归一化能量函数在河南电网暂态稳定性评估中的应用

介绍了归一化暂态能量函数在河南电网暂态稳定分析中的应用，通过归一化发电机转子运动方程，将故障后电力系统的动态过程比拟为在n维欧几里得角度空间势能谷中滚动的单位质量小球，研究故障后系统归一化暂态动能极小值与故障切除时间的关系，并在此基础上提出通过能量平移评估暂态稳定能量裕度的思想，基于能量平移及故障后系统归一化暂态能量函数的守恒性，还提出了计算故障后系统吸收归一化动能能力的新方法，最后通过该归一化能量函数在河南省网暂态稳定评估中的应用，说明了该方法的有效性。     

同步发电机暂态过程励磁非线性控制

首先介绍了基于能量函数的最优控制系统综合李雅鲁诺夫方法和一种简单实用的非线性系统大范围线性化方法。然后根据电力系统的具体特点，将其成功地应用于同步发电机暂态过程励磁控制器的设计，为电力系统暂态稳定控制的研究作出了新的尝试。     

电力系统暂态稳定域近似边界可信域及其扩展

电力系统稳定域边界的逼近一直是应用直接法进行电力系统暂态稳定分析的难点。该文给出一种基于可信域和暂态能量函数的边界近似方法,该方法利用特征不变流形(characteristic invariant manifolds,CIMs)确定的可信域和其边界上故障轨迹相关方向处暂态能量函数常值能量面的并集确定近似边界。采用该方法对WSCC4机11节点标准测试系统稳定域边界进行逼近,并依据近似稳定域边界估计临界清除时间。通过对采用纯多项式近似的边界及与采用纯能量函数近似边界的比较,表明该方法即排除了多项式近似边界收敛域外的不确定性,又在很大程度上克服了传统能量函数近似边界的保守性,提高了直接法分析电力系统暂态稳定的精度。     

基于Hamiltonian理论的受控电力系统暂态稳定分析方法

从电力系统暂态能量函数出发，应用哈密顿系统理论首次提出新的李亚普诺夫函数。用该函数分析了具有切机切负荷稳定控制的简单电力系统的暂态稳定性。对单机无穷大系统的测试仿真结果表明：按该稳定性条件的切机控制能有效改善故障后系统的功角稳定性。最后指出了该研究的应用前景。     

基于半张量理论的电力系统稳定域边界逼近(二)应用

电力系统稳定域边界的逼近一直是应用能量函数方法分析电力系统暂态稳定的难点.采用能量函数方法所应用的电力系统数学模型,基于半张量理论所给出的电力系统稳定域边界逼近算法,文中分别对单机无穷大系统及IEEE 3机9节点标准测试系统的稳定域边界进行逼近,并依据近似的稳定域边界估计了临界切除时间.通过对近似稳定域边界的可视化及与传统的等能量函数曲线稳定域边界的对比,充分显示近似稳定域边界提高了直接法分析电力系统暂态稳定的精度.进一步指出了应用半张量方法逼近电力系统稳定域边界仍需深入研究的问题.     

暂态能量函数的动力学机制

本文分析了全阶Ｐａｒｋ模型下同步发电机机电暂态能量转换机制，为暂态能量函数法成功地应用于详细模型下多机电力系统暂态稳定分析之中奠定了物理基础。同时也阐明了用参变量法构造暂态能量函数的局限性。     

暂态能量函数法在区域电网中的应用研究

现代电力系统的规模不断扩大、特高压项目逐步建成,电力系统日趋复杂,因此,系统运行更加接近稳定极限状态,安全稳定性问题日趋严重.本文提出了一种基于区域等值系统模型的暂态能量函数,利用该能量函数法可以计算暂态能量、临界能量,判断机组失稳与否.并应用此方法对8机36节点系统进行了暂态稳定性分析,最后结合PSASP仿真验证了该方法的有效性.     

