一种新的电力系统暂态稳定性计算方法

针对传统数值计算方法存在稳定性和收敛性差的问题,提出了一种新的电力系统暂态稳定性计算方法——辛Runge-Kutta-Nystrm(以下简称辛RKN)法,该算法不存在人为的引入耗散机制,避免歪曲系统本来结构的特征,可用较大积分步长来进行计算,与传统的Runge-Kutta(以下简称RK)法相比,收敛精度好,计算速度快,体现了该类辛算法内在的时间并行特性。在IEEE145节点电力系统运行的测试结果表明,辛RKN法能显著提高暂态稳定计算的收敛精度和计算速度。     

一种新的电力系统暂态稳定性在线计算方法

推导出了一种新的预测＿校正积分方法，并将其应用于大规模电力系统暂 态稳定性的分析计算，成功地导出了一种多机系统暂态稳定性实时仿真方法。     

一种新的电力系统暂态波形检测方法

正确检测和识别电力系统波形暂态现象对电能质量问题的综合治理具有重要意义。文中利用小波变换的奇异性检测对暂态信号的初始突变点进行精确的时域定位，然后在暂态信号邻近无干扰时段（至少2个周期）中确定该突变点的同相位点，将突变点后暂态波形与相应的正常波形进行点对点比较以判断暂态干扰的类型。这样既克服了传统时域方法在检测周期性暂态现象上的困难，又避免了当前基于小波变换检测方法中引入的复杂性问题。仿真结果证实了该方法的有效性。     

一种电力系统暂态稳定性快速实时预测方法

本文提出一种基于对发电机转子角速度的观测结果预测电力系统暂态稳定性的方法。该方法简单,只需采集少量转子速度数据,不需预先知道电力系统网络结构和参数。计算时间极少,仿真结果表明,本方法在不同条件下的预测结果都是准确有效的。     

一种电力系统暂态稳定并行计算的优化分区策略

大规模电力系统的区域特性为暂态稳定并行计算任务的优化划分创造了条件。基于分层递归二分法的思想，分析了基于块对角加边策略的空间暂态稳定并行计算的任务划分目标，提出了一种基于区域特性的任务划分策略，将电力系统自然的分层分区特性与并行计算领域的图划分算法相结合，有效地降低了暂态稳定计算中协调系统规模和算法通信量，提高了各个计算进程的负载平衡度和并行计算性能。实际大规模电力系统的算例仿真结果表明，文中提出的方法优于METIS图划分软件，与其划分后计算性能的对比可见，暂态稳定并行计算最佳仿真速率提高超过10%，有效地提高了并行计算性能，为大规模电力系统实时暂态稳定并行计算的实现奠定了基础。     

一种新的可提高电力系统暂态稳定性的SVC模糊逻辑控制器

暂态稳定性问题是目前电力系统遇到的几种主要的稳定稳定性问题之一。由于SVC等电力电子型FACTS设备的快速响应特性,它们不仅能够完成稳态潮流控制,还能够提高电力系统动态和暂态稳定性。传统的SVC模糊逻辑控制器均以被控量的偏差和偏差变化率为输入,以SVC的电纳B_(svc)直接作为控制输出来进行设计。提出一种新的能够在暂态过程中动态调整传统SVC一阶动态控制器增益的模糊逻辑控制器的设计方法。该模糊逻辑控制器以传统SVC一阶动态控制增益为输出。间接完成SVC的控制。通过安德森3机9节点算例系统验证了该模糊逻辑控制器的有效性。     

基于辛龙格-库塔-奈斯通方法的电力系统暂态稳定性并行计算方法

并行计算是实现大规模电力系统实时分析计算及控制的有效途径。将s级2s阶的辛龙格–库塔–奈斯通方法用于经典模型情况下的电力系统暂态稳定性计算中,利用矩阵分裂技巧以及矩阵求逆运算的松弛方法,推导出了一种新的暂态稳定性并行计算方法,该方法具有内在的时间并行特性和超线性收敛性。基于IEEE 145节点系统的仿真结果表明,该算法在保持相同或更高计算精度的前提下,具有与传统的时间并行严格牛顿计算方法相当的收敛性。     

电力系统暂态稳定计算的一种时间并行算法

介绍了一种电力系统暂态稳定计算的时间并行算法。该算法应用隐式梯形积分法将描述电力系统有关元件动态特性的微分方程转化成差分方程，采用牛顿法对相应的差分方程和网络代数方程进行联立求解。借助于流水线处理技术的思想方法，实现了对暂态稳定计算中多个积分时间步的并行求解。描述了所提出的算法在IBM-SP2并行计算机上的实现方法。通过大型电力系统的仿真计算，对所提出的时间并行算法进行了评估。     

基于辛Radau方法的暂态稳定性并行计算方法

电力系统暂态稳定性时间并行计算研究中所存在的主要问题是如何有效地解决时间并行度与收敛性之间的矛盾。将多级高阶辛Radau方法用于暂态稳定性计算,基于辛Radau方法的系数矩阵的结构特点,利用一个简单的、类似于矩阵约当(Jordan)分解方法的矩阵变换技巧,将多个时间点上的计算任务完全“解耦”,从而导出了一种新的暂态稳定性时间并行计算方法。数学推导以及在IEEE 118和IEEE 145节点系统中的对比测试结果表明,该方法具有很好的时间并行特性,保持了严格牛顿法的收敛特性,很好地解决了时间并行度与收敛性之间的矛盾。     

基于辛Radau方法的暂态稳定性并行计算方法

电力系统暂态稳定性时间并行计算研究中所存在的主要问题是如何有效地解决时间并行度与收敛性之间的矛盾.将多级高阶辛Radau方法用于暂态稳定性计算,基于辛Radau方法的系数矩阵的结构特点,利用一个简单的、类似于矩阵约当(Jordan)分解方法的矩阵变换技巧,将多个时间点上的计算任务完全“解耦”,从而导出了一种新的暂态稳定性时间并行计算方法.数学推导以及在IEEE 118和IEEE 145节点系统中的对比测试结果表明,该方法具有很好的时间并行特性,保持了严格牛顿法的收敛特性,很好地解决了时间并行度与收敛性之间的矛盾.     

