电力系统PMU工程实用化配置方法研究

不以电网的完全可观为目的,提出非完全可观,即主网架及其关键节点可观的PMU配置方式,结合间接可观概念,对电网主网架及其关键节点进行PMU配置,并将SCADA/EMS量测与PMU量测结合起来进行数据的状态估计,提高数据精度,最后通过实例分析对其进行了验证,结果表明,该方法是有效的PMU配置方法,有利于电力系统的分析应用,可操作性强,节省投资,避免浪费,具有一定的应用前景。     

成碧线220 kV可控串补系统的控制策略和系统试验

采用可控串联补偿（TCSC）可以提高长距离弱联系系统的电网输送能力、阻尼系统低频振荡、提高系统稳定性。合理的控制策略能使TCSC产生更有效的作用。成碧线220 kV的TCSC系统控制策略主要针对电力系统的暂态稳定和阻尼振荡2个阶段进行设计,其控制器主要由阻抗控制环节、阻尼控制环节、暂态稳定控制环节以及保护环节、延时环节组成。系统试验证明:成碧线220 kV的TCSC装置能够平滑、快速地进行阻抗调节,有效阻尼系统低频振荡,提高系统稳定性。     

可控串联补偿抑制次同步谐振的机理

通过对实际多机电力系统的数字仿真研究，发现了可控串联补偿（TCSC）能抑制次同步谐振（SSR）的发生。进一步研究表明，TCSC在次同步频率下可能呈现感性，从而破坏了产生SSR的条件。     

基于北斗卫星导航定位系统的PMU可行性研究

在现代电力系统广域保护和稳定控制系统中，同步相量测量单元(PMU)起着重要作用。目前应用于我国电网中的PMU大都是基于美国全球定位系统（GPS）提供的授时信号来实现同步数据采集的。从保障互联电网的安全出发，文中提出了基于我国“北斗一号”卫星定位系统来开发适合我国电网的PMU，并论证了该方案的可行性。     

TCSC动态基频阻抗对距离保护的影响

可控串联电容补偿(TCSC)动态基频阻抗特性对距离保护的影响与固定串联电容补偿(FSC)对距离保护的影响在主要方面是相似的,电压反向及电压互感器、电流互感器位置的选择同样是影响保护性能的关键因素，但电压反向、动态特性的变化、保护范围及动作速度等方面也存在差别。在FSC线路上能运行的距离保护在TCSC线路上仍然能很好地运行。     

PMU技术在电力系统稳定监控中的应用

基于PMU的电力系统运行监控系统可以是全新的广域测量系统(WAMS),也可以通过改进升级SCADA系统使其具备处理PMU信息的能力而构建,相对于传统SCADA系统,它们可以获得更多的电网运行信息。此文分析了PMU系统的技术特点,在此基础上介绍了国内外围绕PMU在电力系统运行监控技术方面所作的研究和取得的进展,并对这些研究结果作了理论上的分析评述。     

同步相量测量系统及其在长洲水电厂中的应用

文章介绍了同步相量测量系统(PMU)原理及应用领域,并详细介绍了长洲水电厂同步相量测量子站系统的配置方案和功能。     

基于泰勒展开模型的同步相量估计新算法

经典的离散傅里叶变换（DFT）算法在静态条件下具有较好的相量估计性能，但在动态条件下其估计精度往往达不到实际应用要求。文中分析了DFT算法在动态条件下产生估计误差的原因，在此基础上利用一阶泰勒模型对DFT算法进行修正，设计了满足动态要求的同步相量估计新算法。该算法利用一阶泰勒展开式对动态电力信号进行建模，然后引入相邻数据窗之间的相量变化率来表征相量一阶导数，通过相量一阶导数修正DFT算法的估计结果;最后将得到的中心时刻相量估计值相移到报告时刻，从而实现准确的相量估计。仿真分析及对实际采样数据的分析表明，该算法在频率偏移、低频振荡等动态情况下均优于DFT算法，具有一定的应用潜力。     

含TCSC的电力系统次同步谐振的复转矩系数分析法

经推理证明，对于采用固定串联电容补偿的电力系统，如果对发电机转子角度施加一微小正弦扰动，则按系统线性化方程求得的电磁转矩稳态增量的正弦和余弦分量的幅值分别与电气弹性系数和电气阻尼系数成正比，从而提出了一种计算复转矩系数的微小扰动稳态响应算法。然后将这种算法推广到采用晶闸管控制的串联电容补偿电力系统的次同步谐振分析中，给出了具体的计算公式和步骤。采用IEEE典型系统进行计算，所得结果与采用EMTP时域仿真的结果相吻合。     

基于广域测量技术的电网实时动态监测系统应用

基于同步相量技术的广域动态监测系统，可以在时空坐标下监测电力系统动态运行特性，弥补了现有SCADA系统和故障录波系统的不足，为实现全网实时控制、提高大电网安全稳定性和传输能力提供了新的途径。文中较详细地介绍了江苏电网广域实时动态监测系统的基本原理、体系结构、功能设计及工程应用情况。     

SCS-500L功率振荡解列装置的研制

SCS-500L功率振荡解列装置的判据基于功率振荡轨迹,原理简单,可控性好,工程应用方便。该装置采用高速数字信号处理技术,具有运算速度快、精度和可靠性高、人机界面友好等方面的优势,可适应电网结构和系统工况的灵活多变性。最后利用数字仿真验证了该判据和装置的有效性。     

