STATCOM控制的电力系统稳定性分析

基于哈密顿系统理论,将含有STATCOM的简单电力系统表示为标准的哈密顿系统,推导了该系统的哈密顿函数,并证明了所得到的哈密顿函数可作为判断系统稳定性的Lyapunov函数。根据该函数,提出了STATCOM控制的电力系统的暂态稳定分析新方法。对含有STATCOM控制的简单电力系统的数值仿真结果证实了这一方法的有效性。     

对应用暂态能量函数法分析电力系统暂态稳定性的评价

基于李雅普诺夫稳定理论,对用于电力系统暂态稳定分析的暂态能量函数法进行了分析,认为可定量分析和快速性是其独特优势,不可靠性是其局限性,提出了暂态能量函数法用于非自治系统所必须满足的条件,包括用临界轨迹确定临界能量,以及用临界轨迹得到的切除时间确定故障清除后的稳定平衡点等,尽管目前暂态能量函数法只作为电力系统暂态稳定分析的辅助工具,但如何提高它的可靠性并将其应用到非自治系统仍是有待深入研究的课题。     

混杂系统及其在电力系统中的应用

混杂系统是计算机技术和控制理论相结合的产物，是近年来新兴的领域。本文介绍了混杂系统的建模和特点，及其现阶段在电力系统安全经济综合控制、紧急控制和电压无功综合控制等方面的应用，并分析了这些应用中的一些技术和理论上的难点和研究方向。展望了混杂系统在电力系统中的应用前景，认为虽然混杂系统在电力系统中的应用还处于初步阶段，但由于电力系统为典型的混杂系统，故混杂系统将在电力系统中取得更为广泛的应用。     

电力系统中微分代数模型的非线性控制

首次提出了用于控制微分代数系统的反馈线性化技术理论和方法,类似于经典的微分几何理论中的定义和定理,给出关于微分代数系统的M导数、M括号等一些新的定义,并给出了有关微分代数系统控制的一系列新结果,进一步拓广了非线性系统几何理论的应用范围。考虑到大多数电力系统模型都是采用微分代数模型,而且电力系统的负荷往往是电压和频率的非线性表达式,另外在实际工程中也常常遇到非线性微分代数方程的最优控制解,引入微分代数系统的M导数、M括号等定义可较好地解决这类控制问题。利用控制微分代数系统的反馈线性化技术,能很好地应用于具有非线性负荷的电力系统非线性励磁控制的设计,使微分几何方法在电力系统控制研究中得到更广泛的应用。     

电力系统微分代数模型奇异诱导分岔点的搜索及其理论分析

拓展了已有的奇异诱导分岔定理的结论，提出了当参数变化时如何追踪奇异诱导分岔点的方法。该方法表明，如果搜索到某一参数下的奇异点而且知道对应的修正项，那么就可以简单地通过只改变发电机节点的注入功率而保持负荷节点的功率注入不变的方法准确地追踪到另外一个参数值下的奇异诱导分岔点。最后用简单示例系统和IEEE 118系统对前面的方法进行了验证，仿真结果表明该方法的有效性和合理性。     

考虑发电机励磁控制的电力系统暂态稳定分析

当考虑发电机励磁控制时,提出了一种新的电力系统暂态能量函数作为哈密顿函数,并提出将具有发电机励磁控制的电力系统动态表示成一类标准的哈密顿系统方程。在此基础上,提出了可考虑发电机励磁控制的电力系统暂态稳定性分析的李雅普诺夫函数。     

用时间序列的李雅普诺夫指数计算预报电力系统中的某些失稳现象

电力系统存在非线性失稳现象,分叉现象（特别是不稳定极限集导致的分叉现象）是导致非线性失稳的原因之一。该文提出了直接利用对实际系统采样得到的时间序列窗口上Lyapunov指数的计算,来预报与不稳定极限集分叉有关或类似的失稳现象。因为用方程研究分叉时,所采用的方程、初值和和等对实际系统存在一定的误差,而分叉现象又对方程、初值和参数极为敏感。该文所建议的方法可弥补用方程研究分叉时会隐含的失误。     

多机电力系统非线性自适应励磁控制器的设计

为了增强多机电力系统的动态稳定性,提升电力系统平抑负荷扰动的能力,本文提出了一种基于自适应反步技术的非线性自适应励磁控制方案.由于发电机的机械功率和阻尼系数受系统运行状态的影响,因此可以直接视为未知数,利用自适应定律估算出来这些未知量.根据李雅普诺夫(Lyapunov)函数的形式推导出自适应规律,保证发电机的转子角速度...     

