电力系统稳定器对风电系统低频振荡抑制研究

提出在双馈感应发电机(DFIG)的变流器控制系统中加入电力系统稳定器(PSS)的方法抑制风电并网的低频振荡现象。针对工业生产中实际应用的风电并网系统,以DFIG作为风电机进行建模研究,建立了完整的风电并网系统模型,分析了风电并网低频振荡的产生过程。在DFIG的变流器控制系统中采用电力系统稳定器抑制系统低频振荡,通过时域数值分析法和特征值分析法验证了在并网系统中加入电力系统稳定器对低频振荡的抑制效果。仿真实验结果表明:使用电力系统稳定器能有效地抑制风电并网的低频振荡现象,提高并网系统稳定性。     

基于计算智能融合的轧钢厂电力系统低频振荡控制方法

针对电力系统稳定器优化配置的复杂非线性问题,将具有较好全局搜索能力和寻优速度的计算智能算法引入到电力系统低频振荡抑制中,充分利用遗传算法和粒子群优化算法的优点,提出一种混合算法,提高了寻优过程的收敛性和稳定性.混合算法被用于优化电力系统稳定器参数,进而提出基于混合算法的电力系统低频振荡控制方法.实验仿真和应用结果表明,混合算法具有快速收敛性、短的计算时间和较好的稳定性;同时混合算法优化的电力系统稳定器不仅可以克服低频振荡现象,而且还可以增强电力系统的暂态稳定性.     

基于MATLAB的模糊电力系统稳定器设计与仿真

该文介绍了如何由模糊逻辑工具箱和Simulink来设计模糊电力系统稳定器，仿真结果表明：该文所设计的模糊电力系统稳定器(FPSS)相比传统的电力系统稳定器(CPSS)能更有效地抑制系统低频振荡，且模糊稳定器的设计与调试过程非常方便、高效。     

基于Matlab的大规模电网低频振荡仿真

大电网互联产生的低频振荡现象严重危害电力系统的稳定运行。论文主要介绍如何在MATLAB中建立大电网的仿真模型,并根据低频振荡的产生机理,模拟了低频振荡现象。仿真结果表明,该模型符合电网实际运行状况,为后续研究如何抑制低频振荡提供了平台基础。     

电网电力系统稳定器的交互影响分析

随着我国大区域电网互联的发展,低频振荡已是影响电力系统稳定的重要因素之一.目前,在发电机励磁系统上安装电力系统稳定器(PSS)仍是抑制低频振荡的一种较为经济和有效的方法.在分析了多机系统中PSS的交互影响并考虑多机系统PSS的相关性的基础上,采用特征值灵敏度分析法确定机电振荡模式,建立了优化模型.由特征值对PSS增益的灵敏度构成目标函数,实现了发电机对各机电模式的有效参与,从而求得系统中各机电模式与主参与机组PSS的对应关系.某省级电网系统的计算和分析,验证了所述方法的可行性.     

基于PSS的优化Prony算法在电力系统低频振荡中的应用研究

电力工业的不断发展，对其相应的安全性、稳定性以及经济性等机能提出了更高的要求。其中，互通电力网络导致的低频振荡现象，是影响系统运行的重要因素。基于此，研究提出使用Prony算法进行信号参数分析，同时利用多项式法，以及矩阵束法进行优化；同时，考虑到负阻尼对临界稳定状态的破坏，研究建立了电力系统稳定器的数学模型，并根据分析，选择了多频段电力系统稳定器进行改善。最后，研究将优化Prony算法与其余模型进行比较，实验结果表明，研究使用方法对于低频振荡的识别类型多出一种，其信噪比达到了49.865 6。因此，研究提出的基于多频段电力系统稳定器的优化Prony算法，对于低频振荡的识别与抑制效果具有可靠性。     

基于Matlab的电力系统中发电机稳定性控制的研究

互联电网的传输能力和安全运行与电力系统稳定性密切相关,提高电力系统的稳定性一直是电网发展的重点.论文基于Matlab构建电网的仿真模型,模拟调速系统和励磁系统对发电机的控制作用.仿真结果表明,调速系统和励磁系统能对电力系统中的发电机进行有效的稳定控制,为实现抑制低频振荡,进一步提高电力系统的稳定性奠定了基础.     

