有大规模风电场接入的电力系统在线紧急协调电压稳定控制

研究了大规模风电场接入输电系统后对并网系统暂态电压稳定性的影响以及如何通过在线协调控制提高系统电压稳定性.基于大规模风电场的弱连接、不可控性、不确定性等特点,提出了基于第三类控制和多代理信息系统的在线紧急协调机制,基于该协调机制对系统中控制装置实施紧急在线协调,使其能够有效应对大规模分布系统对并网系统电压稳定性的影响.通过一个示例系统表明,在风电场功率变化较大时,通过在线协调紧急控制机制对区域内部和邻近区域的有效协调控制,能够有效提高系统的电压稳定性,验证了该协调机制的可行性.     

有大规模风电场接入的电力系统在线紧急协调电压稳定控制

研究了大规模风电场接入输电系统后对并网系统暂态电压稳定性的影响以及如何通过在线协调控制提高系统电压稳定性。基于大规模风电场的弱连接、不可控性、不确定性等特点,提出了基于第三类控制和多代理信息系统的在线紧急协调机制,基于该协调机制对系统中控制装置实施紧急在线协调,使其能够有效应对大规模分布系统对并网系统电压稳定性的影响。通过一个示例系统表明,在风电场功率变化较大时,通过在线协调紧急控制机制对区域内部和邻近区域的有效协调控制,能够有效提高系统的电压稳定性,验证了该协调机制的可行性。     

电压稳定后紧急控制多代理系统框架

基于第3类控制的基本概念和电力系统后紧急控制多代理系统的基本框架,建立了研究电力系统电压稳定后紧急控制的演示电力系统,探讨了电压后紧急控制中信息管理、信息交换通道和方式以及非连续控制中的切负荷、重要区域防线动态压缩和连续控制中动态协调等电压后紧急控制中的重要问题.由于第3类控制和电力系统后紧急控制是一项全新的应用理论研究,通过演示电力系统的电压稳定后紧急控制,进一步说明电力系统后紧急控制的重要性和多代理系统基本框架的可行性.     

交直流电力系统暂态安全稳定在线紧急控制策略并行算法

针对在线策略优化约束和控制措施考虑不足以及计算速度无法满足在线要求等问题,基于参与因子、综合电气距离、无功电压灵敏度及安全稳定裕度,提出了直流系统功率紧急调制、切机、切负荷和局部电网解列的量化控制性能指标和两阶段在线策略优化集群计算方法。在各阶段计算中,依据控制措施性能指标进行措施组合,形成计算任务,按控制代价对计算任务排序形成调度队列,提交集群系统进行并行计算。首先计算暂态功角稳定紧急控制策略,实现直流紧急调制与切机和匹配切负荷的协调;然后,在暂态功角稳定策略的基础上,进行暂态电压和频率安全稳定策略的计算,实现暂态功角稳定控制与暂态电压和频率安全稳定控制的协调。仿真实例验证了算法的有效性。     

基于动态安全域的最优时间紧急控制策略算法

紧急控制是电力系统安全的重要防线,对维持故障及大扰动下系统暂态稳定有重要作用。对电力系统紧急控制的大量仿真表明,当系统遭遇故障多摆失稳时,电力系统事故后紧急控制时间对系统稳定性影响在时间域上是非线性的。基于动态安全域理论对紧急控制时间影响进行量化比较,并提出一种改进的故障后系统最优紧急控制策略计算方法。该方法考虑了紧急控制策略时间维度的优化,能量化反映在多摆失稳情况下紧急控制时间对系统的影响,并计算最优集中紧急控制时间及切除量。IEEE10机39节点系统仿真结果表明,新算法可以优化控制策略,减少控制成本。     

基于支持向量回归的直流受端电网动态无功需求在线评估

暂态电压稳定性已经成为直流受端电网安全的重要威胁之一,实时在线的动态无功源管理和控制是应对这一挑战的有效手段。因此,有必要研究直流受端电网的动态无功需求在线评估技术,量化评估动态无功设备对电网暂态电压稳定性的支撑作用。以往,主要依赖时域仿真法对大电网的暂态电压稳定性进行分析,由于计算耗时较长等原因导致其在线应用受限。针对这一问题,提出了基于支持向量回归(SVR)的直流受端电网动态无功需求在线评估方法。首先,建立了能够量化评估电网暂态电压稳定性的STVSI-SVR模型,然后提出了以该模型为基础的动态无功储备评估算法。相比于传统的基于时域仿真的分析方法,该算法能够快速地计算出合理的结果,满足在线应用的需求。最后在我国某实际受端电网模型上测试了算法的有效性。     

