

直流配电网的综合调压控制策略

对直流配电网的电压控制策略进行了分析和研究,提出了一种以直流电压偏移最小为目标的新型综合调压控制策略。一次调压采用直流电压下垂控制,实时快速的响应系统内的功率波动,二次调压通过潮流优化算法周期性的计算并更新总直流电压偏移最小时参与二次调压的下垂控制器的电压参考值和功率参考值,消除和减少一次调压引起的电压偏差,防止直流配电网发生较大功率波动时过电压的发生。最后,在Matlab/Simulink上搭建了环状四端直流配电网仿真模型,对所提控制策略进行了仿真分析,验证了所提控制策略的有效性。     

二次电压控制发电机无功调节装置后台软件开发

根据二次电压控制的要求开发了一种发电机无功调节装置的后台软件,能够根据主站要求对发电机的运行进行监视,运用模糊控制技术有效及时地进行电压调节。软件按照面向对象和模块化的思想用VC设计,能够灵活高效地根据现场情况进行数据的采集、存储和通信。并以丰富的图形直观地显示调节状况和现场运行状况。     

交直流混合配电网分布式无功电压互动控制策略

交直流混合配电网的无功电压控制是保证其高效可靠运行的关键。为此,提出一种基于有限时间控制的分布式无功电压互动控制策略,在无集中控制器的架构下实现交流子网与直流子网间的无功电压互动支撑。该方法构建了分布式去中心化协同控制架构,利用有限时间控制实现多逆变器间的分布式一致性协同,同时保障无功功率增量的精确均分,避免多个下垂控制逆变器间的无功环流问题,进一步提高电压质量。相对于传统的一致性策略,所提出的策略收敛速度更快,且可适应系统各种扰动。为了验证该控制策略的控制效果,在PSCAD/EMTDC中建立了交直流混合配电网仿真模型,在多种工况下验证了系统分布式互动支撑及无功均分策略的有效性和适应性。