设计灵活交流输电稳定器的相位补偿法（I）单机无穷大电力系统

在电力系统推广Ｐｈｉｌｌｉｐｓ－Ｈｅｆｆｒｏｎ模型的基础上，首次系统地将传统的相位补偿法应用于灵活交流输电稳定器（ＦＡＣＴＳ）的设计，以镇定电力系统振荡，提高系统的稳定性。本篇讨论单机无穷大电力系统，并给出３种灵活交流输电稳定器的设计实例。     

SPS与VB无缝集成的电力系统功角稳定仿真研究

运用MATLAB电力系统仿真模块集SPS构建了单机—无穷大系统Simulink模型,对电力系统稳定器(PSS)抑制电力系统小扰动低频振荡的效果进行了仿真;对提高电力系统大扰动功角稳定性的措施,如自动电压调节器(AVR)及电力系统稳定器(PSS)、快速切除故障、故障限流器(FCL)、自动重合闸等手段的使用效果进行了仿真验证;并结合单机—无穷大系统的Simulink模型运用ActiveX技术实现SPS与VB的无缝集成,将SPS的仿真结果用VB界面显示,较好地弥补了MATLAB用户界面不友善的缺陷,为《电力系统分析》课程进行CAI设计提供了思路。     

基于Vinnicombe距离的电力系统低频振荡预警精度研究

随着我国智能电网技术的发展,低频振荡预警已成为电力系统稳定性研究的重要问题。提出一种基于关键特征广域降维数据Vinnicombe距离的电力系统低频振荡幅值预警指标识别方法,该方法首先对PMU采集的原始大数据进行筛选与降维预处理,生成低频振荡幅值预警指标所需的初始特征量矩阵,然后通过对电力系统监控终端节点和各节点之间的区域进行编号,生成网络关联多特征向量状态检测矩阵,再结合Vinnicombe距离计算传递函数距离,判断是否发生低频振荡,并有效提高低频振荡幅值预警识别精度。最后,通过10机39节点新英格兰系统验证所提方法的正确性与有效性。     

基于快速幂法子空间跟踪的低频振荡辨识方法

近年来,低频振荡在广东电网中时有发生。为对低频振荡实施有效的控制,一是需要快速检测出电网是否发生低频振荡;二是在电网发生低频振荡的情况下,需要快速辨识出低频振荡的特征参数。为此,采用基于PMU信号的归一化峰度和滑动窗技术来实时检测电网是否发生扰动,在有扰动的情况下应用快速幂法子空间跟踪算法对低频振荡进行在线辨识。算例仿真及实际案例分析结果表明,本文所提低频振荡在线检测与辨识方法计算快速、准确,具有较好的实用性。     

自适应惯量及阻尼VSG的船舶光伏逆变器控制

绿色船舶是未来船舶发展的趋势,随着光伏等新能源引入船舶电网,船舶电网惯性及一次调频能力不足.针对上述问题,在船舶光伏逆变器中引入虚拟同步发电机技术,建立小信号模型,分析转动惯量与阻尼系数对系统动态性能的影响,并提出一种转动惯量和阻尼系数自适应的VSG控制策略,根据虚拟转子角频率的变化率实时调节转动惯量与阻尼系数,并在V...     

基于混沌小扰动抑制的电力系统混沌振荡控制方法研究

针对电力系统在周期扰动下可能发生混沌振荡,影响电力系统稳定运行的问题,提出基于混沌小扰动抑制的电力系统混沌振荡控制方法;构建电力系统数学模型,模拟电力系统混沌振荡过程,确定扰动与混沌振荡之间的关系;根据电力系统实时运行数据的采集结果,计算混沌振荡信号特征参数,判定系统振荡状态,计算混沌扰动抑制控制量;在混沌振荡控制器的支持下,利用混沌小扰动抑制技术限制混沌振荡幅值,进而实现电力系统的混沌振荡控制任务;从实验结果中可以看出,与传统控制方法相比,优化设计方法控制作用下,电力系统的混沌振荡信号的幅值和频率更低,振荡幅值和频率的控制误差分别降低了约1.57 db和0.015 Hz,即优化设计方法的控制性能更优。     

基于神经网络的电力负荷预测方法研究

电力负荷预测易受到高频、低频和超低频振荡干扰,导致预测准确性不高,提出基于神经网络的电力负荷预测方法。在无线ZigBee组网协议下进行电力负荷传感器信息组网,构建电网负荷数据采集模型并进行模型修正。根据电力负荷数据采集结果,去除高频、低频和超低频振荡干扰因子。进行神经网络样本数据训练,去除冗余数据,输出电网负荷数据集合。对获得的数据集采用神经网络分类器进行分类融合处理,根据电力负荷数据的融合结果实现电力负荷预测。仿真结果表明,采用该方法进行电力负荷预测的准确性较高,预测过程的抗干扰性较好,在电力负荷的实时监测和信息调度中具有很好的应用价值。     

