复合电流滤过器K值偏移对相差保护的影响

在相差高频保护中，保证线路两端复合电流(I₁ I₂)滤过器的K值相同非常重要，若K值存在偏差，其输出操作电流之间就存在相位差δ，使发信机发出的高频信号间也存在相位差，不能反映实际故障电流的相位，影响保护装置正确判断区内外故障。文中利用对称分量法，计算了在单相、两相短路等故障情况下，线路两端K值偏移大小对应带来操作电流之间相位差的大小。经研究得出：线路两端相差高频保护装置的K值偏差越大，复合电流滤过器输出操作电流之间相位差就越大，对相差高频保护装置正确判断区内外故障越不利。最后提出了控制K值偏移的调试方法。     

基于重采样的三相谐波检测瞬时无功功率法

提出了基于重采样的谐波检测方法，克服了数字化谐波检测瞬时无功功率法计算量大的缺点。当信号的最高频率为ω时，第1次采样频率为ω_f≥4ω。需要补偿N′次以下的谐波电流时，重采样频率应不小于(N′ 1 n)ω₀(ω₀为基波频率)。当一个周期内的采样点数为N₁时，重采样频率为ω_min=(N₁/4)ω₀。在重采样的基础上，继承了瞬时无功功率理论谐波检测方法的思想——将基波电流转变成直流分量，据此设计了一个数字谐波检测系统。仿真实验表明，该系统既具有数字系统的准确性和稳定性，又克服了数字滤波器计算量大和实时性差的问题，其动态跟随性有所改善。     

多机非线性系统分散汽门H∞控制器

通过找出电力系统的广义哈密顿结构，设计出分散控制器，使得闭环系统为耗散的哈密顿系统。可以看到该控制律是线性的。因为没有对系统进行线性近似，所以又有别于在工作点附近进行线性近似后所设计的线性控制器。同时表明非线性系统通过找到系统适当的内部结构（文中为哈密顿结构）可以得到比用微分几何等其他方法所得到的更简单的控制器形式。最后从H_∞角度讨论了该控制器的抗干扰能力。     

多机非线性系统分散汽门H控制器

通过找出电力系统的广义哈密顿结构，设计出分散控制器，使得闭环系统为耗散的哈密顿系统。可以看到该控制律是线性的。因为没有对系统进行线性近似，所以又有别于在工作点附近进行线性近似后所设计的线性控制器。同时表明非线性系统通过找到系统适当的内部结构（文中为哈密顿结构）可以得到比用微分几何等其他方法所得到的更简单的控制器形式。最后从H_∞角度讨论了该控制器的抗干扰能力。     

逆变型分布式电源控制系统的设计

分布式发电系统并网运行时外特性控制是关系到其应用的关键问题之一。根据并网分布式电源的可控拟负荷外特性，设计了采用电流正弦脉宽调制（PWM）调节方法的电压型逆变控制器，整个体系充分考虑提高电能质量水平。该控制器的核心采用含有直流电压波动前馈补偿的双环串级PI结构。第1级为功率调节器，选择公共连接点（PCC）电压、电流作为反馈量，有功、无功可以分开独立调节；第2级为电流调节器，选择逆变器输出电流作为反馈量，考虑电流反馈解耦补偿，响应速度快。直流电压前馈补偿则可以降低直流侧缺少储能引发输入电压波动对控制效果的影响。输出滤波器的考虑则可进一步提高电能质量水平。仿真结果表明电流正弦PWM的双环串级PI控制系统能够较好地维持逆变型分布式电源恒功率电压源的拟负荷外特性，简单实用、设计灵活，可以得到较好的谐波注入。     

基于对称法与相位法的新型消弧线圈

分析了当前自动跟踪补偿消弧线圈技术的发展以及存在的问题，提出了基于对称法与相位法相结合的新型消弧线圈设计方案，介绍了电容电流检测方法和装置结构。该方法利用了零序电压U₀与脱谐度υ关系曲线的对称性以及零序电压与线电压的相位关系，无需反复调节消弧线圈电感值就可快速、精确地跟踪测量电网电容电流。根据该方法研制出的新型消弧线圈试验和现场运行均表明，该型消弧线圈具有响应速度快、补偿精度高、无机械动作可靠性高等特点。     