模型预测暂态电压稳定紧急控制的简化空间算法

采用模型预测进行暂态电压稳定紧急控制,计算效率是制约其在线应用的瓶颈。建立暂态电压稳定紧急控制的滚动优化模型。采用拉道(Radau)排列法将这个动态优化模型转换为非线性规划模型,转换之后的非线性规划模型具有高维但自由度相对低的特点。为提高计算效率,利用其自由度低的特征,采用简化空间序列二次规划算法进行求解。并对简化空间序列二次规划算法的几个关键问题进行讨论。以IEEE 3机9节点和IEEE 10机39节点系统作为测试系统,通过与全空间序列二次规划算法、标准内点法和基于有限内存存储技术的内点法的比较,验证所提算法的有效性。     

三级电压控制体系下大电网暂态电压安全仿真及其控制策略

在Matlab环境下,借助电力系统分析工具箱(PSAT)实现了包含三级电压控制系统的大电网动态时域仿真,并分析其对广东电网暂态电压安全性的影响。结果表明该系统的二级电压控制紧急动作模式虽然有利于广东电网故障后的暂态电压恢复,但不能阻止暂态电压不安全事故的发生。进而,建立了针对暂态电压不安全故障的紧急切负荷控制优化模型,通过采用轨迹灵敏度法将动态优化模型转化为线性规划模型以获得紧急切负荷控制策略,动态仿真结果验证了所得控制策略能够使广东电网在严重故障后恢复暂态电压安全。     

计及紧急直流功率支援的扰动后稳态频率预测算法

提出了一种计及紧急直流功率支援情况下,能同时考虑直流两侧电网频率响应的扰动后稳态频率预测算法。该算法对系统发电机调速器方程、负荷静态模型方程、直流输电系统传输功率方程和系统网络方程进行了线性化处理,同时考虑紧急直流功率支援,推导了两区域交直流系统扰动后稳态频率预测方程,可以直接快速地计算出扰动后各区域的稳态频率和使其中一个区域稳态频率恢复到设定值时的直流功率支援量。对一个典型的两区域交直流并联系统进行了仿真分析,仿真结果表明所提算法具有较高的精度和较快的计算速度,证明了算法的适用性和有效性,具有与紧急频率控制相配合并在线应用的前景。     

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。     

基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统研究

以提高输电线路安全性和可靠性为目的,研究基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统的原理。一种新的在线巡视系统采用可视监控、红外成像等技术,通过逐塔配置来替代人工巡视功能,并结合OPGW光电分离和EPON通信新技术实现海量数据的传输,在此基础上构建采用分级结构的智能预警系统。第一级位于杆塔终端主机,通过杆塔就地监测信息对输电线路的故障或异常状态进行初步判断,如利用图像差分等方法;第二级位于后台主机系统,通过系统建模与综合分析精确判断输电线路故障类型,如模糊评判方法。该智能预警系统的运用,可有效实现输电线路及其设备故障异常的智能识别。     

大电网四级梯度预警预控方法的工程实践

采取综合防御措施来避免大电网停电事故的发生受到越来越多电网运行人员和研究者的重视。现有的预警和预防性控制系统更多地关注电网运行实时在线的安全稳定分析和事故防范,然而从电网运行环节的全过程出发将能更好地实现综合防御的思想。四级梯度预警预控方法正是将系统工程的思想应用于电网运行生产过程的四个重要环节,针对各自的特点开展预警分析和预防性控制。介绍了大电网四级梯度预警预控方法在河南电网的工程实践情况,主要包括系统的功能实现、创新性的技术应用和应用中的思考与启示,为大电网预警预控系统未来的发展提供了借鉴和参考。     

Algorithms for state bounding in large-scale systems

A class of linear and time-invariant large-scale systems under unknown input signals and measurement errors is considered. No assumptions about statistical properties of the unknown quantities are made. the uncertainty is modelled through bounds that define ellipsoids in which lie unknown initial conditions and unknown ellipsoidal tubes containing signal trajectories. the state estimation problem consists of determining on-line the smallest sets in the state space in which the unknown system state lies. Two hierarchical estimation algorithms are proposed and compared, namely the ‘completely decentralized with interaction measurements’ (CDIM) algorithm and the two-level hierarchical with interaction measurements (THIM) algorithm. the THIM algorithm leads to smaller estimating sets owing to additional co-ordinator-level information.     