逆变并网中LCL无源阻尼分裂电容设计

与传统的L型和LC型滤波器相比,LCL型滤波器具有高频衰减效果好、输出电流谐波小的优点,但是易出现电压和电流振荡尖峰,破坏系统的稳定性。本文采取在电容上串联电阻来改善振荡问题,同时针对电容上串联阻尼电阻之后带来的功率损耗问题,引入了无源阻尼分裂电容的方法。该方法首先将LCL滤波器的电容分裂成两部分,其容量和与完全电容相同;然后根据滤波器谐振频率处幅值增益和阻尼电阻的功率损耗来设计电容比例,将阻尼电阻与小电容串联;最后进行储能变流器逆变并网仿真,实验结果证明LCL无源阻尼分裂电容可以抑制并网电压和并网电流的幅值增益,相比完全电容法明显降低了电容支路上阻尼电阻带来的功率损耗。     

On the mechanism and control for the ultra-low frequency oscillation in NY Power Grid with large-scale hydropower

The power grid with large proportion of hydropower may engage the ultra-low frequency oscillation (ULFO), which threatening the operation of system. To the NY Power Grid system, whose dimension is over thousands, this paper reveals the cause of ULFO with the phase portrait method, i.e., lies in the saturation of the different limits of the governor system of the generators, in other words, the occurrence of limit cycle is due to the non-smooth bifurcation. And furthermore, it proposes two methods to suppress ULFO with the philosophy of destroying the condition of non-smooth bifurcation. In detail, first, the phenomenon of ULFO in NY Power Grid, the damping characteristics and the limits in the governor system of the hydropower units are presented. Second, based on the non-smooth bifurcation theory, the mathematical basis of the oscillation in the non-smooth system caused by the saturation of limits is introduced. And then, the non-oscillation and oscillation dynamic of the system corresponding to without/with limits in the governor system are analyzed. Furthermore, it discusses the influence of the saturation of single limit on the characteristics of ULFO with the phase portraits. Moreover, the phase portraits of the ULFO under different faults is analyzed, and it shows that the limiting saturation occurs with a large enough disturbance. Thus, the ULFO is resulting from the negative damping of generation and the saturation of multiple limits under a large enough disturbance. In addition, according to the above mechanism, two strategies to suppress the ULFO, i.e., the governor parameters tuning and the fault strength relief are designed. The simulation shows the effectiveness of proposed strategies.     

A didactic procedure for designing power oscillation dampers of FACTS devices

An important issue related to power system stability is to properly damp low frequency oscillations. Traditionally, these oscillations have been damped by means of power system stabilizers. In recent years, FACTS devices equipped with a power oscillation damper have been also efficiently used for damping oscillations. This paper is a tutorial for designing such power oscillation damper. The paper presents design projects suitable for students in the power system control area at the M.Sc. and Ph.D. levels. For educational purposes, the procedure is based on Matlab and on two specific toolboxes, namely the Power System Analysis Toolbox and the Control System Toolbox. A single-machine infinite bus and a two-area test systems, with a thyristor controlled series compensator and an unified power flow controller, respectively, are used as examples for the POD design. Classroom experience has shown that the procedure helps in consolidating a better understanding of power system stability and control.     

多机电力系统静态稳定分析的MATLAB方法

给出了多机电力系统静态稳定计算的建摸原理,推导了考虑励磁调节系统动态行为的全系统线性化状态矩阵公式,并设计了基于Matlab语言的运算程序。该程序可以计算系统特征值和每一特征值的机电回路相关比,可以满足多机电力系统低频振荡分析的需要。使用该文方法及其程序与电力科学研究院开发的电力系统分析综合程序（PSASP6．2）分别对EPRI-36节点系统典型算例进行计算比较。二者的全部特征值、机电回路相关比等计算结果完全一致,验证了所述方法正确、有效。     

基于时间最优的快速平息区间扰动的紧急直流功率控制策略

为了快速平息交直流互联电网的区间扰动振荡,基于等值两机两区域系统推导了2阶振荡系统的时问最优紧急直流功率支援控制策略.首先采用时间最优控制将相点快速驱动到平衡点附近,然后采用非线性控制对相点进行平衡点镇定控制.为消除直流功率的跃变和高频非线性"颤振"及防止"超调"现象,对开关曲线作了改进,并根据控制相平面推导实现最少次开关切换的直流功率控制量.最后通过仿真验证了该策略的有效性.