FACTS的PCH模型与自适应L增益控制(二)应用篇

采用预置反馈方法，首先推导了TCSC与STATCOM的PCH（端口受控哈密顿）模型，接着基于受控哈密顿（Hamiltonian）系统理论，采用自适应L₂增益控制设计方法分别设计了单机电力系统中相应的自适应L₂增益控制器。仿真结果表明，通过与传统PID控制器以及不同的干扰抑制比相比较，所设计的控制器具有较强的鲁棒性。     

FACTS的PCH模型与自适应L2增益控制(二)应用篇

采用预置反馈方法，首先推导了TCSC与STATCOM的PCH（端口受控哈密顿）模型，接着基于受控哈密顿（Hamiltonian）系统理论，采用自适应L₂增益控制设计方法分别设计了单机电力系统中相应的自适应L₂增益控制器。仿真结果表明，通过与传统PID控制器以及不同的干扰抑制比相比较，所设计的控制器具有较强的鲁棒性。     

提高电网攀峰响应能力的研究

高峰负荷时,许多大型发电机组运行于上限, 因此电力系统攀登陡峻峰荷的响应能力往往十分短缺。文中提出了一种借助快速优化调整来提高响应能力的方法。发电机组被分为调节余量充裕的机组集合(C_abund)和调节余量匮乏的机组集合(C_pinch)。基于响应能力分析，对各机组集合的输出功率进行调整：C_pinch压荷，C_abund增发,两集合分别进行优化，作为提高系统调峰响应能力快速而经济的手段。上述方法可用于替代添置燃汽轮机组，而前者的费用比后者少得多。     

FACTS的PCH模型与自适应L2增益控制（一）理论篇

采用预置反馈方法，将电力系统中存在的一类仿射非线性系统转换为标准的哈密顿系统，从而导出了单机无穷大电力系统下SVC的PCH（端口受控哈密顿）模型。针对系统的外界干扰和参数不确定性问题，设计了相应的自适应L₂增益控制规律。文中直接采用哈密顿函数作为存储函数，不仅保证了数学上的严密性，且具有明确的物理意义。仿真结果表明SVC采用自适应L₂控制规律，不但可以确保系统渐近稳定，而且可以有效抑制干扰，对系统的工况具有自适应性。     

FACTS的PCH模型与自适应L增益控制（一）理论篇

采用预置反馈方法，将电力系统中存在的一类仿射非线性系统转换为标准的哈密顿系统，从而导出了单机无穷大电力系统下SVC的PCH（端口受控哈密顿）模型。针对系统的外界干扰和参数不确定性问题，设计了相应的自适应L₂增益控制规律。文中直接采用哈密顿函数作为存储函数，不仅保证了数学上的严密性，且具有明确的物理意义。仿真结果表明SVC采用自适应L₂控制规律，不但可以确保系统渐近稳定，而且可以有效抑制干扰，对系统的工况具有自适应性。     

基于遗传算法的超导磁储能装置H2/H∞鲁棒控制器设计

提出了应用GA(遗传算法)设计H₂/H_∞鲁棒控制器的一般方法。使得在满足闭环系统的H_∞范数小于指定的工程要求的条件下误差信号的H₂范数最小。该问题可归结为一个带约束条件的极小值优化问题，并通过一种改进的遗传算法加以解决。该设计方法能对具有任意控制器结构的控制系统进行参数优化。与传统的鲁棒控制器设计方法相比，所提出的方法不仅可以提高控制器的鲁棒性，还具有易于进行参数优化的优点。将所提出的方法应用于超导磁储能装置（SMES）PI型鲁棒控制器的设计，时域仿真结果表明所设计的控制器具有很好的鲁棒性，在不同的运行工况下均能有效阻尼电力系统的振荡。此外，控制器还具有结构简单、易于工程实现的优点。     

汽轮发电机组H∞扭振模态观测器的特性分析

对汽轮发电机组的H_∞扭振模态观测器的特性进行了讨论。通过分析H_∞扭振模态观测器的性能指标可知，H_∞扭振模态观测器引入了一个反映受控模态估计偏差对剩余模态分量的最大能量增益的约束，以抑制剩余模态分量的影响。另外发现，在特殊情况下，H_∞扭振模态观测器可以将已有关于鲁棒H_∞扭振滤波器的研究成果统一起来。     