用李雅普诺夫函数法判定汽轮发电机组轴系扭振的稳定性

探讨了用标量和李雅普诺夫分解法判定汽轮发电机组轴系稳定性的可行性，给出并证 明了4段轴系模型汽轮发电机稳定性的代数判据。例证结果表明，标量和李雅普诺夫分解法 给出了轴系扭振稳定的充分条件，其稳定域偏于保守。     

正规形技术及其在电力系统中的应用

正规形技术是一种分析非线性系统动态特性的有效方法。本文介绍了正规形分析的基本框架和反映非线性相互作用的有关指标,讨论了正规形技术在紧张电力系统运行环境下的应用领域,并指出在电力系统稳定分析与控制中需进一步研究的内容。     

电力系统时滞依赖型鲁棒稳定判据及其应用

给出了一种改进的舍不确定性时滞环节的电力系统稳定性Lyapunov鲁棒稳定判据.首先基于Krasovskii理论列解时滞系统的Lyapunov泛函,接着将泛函对系统轨迹的导函数用一组线性矩阵不等式表达,在泛函导数推导过程中,通过引入一些必要的松散项以减少该判据的保守性,然后利用Schur补对含不确定性的扰动项进行变换,最后借助单机无穷大系统和WSCC 3机9节点系统,对含不确定性扰动的单一和双时滞情况下的系统保持鲁棒稳定时可承受的最大时滞进行分析,验证了所给方法的有效性.     

基于VSC技术的交直流混联系统静态电压稳定分析

大区域电网间采用异步互联是未来电网发展趋势,直流输电技术是实现异步互联的关键技术。VSC-HVDC输电技术是直流输电技术的主要发展方向之一,与传统的较为成熟的PCC及CSC技术不同,基于VSC技术的交直流混联系统静态电压稳定性问题研究较少,对此问题进行较为深入的探讨,提出基于VSC技术的交直流混联系统静态电压稳定性分析方法,并使用算例进行AC/VSC-HVDC系统的电压稳定性计算,算例结果证实算法的可行性。     

一种新的Lure型Lyapunov函数及其在电力系统稳定性分析中的应用

本文构造了一类多变量非线性控制系统新的李雅普诺夫函数,并将它用于电力系统稳定性分析,得到了单机无穷大系统、多机系统的改进型李雅普诺夫函数。计算例题表明:该类型李雅鲁诺夫函数和传统的Lure型李雅普诺夫函数相比,能更准确地给出电力系统暂态稳定域。     

连续潮流及其在电力系统静态稳定分析中的应用

对连续潮流问题及其在电力系统静态稳定性分析中的应用进行了全面的综述。从连续潮流用于系统静态稳定性分析的理论基础、连续潮流的模型分类、连续潮流的算法分类和连续潮流的用途等方面分别进行了评述。对于连续潮流的其他相关发展,如快速解耦法连续潮流问题、双参数稳定边界连续潮流问题、连续最优潮流问题及其考虑一些动态元件的静态特性的连续潮流模型做了介绍。随着电力系统静态稳定评估和控制功能的在线应用,连续潮流技术必将成为能量管理系统中一个基本的计算引擎。     

带恒功率负载的光伏-储能混合发电系统非线性行为分析

由于光伏-储能混合发电系统存在多种工作模式以及负载变换器的恒功率特性,系统在多个模式下出现不稳定性运行行为。首先识别系统中的霍普分岔和灾难性分岔的不稳定现象;然后通过建立系统开关平均模型,结合大信号分析,解析性地给出了系统非线性分岔行为的物理机理;最后通过计算和电路仿真,给出了保证实际系统能够稳定运行的参数变化范围。实验结果验证了分岔分析和稳定区域的正确性。     

认知学方法及其在电力系统中的应用

认知科学是一门高度跨学科的新兴科学,它从不同层面和角度对心智和智能进行研究。认知学方法是以认知科学的研究成果为基础,用于解决实际问题的方法。首先总结了认知科学的发展、定义、基本假设和研究分类,然后讨论了认知学方法工程应用的目标,最后以工程开发流程为主线,提出了认知学方法的工程应用框架,并分析了认知学方法在电力系统中的应用现状和应用前景。     

混合型并联有源滤波器的稳定性

基于混合型并联有源滤波器的拓扑结构,在采用检测电网谐波电流控制策略时,该文重点研究了系统延时、电网电感和无源滤波器参数对系统稳定性的影响。考虑到谐波治理效果,有源滤波器的放大倍数K应越大越好,但系统中的延时环节、电网电感参数和无源滤波器参数限制了 的范围,决定了有源滤波器实际投入的最大容量。在上述理论分析的基础上,该文提出了一种K值在线自调整技术,使得不论是在轻微畸变状况下还是在严重畸变状况下,都能实现良好的谐波抑制效果,电网谐波畸变程度被控制到很小。     

混成电力控制系统及其应用

提出并建立了混成电力控制系统(Hybrid Power Control System, HPCS)概念、理论架构及其方法论,可以认为这是电力系统中一门新学科分支的诞生.为了有助于理解该学科分支的理论和方法并进而加以应用,特以混成自动电压控制(HAVC)为例进行了具体的阐述.在HAVC系统中,我们建立了混杂分层电压控制模型,采用离散事件作为驱动主体,并可以实现复合指标调控.该理论和方法的应用使长期以来电力系统运行调度中品质-稳定-经济三重优化的"梦想"成为现实.应该指出本文阐明的HAVC系统设计理念和方法亦实用于大电力系统的混成自动调频(HAGC)和其他具有混成结构的系统,如军事实战指挥系统、复杂的大规模制造加工系统和某些过程优化控制系统等.