发电机内电势相角与功角的测量方法及应用

传统的发电机内电势与功角通过实时测量发电机端电压电流以及发电机直轴电抗Xd和交轴电抗Xq计算得到.由于发电机在不同运行状态下Xd,Xq发生变化,产生计算误差.为此,提出一种转子位置测量法,利用发电机组的键相脉冲信号和机端电压来测量发电机内电势相角与功角.该方法不受发电机等效计算模型和同步电抗参数误差的影响,具有较高的精...     

交流励磁发电机动态分析模型

根据转子结构对称的交流励磁发电机的基本方程式,结合该类电机励磁系统的特点和异步运行的特征,综合考虑了励磁系统的3个调节量励磁电压的频率、幅值和相角.定义转子磁通(电流)在定子绕组中的感应电势与定子电压的夹角为功角,将转子旋转磁场角频率与同步角频率之差引起的功角分量和转差率作为状态变量,推导了其四阶简化动态分析模型.同时给出了单机无穷大系统中交流励磁发电机的状态方程,为含交流励磁发电机的单机无穷大系统的研究提供了理论基础.     

功角与电力系统稳定的关系及其GPS测量

本文提出了功角和电力稳定的关系，及利用ＧＰＳ同步时钟对相角测量及功角获得法，提高了电力系统故障点测试的可靠性。     

含电磁功率扰动的分数阶电力系统混沌分析与同步控制

混沌振荡是电力系统的固有现象,当系统运行情况变得复杂时,整数阶互联系统模型已无法满足研究要求. 本文提出了一个简单的含电磁功率扰动的分数阶互联电力系统模型,利用分岔图、李雅普诺夫指数谱、庞加莱截面等分析系统产生混沌振荡的最低阶次. 通过改变电磁功率扰动幅值和频率因子,观察到系统由倍周期分岔通往混沌直至功角失稳,并导致系统崩溃. 同时,采用双参数分析法对系统的周期运动、混沌和功角失稳详细划分与分析,由于功角稳定性被破坏前并没有明显的迹象,但会出现分岔和混沌行为,若能对混沌运动进行控制,就可以避免功角失稳对系统造成的巨大危害. 最后,设计一种符合该系统稳定性要求的非线性控制器,实现分数阶互联电力系统的同步控制,仿真结果证明了控制方法的有效性,为电力系统的安全稳定运行提供了依据.     

基于连续高阶模滑的多机电力系统励磁控制

为了提高多机电力系统暂态稳定性,提出一种连续高阶滑模励磁控制策略。各发电机功角偏差为滑模变量,把具有非线性和不确定性多机电力系统的高阶滑模控制转化为不确定积分链系统的有限时间稳定问题,控制器结合几何齐次连续控制律和二阶滑模超螺旋算法,实现系统状态有限时间收敛,克服系统未建模动态、测量误差和外部扰动等不确定性,利用精确鲁棒微分器观测功角微分,理论分析证明了闭环系统的有限时间稳定。所设计高阶滑模励磁控制器能够保持机端电压稳定,并能有效提高电力系统的暂态稳定性。针对3机系统的仿真结果验证了该控制方法的有效性。     

交流励磁发电机动态分析模型

根据转子结构对称的交流励磁发电机的基本方程式,结合该类电机励磁系统的特点和异步运行的特征,综合考虑了励磁系统的3个调节量;励磁电压的频率、幅值和相角。定义转子磁通（电流）在定子绕组中的感应电热与定子电压的夹角为功角,将转子旋转磁场角频率与同步角频率之差引起的功角分量和转差率作为状态变量,推导了其四阶简化动态分析模型。同时给出了单机无穷大系统中交流励磁发电机的状态方程,为含交流励磁发电机的单机无穷大系统的研究提供了理论基础。     

同是改善系统稳定和电压特性的变结构厉磁控制器

依据非线笥变结构控制理论，提出一种新的励磁控制器的设计方法。应用该方法设计的变结构励磁控制器，在有效地改善电力系统功角稳定性的同时，还可以改善发电机端电 动态特性。该控制器对系统工作点的变化具有鲁棒性。仿真结果表明： 控制器与已有的ＰＳＳ控制相比，在改善系统稳定性的同时，改善了发电机端电压的动态特性。     