考虑发电机励磁控制的电力系统暂态稳定分析

当考虑发电机励磁控制时,提出了一种新的电力系统暂态能量函数作为哈密顿函数,并提出将具有发电机励磁控制的电力系统动态表示成一类标准的哈密顿系统方程。在此基础上,提出了可考虑发电机励磁控制的电力系统暂态稳定性分析的李雅普诺夫函数。     

基于改进信号能量法估计暂态稳定极限

信号能量法是一种基于时域仿真数据来快速求取电力系统暂态稳定极限的方法。它的基础是认为在给定故障条件下，暂态电压响应的信号能量将随着功率增加而渐近增长，其渐近线对应于暂态稳定极限，从而建立信号能量与传输功率和稳定极限的解析函数关系。另外，对于不同功率水平的暂态仿真数据可以得到该水平下的暂态电压数值信号能量。应用这些数值信号能量和解析信号能量表达式即可对稳定极限做出估计。文中提出了两种新的解析信号能量表达式，即1阶近似法和3阶近似法。在新英格兰系统和四川重庆系统中的应用证实了所提出方法的正确性，并且与原方法比较，所提出的方法适应性更强，更有效。特别是1阶近似法能够保持以较高精度确定系统的暂态稳定极限。     

快速计算电力系统暂态稳定极限

能量函数法是分析电力系统暂态稳定问题的一个非常有效的方法。本文首次推导了严格的单 机能量函数灵敏度分析的全套解析公式。然后,利用能量函数法中已有的假设条件,提出了一 套快速算法,使在运行能量函数法的同时,只需增加极少的计算量,便可进行灵敏度分析和快 速计算系统暂态稳定极限。     

功率圆确定稳定约束的可用输电能力分析

提出一种考虑功角和电压稳定约束计算可用输电能力的新方法。针对功角和电压稳定约束表达复杂的问题,首先基于功率圆推导出线路传输有功功率极限值,分析表明,当电力系统发生功角失稳或电压失稳前,输电网络中至少有1条线路输送的有功功率达到其传输有功功率极限。因此,用线路传输有功功率极限近似简洁地表达这2种复杂约束的方法,建立考虑功角和电压稳定约束的可用输电能力新模型。运用逐点线性化方法实现问题求解。算例仿真与分析的结果表明该文的方法有效、可行。     

配电网电压稳定性研究

基于配电网潮流解的存在性,提出了一种能够反映负荷分布与电压稳定性关系的电压稳定判据,即第一类电压稳定判据,指出了第一类电压稳定判据是配电网电压稳定的必要条件但不是充分条件,定义了配电网电压稳定裕度和电压抗扰动安全距离等指标,分析了基于负荷–电压特性的第二类配电网电压稳定判据存在的问题,得出了配电网电压稳定应该满足2类电压稳定判据的结论。仿真计算结果验证了上述分析的正确性,说明上述电压稳定指标确实可以反映配电网的电压稳定性与抗扰动能力。     

暂态稳定性的定量分析—轨迹分析法

本文给出了一种以暂态能量函数为工具分析常规暂稳程序输出结果的方法。该方法可给出各发电机的稳定指标S_i和不稳定指标U_i,借此可有效地克服数值仿真法不能定量评价各发电机暂态稳定性的缺点,使对暂稳程序输出结果的分析定量化、计算机化。本文给出的指标优于Fouad等所提出的指标。     

负荷失稳的有界性分析及其与电压稳定的关系

准确界定负荷稳定与电压稳定的关系对于完善电力系统电压稳定理论基础有重要意义.利用非线性动力系统稳定理论,定义了负荷稳定,发现负荷失稳的有限性,即在负荷失稳后,负荷等值导纳模值只能在有限的范围内变化.研究了电压稳定问题的本质属性,认为电压稳定性应属于输出变量有界性问题.用戴维南等值定理分析了负荷稳定与电压稳定的关系.结果表明:负荷失稳的有界性决定了电力系统负荷稳定性不能等同于电压稳定性,负荷失稳不是电压失稳的充分条件;电力系统电压稳定性的本质属性决定了电压稳定性不仅与负荷稳定有关,而且与系统各元件和控制装置对电压的支持力度有关.对典型测试系统的仿真,证实了研究结果的正确性.     