电力系统的递推自适应超短期负荷预报

几分钟到一小时的超短期负荷预报对电网在线调度、控制有重要的作用。针对超短期负荷预报的特点,引入控制理论中的相关理论原理,将时间序列方法作了改进,并尽可能简单的算法实现了实时超短期负荷预报,经过对地区电网实际计算证明了方法的正确性。     

现代能量控制中心概念的扩展与前景展望

随着电网互联和电力体制改革步伐的加快，对电网运行的调度和控制提出了许多更新更高的要求，传统的调度中心EMS的结构和功能将发生很大的变化。为适应这一变化，文中认为现代能量控制中心的概念应当扩展，特点是高度的信息化、智能化、集成化和自动化。其功能由安全发展为安全与经济的协调；局部控制发展为全局分层控制；离线分析发展为在线分析；开环控制发展为闭环控制；在线稳态分析发展为在线暂态分析。     

Torque Ripple Reduction in Switched Reluctance Motor Drives Using B-Spline Neural Networks

A switched reluctance motor torque ripple reduction scheme using a B-spline neural network (BSNN) is presented. Closed-loop torque control can be implemented using an on-line torque estimator. Due to the local weight updating algorithm used for the BSNN, an appropriate phase current profile for torque ripple reduction can be obtained on-line in real time. It has good dynamic performance with respect to changes in torque demand. The scheme does not require high-bandwidth current controllers. Simulation and experimental results demonstrate the validity of the scheme     

一种基于在线建模的自适应有源噪声控制快速算法

针对次级通路时变条件下的快速算法展开研究.首先分析了已有的基于次级通路在线建模的FxLMS算法,同时给出了带策略选择的权系数局布迭代算法;在此基础上,提出了一种针对次级通路在线建模的带策略选择的局布迭代有源控制快速算法.给出了该快速算法的实现步骤;比较了不同算法的运算量;就次级通路为时变与非时变两种情况下对算法进行了计算机仿真.结果表明,本文提出的快速算法能有效地降低原算法的运算量,提高原算法次级通路在线建模部分的性能,并可在稳态时取得较原算法更优的降噪量.     

城市110 kV电网故障元件的快速识别

提出了一种110kV城市电网及变电站故障元件的在线识别算法。考虑到城网自动化配置的特点,该算法采用左于逻辑算法的拓扑关联法,首先由实时开关量信息形成网络拓扑结构,搜索停电区域,然后根据保护动作信息进一步判断故障元件,并利用在线遥信遥测信息进行校验,快速有效地进行电网实时故障诊断。该算法速度快,结果可靠,对110kV系统具有通用性。利用该算法进行故障诊断,可诊断到变电站10kV出线。它能够有效地帮助运行人员迅速正确地识别故障元件和误动、拒动的开关,满足110kV中小型城网集控中心在线运行的要求。     

南方山区线路覆冰在线监测数据特征分析与预测模型研究

我国南方山区由于地形气候的影响,易在冬季导致输电线路严重覆冰,进而给电网的安全运行带来巨大的挑战。因此通过对线路覆冰研究,总结出南方山区覆冰数据中的规律和存在问题,其重要性不言而喻。先从覆冰在线监测系统的原理入手,并针对南方某典型山区覆冰在线监测数据开展导线覆冰特征定量分析,总结出该山区在不同微气象条件下,各个气象参数组合对覆冰的影响的规律。最后,提出一种基于模糊逻辑和神经网络建立输电线路覆冰组合预测模型的方法。     

基于绝对动能增量的扩展0-1规划在线准实时决策算法

在线准实时决策是新型稳定控制系统的核心，该文针对暂稳控制决策的非线性整数规划模型在建模和求解上的困难，利用发电机转子绝对动能增量指标来确定对策寻优的搜索边界和搜索方向，引入0－1整数规划隐数法，提出了基于转子绝对动能增量的在线准实决策扩展0－1规划算法，该方法避免了穷尽式搜索，能够保证找到可行解和全局最优解，并具有很高的搜索效率，该算法结合基于逐步积分法的系统稳定性判别，其准确性高，计算时间适中，有良好的在线应用前景。