PSS参数选择和优化的仿真分析

电力系统稳定器(PSS)的参数设置对其控制效果至关重要,以系统功率振荡和功角振荡幅值最小为目标,应用电力系统仿真软件NETOMAC,对PSS参数进行优化,保证所选定的PSS参数具有良好地抑制低频振荡的效果．仿真结果表明应用参数优化方法,可迅速得到具有良好控制效果的PSS参数,并使其能满足多种运行方式的要求,是一种高效实用的参数调试方法．     

PSS参数选择和优化的仿真分析

电力系统稳定器(PSS)的参数设置对其控制效果至关重要,以系统功率振荡和功角振荡幅值最小为目标,应用电力系统仿真软件NETOMAC,对PSS参数进行优化,保证所选定的PSS参数具有良好地抑制低频振荡的效果．仿真结果表明,应用参数优化方法,可迅速得到良好控制效果的PSS参数,并使其能满足多种运行方式的要求,是一种高效实用的参数调试方法．     

机电功率扰动下的功角极限环特性

功角振荡会破坏电力系统稳定性,影响系统可靠运行,针对功率扰动引起功角振荡问题,建立单机无穷大系统的数学模型,并利用求解弱非线性方程的平均法,研究该系统随着机电扰动的功角响应特征,导出机电功率扰动下幅值平方变化规律在受到机械功率的周期性扰动的作用下,系统会出现一个极限环,在受到电磁功率扰动时,系统会出现3种不同的最终状态,最终稳定于哪个状态,取决于系统的初始状态和扰动的幅值和频率,相图研究结果证明该理论的正确性。     

含双馈感应电机风电场的动态等值

实际风电场包括多台风电机组,对其机械和机电特性动态建模,需要引入大量微分方程,计算量较大。文章提出并实现了一种双馈感应风机机电暂态过程的等值算法。对风力机、传动系统、感应发电机、变流器及控制系统分别进行合并。考虑了风速在额定值以下或以上时,风力机采取速度控制和功率控制策略,分两种情况等值风速和风能利用系数。分别考虑电网故障和风力机风速扰动,比较等值前后风电场出口电压和功率,以及电网中同步发电机功角和频率。仿真结果表明,所提等值算法误差小,计算效率高,对风电系统暂态稳定分析具有良好的应用效果。     

分布式发电系统中的人工智能技术

总结分布式发电系统运行于孤立模式和并网模式时需要考虑的主要问题,全面综述多代理系统（MAS）、人工神经网络（ANN）、遗传算法（GA）和模糊逻辑（FL）等典型人工智能技术在分布式发电系统中应用情况及国内外的研究现状,分析并指出各种方法在应用中存在的问题和解决思路．提出一种基于高速配电网通信技术（PLC）和Multi-agent技术的网络化分布式发电系统协调控制系统方案．     

光伏并网发电系统中的最大功率点跟踪控制

为实现光伏并网系统的最大功率点跟踪控制,提出了一种适用于基于混合控制的级联逆变器的光伏并网发电系统的双级控制策略.通过电流瞬时值反馈滞环控制,将输入电压控制(功率控制环)和光伏系统入网电流控制(电能质量控制环)解耦,简化了控制器设计.首先对该双级控制策略进行了分析,然后对瞬时值反馈单元控制器参数进行了设计,最后进行了仿真和实验.仿真和实验结果验证了所提出的控制方法的有效性,表明该双级控制策略可在进行最大功率点跟踪的同时保证入网电流质量     

