计及不确定因素影响的交直流系统可用输电能力评估

提出并建立了计及不确定因素影响的交直流混合系统可用输电能力优化计算模型,在综合考虑交直流混合电力系统运行的各种不确定因素基础上,量化分析各种不确定因素对系统运行可靠性的影响,采用蒙特卡罗方法对交流和直流系统的不确定性因素进行抽样,借助于内点法对可用输电能力优化模型进行求解。以IEEE-30节点系统和扩展的IEEE-30节点交直流混合系统为例对本文所提方法进行仿真计算,算例分析表明该方法的合理性和有效性。     

考虑电力系统经济调度的可用输电能力计算方法

本文提出了一种考虑电力系统经济调度的可用输电能力(Available Transfer Capability,ATC)计算方法。该方法通过增加发电区域总发电量,达到极大化发电区域总发电量的目标,在系统每一运行点对送电区域发电机出力进行经济调度,从而使系统运行于经济最优状态,并引入简化的电压稳定局部指标L,从静态电压稳定角度确定系统的临界状态,从而有效评估了系统的可用输电能力。运用综合粒子群算法思想的改进细菌觅食算法对IEEE30节点系统进行了仿真,在保证收敛精度的前提下,提高了搜索速度,仿真结果验证了该方法的可行性与合理性,有效解决了考虑经济调度的系统可用输电能力的计算问题。     

AVR、SVC与TCSC的非线性协调控制

本文致力于建立包含AVR(Automatic Voltage Regulator)、SVC(Static Var Compensator)和TCSC(Flexible Alternative Current Transmission Systems)的电力系统综合动态模型,模型中考虑了电力系统运行中可能遭受到的干扰;应用直接反馈线性化方法将系统的非线性状态方程精确线性化,再对线性化后的状态方程运用控制理论设计了鲁棒控制器。对六机系统的仿真实验证明了本文提出的AVR、SVC与TCSC的协调控制策略能够明显改善电力系统的动态性能、提高系统的暂态稳定水平,从而提高了系统的输电能力。     

TCSC+FSC抑制电力系统次同步谐振的研究

根据输电线路的有关数据,对TCSC电容器和电抗器的取值进行了深入分析和设计;并以此为基础,分别建立了FSC和TCSC FSC电力系统仿真模型。并着重对FSC和TCSC FSC系统进行了比较研究,研究结果表明,TCSC FSC相对FSC能够更加有效地抑制电力系统次同步谐振(SSR)。     

TCSC FSC抑制电力系统次同步谐振的研究

根据输电线路的有关数据,对TCSC电容器和电抗器的取值进行了深入分析和设计;并以此为基础,分别建立了FSC和TCSC FSC电力系统仿真模型.并着重对FSC和TCSC FSC系统进行了比较研究,研究结果表明,TCSC FSC相对FSC能够更加有效地抑制电力系统次同步谐振(SSR).     

柔性交流输电系统控制器的多目标协调设计

为提高远距离输电系统的线路传输能力和暂态稳定性，采用可控串联补偿器（TCSC）和静态无功补偿器（SVC）2种柔性交流输电系统（FACTS）元件联合运行来同时保证线路功率传输和多机间功角稳定.为实现TCSC和SVC之间的协调控制，应用多目标进化规划（MOEP）建立了多目标优化模型，同时优化2个控制器的参数.对一个典型四机两区域系统进行三相故障仿真，并与分别设计的FACTS控制器进行比较，结果表明，基于此方法设计的控制器明显提高了系统的暂态稳定性.     

基于Matlab的TCSC建模与仿真研究

采用Matlab/Simulink软件对基于晶闸管的可控串联补偿装置(TCSC)进行二次开发,建立了详细的TCSC模块以及单机无穷大系统模型,进行动态仿真.结果表明TCSC在提高电力系统稳态传输功率,抑制阻尼,提高系统暂态稳定性方面有很好的作用.     

基于混合连续蚁群算法的可用输电能力研究

提出一种新的可用输电能力的计算方法.将蚁群优化算法的正反馈特性与实数遗传算法的进化策略相结合,克服了基本蚁群算法只适用于离散问题的局限性,并提高了寻优的效率、全局的寻优能力和结果的稳定性.在计算过程中,根据不等式约束越界量的大小,动态调整罚函数,采用强制搜索策略,提高了算法的收敛速度,有效克服了在计算可用输电能力过程中,可能出现因早熟而陷入局部最优解的问题.以IEEE-30节点系统为例进行可用输电能力的仿真计算,并与其他算法进行比较,结果证明了该算法的合理性、有效性和优越性.     

汽轮发电机非线性协调滑模稳定控制

汽轮发电机的励磁系统、汽门控制系统以及灵活交流输电系统(FACTS)的成员对电力系统的稳定性有很大的影响.针对含有FACTS(TCSC/SVC)的单机无穷大输电系统提出一种新型的励磁、汽门和FACTS的协调控制器,从而提高了电力系统的稳定性.在反馈线性化理论的基础上,该协调控制器对包含可控串联补偿( TCSC)、静止无...     