基于瞬时频率的保护用振荡建模新方法

现有振荡模型的建立都是通过改变“0- t时间段的平均频率”来实现,不能直接反映系统的实 际运行状态。为解决该问题,提出了一种基于瞬时频率的振荡建模新方法,通过对瞬时频率的变化 在约束条件下进行拟合,能准确地仿真出实际系统的振荡过程,不受“0- t时间段平均频率”的束缚。 利用该方法,建立了一种全过程振荡模型,通过 MATLAB中的电力系统仿真软件包PSB对其振 荡以及振荡中发生故障的情况进行了仿真。仿真结果表明,该模型可以准确反映预先设置的频率 变化规律,非常适合于继电保护的研究。     

基于模式综合分析法的联络线功率振荡抑制措施

目前,通过合理地配置电力系统稳定器（PSS）来抑制联络线功率振荡仍然是最经济可行的方法,这需要确定与联络线振荡模式强相关的机组并对相应PSS的参数进行优化,为此,提出了模式综合分析法。该方法通过时域仿真将Prony分析法与特征值法相结合,不但能够分析联络线功率振荡的主导振荡模式及其基本信息,还能给出该振荡模式的模态信息,从而为PSS安装地点的选择提供了依据;同时,引入两点拟合法优化PSS的参数,使其在较宽频带范围内提供超前相位,从而能够抑制多个振荡模式。对某实际电网的仿真结果验证了该方法的有效性。     

应用模态级数3阶解析解分析大干扰低频振荡机理

在动态电力系统3阶解析解的基础上，分析了遭受大干扰的电力系统所表现出来的复杂的非线性动态特性。提出由于3阶解析解中非线性高阶项被大干扰激发，使系统模态间的高阶非线性相关作用加剧，才导致了系统出现增幅低频振荡这一新观点，从理论上有效地解释了大干扰下增幅低频振荡出现的原因。对一个电力系统算例的分析验证了上述观点的正确性，也证明了3阶解析解与2阶解析解相比在分析大干扰下系统动态特性的有效性。     

基于分时电价的三峡梯级水电站联合优化调度研究

针对电力市场下水电站优化运行问题,建立了基于分时电价的三峡梯级水电站联合优化调度 模型。优化调度模型以系统发电效益最大为目标,考虑了分时电价因子和梯级水库间流量传播问题。 采用改进遗传算法求解模型,运用正切轮盘赌选择算子保持适应度函数非负;应用随个体适应值大小和 群体分散程度自适应控制的遗传参数,保持种群多样性。研究成果表明:在电力市场下,水库优化调度 的目标函数选取为发电效益最大有实用价值,对未来三峡梯级水电站日发电计划的编制有一定借鉴意 义和应用价值。     

基于幅值线性变化模型的频率测量新算法

基于短时间内电流幅值线性变化模型,提出了一种用于精确测量电力系统瞬时频率的新算法,为系统提供实时状态变量。算法假设连续4个采样点对应电流的幅值线性变化,经过严格的数学推导,再结合泰勒展开和数学等比定理计算系统的瞬时频率。定性分析了幅值线性变化模型带来的误差,给出了泰勒展开和A/D转换引起的频率测量误差。该算法具有实现简单和测频速度快等优点,不需要采用数字滤波技术。该测频算法用于系统正常运行、没有振荡的单一频率情况时,理论误差接近于0。仿真结果表明,不论系统是否振荡、振荡是否剧烈,该测频算法都有很高的测量精度,且对电流中的随机噪声具有很好的适应性。     

基于分层原则的风电场无功控制策略

针对由具有动态无功调节能力的变速恒频风电机组（包括变速恒频双馈异步风电机组和直驱永磁同步风电机组）组成的风电场,提出了一种新的电压无功分层控制策略。该策略由风电场局部区域某节点电压与参考值的偏差得到整个风电场的无功功率需求,并按等功率因数算法分配给各台风电机组,作为其无功功率控制目标参考值。参考值的实时整定过程考虑了风电场无功功率输出约束和功率因数约束。算例表明,所提出的策略既可抑制由周边负荷变化引起的控制点母线电压波动,又可抵御由局部电网故障造成的控制点电压跌落,具有维持风电场接入局部区域电网电压稳定的作用。     

基于史密斯预估器的互联电网区间阻尼控制

针对广域信号存在时延的问题，提出一种基于史密斯预估器的附加励磁控制器设计方法。该方法在设计阶段采用统一史密斯预估器消除时滞对控制系统的影响，附加励磁控制器的设计采用标准 H ∞ 混合灵敏度方法，通过求解具有闭环区域极点约束的线性矩阵不等式得到控制器参数。基于该方法设计的控制器被用于2区域电力系统进行仿真，结果表明，即使在广域反馈信号发生时滞的情况下，该附加励磁控制器仍能有效提高电力系统区间振荡模式的阻尼，具有很强的鲁棒性。     

水布垭110 kV施工变电站功率因数分析及无功补偿方案

分析了水布垭施工变电站功率因数低的原因,通过计算说明在长距离输电的情况下,线路产生的电容功率对无功平衡可能产生很大的影响,在负荷较小的情况下还可能向系统倒送无功.同时,变电站在不同的运行方式下,无功潮流分布差异很大.通过计算提出了在不同的运行方式、不同负荷水平下的无功补偿方案.