考虑分级电压控制作用的静态电压稳定裕度计算

提出了一种分级电压控制条件下静态电压稳定裕度的计算模型,所计算出的稳定裕度代表一次三次电压控制周期内系统由初始点到达临界点所能增加的最大负荷。该模型通过引入先导节点电压和区域无功水平的相关等式约束来反映分级电压控制作用,并引入互补约束来处理由发电机无功出力达到极限所引起的发电机节点与先导节点的节点类型转换问题。对该模型运用预测校正原对偶内点法求解,分别计算了IEEE 39节点系统在三种负荷增长模式下实施分级电压控制前后的稳定裕度,并分析了实施分级电压控制的一种特定情况下临界点时系统各先导节点的状况,计算分     

控制分区中含有多个先导节点的静态电压稳定裕度计算

提出考虑协调二级电压控制作用的静态电压稳定裕度计算最优潮流模型,重点解决各控制分区中含有多个先导节点的问题。模型中引入无功出力因子促使发电机无功出力裕度最大,引入多个互补约束方程来保证控制分区中的全部先导节点的电压都维持在设定值附近。优化模型的求解采用原对偶内点法,并在求解过程中使用稀疏技术加快计算速度。最后,对IEEE 39节点测试系统进行静态电压稳定裕度计算,结果表明,控制分区中含有多个先导节点能够提高系统的静态电压稳定性和系统在电压崩溃前的电压水平。     

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...     

电力系统静态电压稳定裕度的快速算法

基于发电机无功越限对系统静态电压稳定裕度有重要影响的事实,本文提出一种快速计算电力系统静态电压稳定裕度的方法.将静态电压稳定裕度的计算分成两步,首先快速计算出系统不再出现无功越限的分界负荷水平并对无功越限点的稳定性做出判断,然后通过各负荷节点的戴维南等值电路确定系统的负荷裕度.IEEE的多个测试系统的仿真算例表明,本文所提方法简单、有效,计算速度快.     

基于互补内点法的多目标静态电压稳定约束无功规划

将基于非线性互补理论的内点法成功应用于求解含有电压稳定约束的无功规划问题.将内点法中的KKT条件利用互补松弛条件转化为等式约束,并用牛顿法求解.选取电压稳定裕度不低于某个允许的最小稳定裕度表示电压稳定约束.引入两组变量和潮流方程,将电压稳定裕度可以用正常状态和临界状态的负荷功率显式表达.在该模型的基础上,增加了系统的无功储备为目标之一,能够增加系统的静态电压稳定裕度.在IEEE14、118节点系统中试验表明,该算法具有良好的计算精度和收敛性.     

计及静态电压稳定约束的无功优化规划

选择无功补偿设备投资和系统有功网损的综合费用作为目标函数,同时考虑满足电压水平和电压稳定性两个约束条件来探讨无功规划问题。选取用电压稳定裕度不低于某一个允许的最小稳定裕度来表示电压稳定约束。分别对正常运行工作点和电压崩溃点引入2组变量和潮流方程,从而使得电压稳定裕度可以用临界运行状态下负荷的总视在功率与正常运行状态下负荷的总视在功率之差来显式表达。该模型相对于传统无功规划模型的优势表现在能够根据稳定裕度的目标值直接求得在合理电压水平下的最佳无功补偿配置方案,但其优化模型的等式和不等式约束及变量的数目却大幅增加,使得计算量远大于传统的无功规划问题。在IEEE 14节点和118节点2个试验系统的计算表明,采用非线性原对偶内点法求解该模型时,其计算精度及收敛性都比较好。     

基于互补内点法的多目标静态电压稳定约束无功规划

将基于非线性互补理论的内点法成功应用于求解含有电压稳定约束的无功规划问题。将内点法中的KKT条件利用互补松弛条件转化为等式约束,并用牛顿法求解。选取电压稳定裕度不低于某个允许的最小稳定裕度表示电压稳定约束。引入两组变量和潮流方程,将电压稳定裕度可以用正常状态和临界状态的负荷功率显式表达。在该模型的基础上,增加了系统的无功储备为目标之一,能够增加系统的静态电压稳定裕度。在IEEE14、118节点系统中试验表明,该算法具有良好的计算精度和收敛性。     