智能型混合能源独立供电/市电并联系统

开发了一个智能型混合能源独立供电/市电并联供电系统,解决再生能源可能引发之发电不稳定问题,利用独立电源混合并入市电之机制互补电能供应,运用成本导向发展经济调度法则,完成电源管理及功率分配最佳化过程控制,并可根据不同场址需求弹性加入各种再生能源以及传统能源.本系统透过全数字化控制达成电源管理及功率分配,并分析混合能源发电系统之冲击,并网模式将洁净能源电力转换供给一般负载使用,减少尖峰时刻之市电需求,于离峰用电或多余电能时将水电解为氢与氧储存备用,该系统可以逆潮流反馈电能回市电,自动侦测市电中断时以独立供电模式供应负载.本系统可达成三点目标:1)经智能型电源管理控制法则使系统操作于最佳效率之状态;2)并网模式时,输出与市电电压同相位之电流,达成单位功因并网以提升能源利用率;3)独立供电模式下提供低总谐波失真成分之正弦输出电压,有效降低电磁干扰.比对商购产品,少数有同时具备监视及控制功能,且不具备如本系统可任意搭配能源数量及调配电力使用负载条件之功能,本研究所开发之系统具有明显技术差异、领先优势及成本优势,具高度商品化价值.     

分布式光伏无缝切换控制策略仿真与研究

为解决分布式光伏发电并网时对大电网产生的冲击,在分布式光伏发电系统中加入储能系统,形成混合发电系统,整个系统采用直流微网形式,仅使用一个双向DC/AC换流器,减少了电能损失和控制复杂度。光伏控制采用最大功率跟踪法。换流器并网时采用PQ控制,可平抑光伏功率波动,提高系统稳定性;独立运行时采用V/f控制,为交流侧提供电压和频率参考,蓄电池保证重要负荷的电源供应,实现混合系统与大电网的无缝切换。最后,通过对光伏发电系统不同运行模式转换进行建模仿真,验证了控制策略的有效性。     

改进的双馈风电机组低电压穿越能力研究

针对风电机组低电压穿越能力的要求,在分析Crowbar电路和串联制动电阻(SDBR)保护原理的基础上,提出利用两种方式结合的方法来改善双馈风电机组的低电压穿越能力。利用Matlab/Simulink仿真平台建立基于双馈风力发电机的风电系统仿真模型,并将仿真结果同不加任何保护装置的风电系统各参数进行对比。结果表明,改进的保护措施能有效保护风电机组,提高机组的低电压穿越能力。     

基于DSP的三相光伏并网发电系统研究

光伏发电设备接入电网会对电力系统的稳定性产生影响.以光伏并网发电系统为研究对象,基于数字信号处理器(DSP)控制的光伏并网逆变器的工作原理,探讨了LCL滤波器的设计,给出了参数的设计方法和设计步骤.同时研究了并网过程中的软件锁相环技术,对锁相环电路的组成、工作原理进行了探讨.     

直驱永磁风电机组低电压穿越的一种控制策略

为提高并网直驱永磁风电机组低电压穿越运行能力,提出一种适用于双PWM变换器并网的永磁直驱风电机组低电压穿越运行的电机侧及电网侧变换器协调控制策略。电网电压跌落时,根据输入电网的电磁功率的变化控制电机侧变换器来限制发电机的电磁功率以平衡输入直流侧电容的功率,稳定直流侧电压;根据电网电压跌落深度控制电网侧变换器,提供一定的无功电流,有利于电网电压稳定与恢复,提高风电机组的低电压穿越能力。仿真结果表明,所提控制方案无需硬件装置,能有效实现永磁直驱风电机组的低电压穿越运行。     

插入式混合电动汽车充放电行为的概率分析

随着插入式混合电动汽车（PHEVs）的大量使用,其充放电过程将对电网的安全经济运行造成重要的影响.提出与电网连接的PHEVs模型,准确反映PHEVs的充放电特性;开发基于Monte Carlo仿真的插入式混合电动汽车充放电行为的概率分析方法,用以描述PHEVs充放电的随机特性.数值仿真表明PHEVs的放电负荷和汽车接入电网（V2G）的充电容量都具有正态分布特性.     

一类线性变参数时滞系统的故障诊断

研究了线性变参数时滞系统的故障诊断问题．在参数的凸条件约束和系统参数矩阵的仿射依赖条件假设下,利用线性分式变换,将故障滤波器设计问题转化为H∞鲁棒控制器设计问题,给出了该变参数控制器的存在条件和增益求解方法．最后通过仿真算例验证了方法的有效性和可行性．