APF和SVC联合运行的稳定控制

研究了有源电力滤波器（APF）和静止无功补偿器（SVC）联合运行中的互相影响问题，指出在两者同时运行的情况下SVC控制器的设计要考虑到APF的影响，否则系统可能会不稳定。通过分析APF对SVC的影响途径，指出APF采用通常的I_p-I_q检测方法时，与SVC的耦合程度大；而采用“补偿特定次数谐波”方法时，与SVC的耦合程度小，此时APF是否投入对系统的稳定性基本没有影响，因此提高了系统可靠性。     

汽轮机调速系统的自适应L2增益干扰抑制控制

提出一种预置反馈的方法，推导出汽轮机调速控制系统的端口受控哈密顿系统（PCH system）模型，进而根据PCH系统的自适应L₂增益干扰抑制方法，设计汽轮机调速系统的控制规律。仿真结果表明，这种控制方法能有效抑制干扰，可以在大干扰条件下提高系统暂态稳定性。     

发电机失磁保护的原理及整定计算

发电机失磁具有两大特征：发电机电势降低和导致静稳破坏。电势降低通常以系统电压或发电机机端电压降低来判断。静稳破坏的定子判据用静稳临界阻抗；转子判据用有功功率与转子电压的关系，对隐极机静稳临界阻抗是圆，U_L-P是直线，对凸极机静稳临界阻抗不是圆，U_L-P不是直线。分析了凸极机静稳临界曲线的凹凸性，证明了用圆拟合静稳临界曲线优于直线拟合。为了提高发电机电势降低判据的灵敏度，防止系统振荡造成的误动作，提出了发电机低电势判据。静稳阻抗和低电势阻抗采用正序阻抗，能有效地防止外部短路造成的误动作。在分析推导的过程中，给出了整定计算的公式和方法。     

汽轮机调速系统的自适应L增益干扰抑制控制

提出一种预置反馈的方法，推导出汽轮机调速控制系统的端口受控哈密顿系统（PCH system）模型，进而根据PCH系统的自适应L₂增益干扰抑制方法，设计汽轮机调速系统的控制规律。仿真结果表明，这种控制方法能有效抑制干扰，可以在大干扰条件下提高系统暂态稳定性。     

秦山第二核电厂主冷却剂泵低频保护的改进

通过对主冷却剂泵(RCP)低频保护判据的分析发现，低频判据采用相电压U_a，低电压闭锁采用线电压U_ab，是造成RCP低频保护误动的根本原因，进而引起了停机停堆。因为当6 kV变压器A相发生单相接地故障时，U_a降低，测频通道检测到频率低，但U_ab基本不变，低电压闭锁不能检测到电压低，从而开放低频保护逻辑。针对低频保护判据存在的缺陷，提出将测频和低电压闭锁的电压量都采用线电压，并取自同一U/V变换器的改进措施，改进后防止了低频保护误动，提高了可靠性。     

有限阻抗型混合有源电力滤波器的新检测方案

有限阻抗型混合有源电力滤波器中应用电压谐波前馈控制，能加强对网 侧电压的谐波抑制。然而，当电压与电流信号共用一个d-q滤波器时，较高幅度的电压信号会降低电流通道的谐波提取质量。文中采用LC滤波器在d-q滤波器前对电压信号进行预处理，能够有效衰减其基波成 分，而对谐波则没有明显改变。分析与实验结果表明，该方法能在保证电流谐波提取质量和 基本不增加控制系统复杂性的条件下，满足网侧电压谐波的提取要求。     

基于空心超导变压器的可控阻抗型限流器试验

可控阻抗型超导限流器是一种新型的故障限流器，它由空心超导变压器和脉宽调制（PWM）变流器组成。系统正常运行时，变流器的输出电流与系统电流满足一定关系，使得超导变压器一次侧两端电压被补偿为0，限流器对系统无影响。当发生短路故障时，通过控制变流器输出电流的幅度和相位来调节限流器等效接入系统的阻抗，进而实现限流目的。为检验该限流器的有效性及空心超导变压器的可行性，进行了小型样机的试验研究。试验结果与理论分析相符，这对下一步开展可控阻抗型超导限流器在实际电力系统中的应用有重要指导意义。