可控串联补偿装置非线性控制系统研究

采用分层化设计可控串联补偿装置(TCSC)控制系统的思路,将微分几何理论和PID控制方法相结合,设计了TCSC的非线性控制系统.在Matlab/Simulink仿真环境下,建立双机模型进行动态仿真,结果表明该控制系统在提高系统暂态稳定性方面有很好的作用.     

多机系统TCSC非线性PID控制器研究

TCSC阻抗控制是实现TCSC其他控制功能的基础,而系统层控制在一定的控制策略下对电力系统的目标参数进行及时有效地反映.结合非线性控制和PID控制的优点,采用非线性控制作为系统层控制,PID控制作为中层控制,设计了控制器,其控制策略采用本地信息,不依赖于系统的精确模型.在Matlab/Simulink仿真环境下搭建两区域四机系统进行仿真.结果表明,该控制器在提高系统暂态稳定性方面有很好的作用.     

TCSC对受端系统电压稳定问题的改善效果研究

阐述了TCSC对受端电压稳定控制的机理,分析了TCSC对受端系统电压静态稳定性的提高作用,通过不同补偿度的P-V曲线特性进行了说明。在确定TCSC动态控制模型和参数的基础上,通过PSASP仿真,研究了TCSC对暂态电压稳定的作用。以湖南电网中存在的电压稳定问题为工程实例,在选择合理的TCSC装设机电和稳定判据的基础上,验证了TCSC对于解决湖南电网电压稳定性问题的有效作用。     

Gravitational search algorithm for coordinated design of PSS and TCSC as damping controller

A newly developed heuristic global optimization algorithm, called gravitational search algorithm (GSA), was introduced and applied for simultaneously coordinated designing of power system stabilizer (PSS) and thyristor controlled series capacitor (TCSC) as a damping controller in the multi-machine power system. The coordinated design problem of PSS and TCSC controllers over a wide range of loading conditions is formulated as a multi-objective optimization problem which is the aggregation of two objectives related to damping ratio and damping factor. By minimizing the objective function with oscillation, the characteristics between areas are contained and hence the interactions among the PSS and TCSC controller under transient conditions are modified. For evaluation of effectiveness and robustness of proposed controllers, the performance was tested on a weakly connected power system subjected to different disturbances, loading conditions and system parameter variations. The eigenvalues analysis and nonlinear simulation results demonstrate the high performance of proposed controllers which is able to provide efficient damping of low frequency oscillations.     

考虑输入约束的TCSC非线性控制

研究了含有晶闸管可控串联补偿(TCSC)的单机无穷大电力系统的暂态稳定性问题。应用Backstepping设计方法设计了非线性控制器,并通过引入一个辅助系统和Nussbaum增益函数解决了系统输入量幅值约束问题。所设计的控制器在保留原系统的非线性特性的同时能使系统的输入增益保持在约束的范围内。仿真结果验证了该方法所设计的控制器的有效性。     

双TCR支路型TCSC基波阻抗特性和控制策略仿真研究

为了满足电力系统对特高压线路可控性和安全性的要求,可以在特高压线路上加装TCSC(Thyristor Controlled Series Capacitor)。而特高压的高电压和大电流对TCSC造成了考验,即大幅度提高TCSC的额定电流时,流过晶闸管阀支路的电流随之增加,有可能超过晶闸管的通流能力极限。提出在单TCR(Thyristor Controlled Reactor)支路型TCSC结构上,再增加一条TCR支路实现对大电流分流。TCR支路增加了控制复杂性,首先由于阀控电抗器的制造误差、测量误差等的存在,会引起流过两条TCR支路电流不均流,严重时损坏阀体,故需要增加均流的控制措施;其次阻抗表是TCSC实现阻抗跟踪的基础,计及均流要求的阻抗解析算法复杂度高。在研究双TCR型TCSC基波阻抗特性的基础上,提出了求取阻抗表的简便方法。     

串补线路潜供电流和恢复电压的仿真分析

晶闸管控制串联电容补偿器(TCSC)是FACTS家族中的第一代可控串联补偿装置,它对电力系统性能的改善有着明显的优越性,但是加入串补装置后,在改善优化系统性能的同时,也给系统带来一些不利影响,使系统线路的潜供电流和恢复电压增大进而影响线路重合闸的成功率。本文阐述了TCSC的基本结构及工作原理,详细分析了加入串补装置对系统的潜供电流和恢复电压的影响,并对其进行归纳总结,得出结论。最后用MATALB中的S imu link仿真软件搭建含TCSC元件的系统模型进行仿真,对仿真得出的潜供电流和恢复电压波形等进行比较,验证了分析所得出的结论。     

基于无源性的发电机励磁和TCSC协调控制

发电机励磁系统以及可控串联电容补偿器（ thyristor-controlled series capacitor, TCSC ）对远距离输电系统的稳定性影响很大。本文利用无源性控制原理和变结构控制,得到一种直接针对多输入多输出的非线性模型的设计方法,并设计了发电机励磁和TCSC的协调控制器。由于在控制器的设计过程中没有用到任何线性化方法,因而所得控制器充分利用了系统的非线性特性。仿真证实了其能有效地改善电力系统的稳定性,且对系统参数的变化具有强鲁棒性。