发电机无功功率与系统稳定运行

首先阐述了发电机无功功率的产生, 接着从原理上详细分析发电机无功功率对电力系统的静态功角稳定、静态电压稳定、低频振荡和动态电压稳定的影响, 指出发电机少发无功功率不利于系统的静态功角稳定, 发电机全相或进相运行不利于系统的静态电压稳定; 两台电气距离较近的发电机运行方式相差较大, 可能引起系统低频振荡;发电机进相运行将引起系统动态电压稳定的不稳定, 并通过试验系统进行了验证。结果表明, 发电机无功功率对系统的静态功角稳定、静态电压稳定、低频振荡和动态电压稳定具有重要的影响, 因此系统在实际运行中应该合理调整发电机无功功率, 以保证系统的安全经济运行。     

电力系统在线安全稳定评估及决策技术的研究

阐述了电力系统在线安全稳定评估及决策的概念及其对电网预防控制、暂稳控制、电压稳定控制等方面的重要作用,认为电力系统在线安全稳定评估及决策是今后电网稳定运行和控制的发展方向。对实现在线评估及决策的条件进行了分析和评述,指出电力系统运行状态数据采集的快速性、同时性、可靠性是实现在线评估及决策系统的重要基础,提出了构建电网统一数据平台的设想和建议,并介绍了福建电网在线决策系统的工程实践。     

海南电网与南方电网主网联网的特性研究

从频率稳定、电压稳定、功角稳定和动态稳定性的角度出发,全面研究了海南电网与南方主网联网对海南电网安全稳定的影响.联网后对海南电网的潮流和短路电流影响不大,海南电网的频率稳定性得到显著改善,电压稳定性有所提高,功角稳定性有所降低;联网后增加了海南相对于主网的振荡模式,可是其阻尼满足动态稳定要求;主网发生严重故障,可能导致海南电网频率或功角失稳;海南电网的运行方式改变,将对系统的稳定水平产生一定影响.综合各种稳定情况,联网后海南电网的稳定水平得到了提高,研究成果将为联网后电网的生产运行提供重要的依据和参考.     

计及感应电动机负荷的静态电压稳定性分析

该文建立计及感应电动机机电暂态过程的单负荷无穷大系统的小干扰电压稳定分析数学模型，分析了感应电动机负荷参数变化对小干扰电压稳定性的影响。以简单系统为例，说明了基于潮流模型的静态电压稳定指标的共同物理本质，文中通过不同感应电动机负荷参数的小干扰稳定分析和时域仿真，对基于潮流模型的静态电压稳定指标进行了准确性分析。分析结果表明：以前基于潮流模型的静态电压稳定指标忽略了电力系统的动态负荷因素，其指标认为是电压稳定的系统却可能发生电压失稳，因此，基于潮流模型的静态电压稳定指标是不准确的。该文提出的小干扰电压稳定分析数学模型是电压稳定的一种简化分析，在实时等值系统的基础上具有在线应用的前景。     

负荷动态实测参数与电网稳定计算

仿真计算了在暂态稳定问题中，负荷中感应电动机比例对极限切除时间的影响，并用负荷动态实测参数进行河南全网的稳定计算，与以往使用的近似负荷模型计算结果进行比较，结果表明，使用实测参数的河南电网商丘地区的电压稳定问题更加严重，而其他地区的稳定极限则由于实测负荷的电动机比例较小而有所提高。     

同步发电机整流系统的稳定性理论分析与数值计算

对具有反电势负载的同步发电机整流系统的静态稳定性进行了研究,建立了系统稳定性分析的电路模型,分析了系统在微扰条件下各量的变化情况,提出了系统稳定的判据条件,并对此进行了合理解释。通过实例分析对影响系统稳定性的参数进行了计算研究,绘制了系统稳定的参数范围曲线,分析解释了各种参数影响系统稳定性的原因,揭示了同步发电机整流系统的稳定性规律。