考虑发电机运行极限的电压稳定临界点互补模型与算法

为了准确描述发电机无功动态调节作用对静态电压稳定临界点的影响,保证发电机运行在安全极限范围内,建立了考虑发电机安全运行极限的静态电压稳定临界点的互补约束非线性规划模型和算法。根据临界点处发电机励磁电势、定子电流与机端电压互补约束的严格性条件,给出了新模型下快速判断临界点的方法。对5个IEEE系统的计算结果表明,所述模型可以精确地表达发电机无功动态特性,更充分地挖掘系统的电压稳定裕度,对临界点类型和关键发电机节点的判断更为准确,有利于电力系统稳定运行。     

计及电压稳定约束的无功优化及其策略研究

为了防止电力系统发生电压崩溃事故,在传统的无功优化中,引入电压稳定裕度指标,提出了在保证一定电压稳定裕度的基础上以系统有功网损和控制成本最小的无功优化模型,并且考虑了N-1运行方式;当裕度不满足要求时,以增强电网电压稳定裕度为主:用非线性原-对偶内点法求解,将电压稳定裕度指标直接放在约束条件中;同时为了稳定控制的需要,在约束中又考虑了发电机无功储备问题;采用十字交叉链表矩阵稀疏技术,开发了高性能的计算程序,在福建省网173节点系统试验表明,该方法是可行的、有效的,达到了预期的效果.     

计及发电机调节能力的电压稳定约束最优潮流

考虑了正常工况与重负荷工况下的系统静态安全运行约束,以及系统由正常工况转移到重负荷工况时的发电机调节能力约束,提出了一种计及电压稳定裕度的最优潮流模型.采用非线性原对偶内点法求解该模型,可以同时得到正常工况下的最优发电机出力分配,以及重负荷工况下的可行发电机出力分配.经IEEE14节点系统的仿真计算,验证了本文提出的模型与算法.     

考虑电压稳定的自动电压闭环控制

结合福建实际电网,提出了考虑电压稳定的自动电压优化控制方法,特定义了电压稳定约束电压下限和发电机动态无功储备的概念,将这两个量作为约束发送给AVC系统,在保证一定电压稳定裕度的情况下实现对全网的自动电压控制,即实现电压稳定分析和AVC系统的闭环控制.通过实际应用表明,所提出的方法较好地平衡了系统的经济性和安全性,实用化处理后控制设备动作合理,能够在保证一定的电压稳定裕度的基础上有效地降低系统网损,提高电压质量,在福建省网中取得了成功的应用.     

高电压多量限精密电压互感器的研制

研制了一种多量限高电压精密电压互感器,可以用于高电压电压互感器误差校验及高电压的扩大量限高精度测量,文章具体阐述了精密电压互感器的结构原理,误差分析,提出了降低误差的技术措施。     

中低压配电网电压优化调整

以提高电压合格率和降低网络有功损耗为目标,通过调整变压器分接头和补偿电容器组,提出一种引对中低压配电网特点的电压优化调整方法。构造隶属度函数对全网电压世行模糊评价,减小数据的不确定性对优化结果的影响;评价结果计入目标函数,将电压约束条件转化为优化目标,即将“必须满足电压约束”转变为“尽量提高节点电压质量”,采用最大和最小2种负荷方式计及较长时间段内负荷的变化。根据灵敏度信息确定电容器补偿位置,通过禁忌搜索求解组合优化问题。实际配电网优化计算结果表明,该方法能以每年几次的调节频率,在负荷的全年变化范围内有效提高电压合格率并降低网络损耗。     

先进的高压侧电压控制改善电压稳定性

基于常规的发电机励磁系统控制方法,通过引入补偿控制的方式,提出了一种改进的先进的高压侧电压控制(AHSVC)方法,并论述了其工作原理、实现方式及特性。现有的AHSVC方法没有计及发电机有功电流的影响,而改进方法根据严格的理论推导,在机端电压的计算中同时计及由发电机无功电流和有功电流引起的压降,并引入下降率电抗,以平衡并列运行发电机之间的电流和无功功率,通过机端电压设定值准确控制高压侧电压的目标设定值。通过数值仿真结果分析,证明了该改进方法的有效性和实用性。由于不需要任何高压侧反馈信号,所以易于实现且经济。     

Steady state voltage stability with AVR voltage constraints

Voltage collapse phenomena are highly affected by the limits of Automatic Voltage Regulator (AVR) voltage that indirectly controls the amount of reactive power generation. Saturation of the limits of the AVR voltage of a unit may result in deterioration of voltage stability. In addition, in some cases when the power network is operating close to the voltage collapse point, the AVR voltage saturation of a unit can change the system voltages immediately from a stable to an unstable state. Thus, a dynamic voltage collapse leading to blackout is expected. This paper presents a steady state analysis of voltage instability associated to the AVR voltage saturation phenomena. For this purpose, a new methodology based on the predictor–corrector method is introduced to trace the total system equilibrium of the power system model. This methodology considers the AVR voltage limits of all generation units and computes both Saddle Node Bifurcation (SNB) and Saddle Limit Induced Bifurcation (SLIB) points. The New England 39-bus system is adopted to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

Optimal coordinated voltage emergency control against voltage collapse

This paper presents a novel model for optimal coordinated voltage emergency control (OCVEC). It takes account of the dynamics of loads and discrete/continuous nature of controls with coordination of dissimilar controls at different geographical locations in order to keep the desired voltage profiles against voltage collapse during an emergency. An integration index of the bus voltage deviation is adopted as the voltage stability performance index. The sensitivities of this performance index with respect to controls are derived using the optimal control theory. Since the sensitivities can be evaluated using the fast quasi-steady-state time domain simulation results, the intractable OCVEC model can be transformed into a tractable problem of quadratic programming. The effectiveness of the proposed model and its solution strategy is validated by case studies on the New England 39-bus and Nordic 32 power systems.     

级联型多电平动态电压恢复器直流侧电压控制方法

针对级联型多电平无串联注入变压器拓扑结构的动态电压恢复器(DVR),详细定量分析DVR的稳态工作特性.分析表明调节补偿电压相角,可以实现稳定直流电容电压.提出通过调节DVR注入电压相角实现快速补偿电网电压跌落的同时保持直流侧电压稳定的担制策略.该控制策略在最小能量补偿模式的基础上,将比例积分控制引入到注入电压生成方法中,DVR从电网吸收或发出有功功率,储能电容随之充电或放电以使电压恢复到额定值.为了减小直流电容间的电压偏差,进而提出采用闭环PI控制解决级联型多电平逆变器工作时H桥单元之间的电容电压均衡问题的方法.仿真结果验证了理论分析的正确性和所设计方法的可行性.     

用于标定分压器的高电压毫微秒脉冲发生器

研制了一台高电压毫微秒脉冲发生器,它将用于标定快响应的分压器.该发生器由直流高电压电源、50欧姆脉冲形成线、紧凑型气体火花开关、50欧姆脉冲传输线构成,可输出脉宽100ns、幅值5～10kV的准矩形电压脉冲.当开关中为1个大气压空气时,其输出脉冲的上升时间约13ns;若希望得到更短的脉冲的上升时间,可将气体开关的气压增大.     

一种适用于单相电压的改进电压暂降检测算法

针对目前电压暂降检测方法存在的的精确性低、实时性较差的缺点,提出了一种基于改进dq变换与顺序形态滤波器相结合的暂降检测新方法。研究论述了改进dq变换用于电压暂降检测的算法基本原理,介绍了顺序形态学概念,并由此基础设计了形态学滤波器,同时阐述了滤波器参数的选取方法。通过设置不同的信噪比与超前角度,仿真论证了新方法在理想条件和非理想条件下的暂降检测效果,并与传统方法进行了比较和分析。证明了新方法可以更高效精确地检测到暂降的特征值和起止时间。