一种新的暂态稳定控制方法

威胁暂态稳定的扰动开始于整个电网的有限区域内的发电机加速。通常,1s后,加速能量就扩散到其它机组,导致失稳现象。通过研究这一过程,得到一种暂态稳定控制的新方法。 这种方法包括在最先开始加速的发电机周围的变电站有选择地投切并联电容器和电抗器。从而使得加速能量在流过这些变电站时被抑制。稍后在反向摇摆时的投切操作将进一步减少能量在系统发电机之间的传送,从而阻尼机组间的振荡。采用这种新的控制方法,能够提高现有的暂态稳定极限。     

一种辅助判定电力系统暂态稳定性的新原理

在动力学系统的轨道灵敏度概念启发下,结合动力学系统的吸引域与渐近稳定性知识,提出了一种可用于辅助判断电力系统暂态稳定性的新理论:初始点是否落在自治非线性动力学系统的某渐近稳定平衡点吸引域内可由其线性化系统平衡点的渐近稳定性来确定,而线性系统有许多“良好”的性质可以利用。文中定义了一个正的常数为该线性系统的加速因了,可用来加快该线性系统的收敛或发散速度,以减少分析电力系统暂态稳定性时对系统进行仿真的时间。该理论在单机无穷大系统和多机电力系统的应用结果表明了其正确性和可行性。     

电力系统暂态稳定性并行牛顿计算方法

提出了一种电力系统暂态稳定性时间并行牛顿计算方法。从理论上 对该并行计算方法进 行了分析和评估，并对其进行了仿真(模拟并行装配)研究。     

一种新的电压暂态信号检测方法

暂态电能质量扰动包括电压骤降、电压骤升以及供电瞬时中断问题,而据统计和案例反映,造成用户用电设备异常运行或停电的绝大部分因素是电压骤降问题.为了检测电压暂降信号的特征值,本文提出了一种小波包变换和平方检测相结合的新检测方法.该方法采用小波包变换对扰动信号奇异点进行检测,准确定位扰动的起始时刻和终止时刻;采用小波包变换对信号进行平方解调,以求解扰动信号幅值.算例研究表明:在含有多种暂态扰动的情况下,该方法可以实现对骤降信号特征值的检测.     

一种暂态稳定约束TTC评估的分布式并行计算方法

在预想故障集下,针对大规模互联电力系统的暂态稳定约束最大输电能力（TTC）评估问题,提出了一种基于任务级的分布式并行计算方法———优化的工作站群的计算方法。该分布式并行计算方法把异构分布式计算资源加以融合,实现有效的动态负载均衡,从而最大化利用系统的整体计算性能,具有良好的动态扩展性与容错性。应用所提出的方法对具有1 101个母线和97台发电机的中国某实际电网进行了测试。测试结果表明,该分布式并行计算方法是实用有效的。     

基于多级高阶辛Runge-Kutta方法的暂态稳定性并行计算方法

将s级2s阶的辛Runnge-Kutta方法用于电力系统暂态稳定性计算,利用矩阵分裂技巧以及矩阵求逆运算的松弛方法,导出了一种新的暂态稳定性并行计算方法,具有较好的时间并行特性和超线性收敛性.利用IEEE 145节点系统,对导出的并行算法进行了仿真测试和评估.仿真测试结果表明,所提出的并行算法具有很好的收敛性,有效地解决了时间并行度与收敛性之间的矛盾,可以获得较高的加速比和很好的并行计算效率.     

基于多级高阶辛Runge-Kutta方法的暂态稳定性并行计算方法

将 级 阶的辛Runnge-Kutta方法用于电力系统暂态稳定性计算,利用矩阵分裂技巧以及矩阵求逆运算的松弛方法,导出了一种新的暂态稳定性并行计算方法,具有较好的时间并行特性和超线性收敛性。利用IEEE 145节点系统,对导出的并行算法进行了仿真测试和评估。仿真测试结果表明,所提出的并行算法具有很好的收敛性,有效地解决了时间并行度与收敛性之间的矛盾,可以获得较高的加速比和很好的并行计算效率。     

电力系统暂态稳定性概率评估方法的研究

传统的暂态稳定性分析方法难以反映电力系统故障的随机特性.暂态稳定评估的概率方法是对传统方法的重要补充,但其计算量较大.文章通过分析故障切除时间的统计特性和不同类型故障的严重程度提出了基于归一化暂态能量函数的暂态稳定性概率评估策略.该策略只需对系统中的一'小部分严重故障进行暂态稳定性计算,因而能够极大地提高暂态稳定概率分析的效率.文章通过新英格兰10机39节点典型系统的算例说明了该评估策略的有效性和实用性.     

电力系统暂态稳定性评估综述

电力系统因稳定性破坏导致的停电事故频发,暴露出电力系统运行中的暂态稳定评估方面仍存在技术瓶颈;因此,必须把准确而快速地进行暂态稳定性评估放在重要位置。分别介绍了近年来国内外基于模型分析、基于数据分析和基于概率化分析3个方面的暂态稳定性评估方法研究现状;并展望了未来电力系统暂态稳定性评估领域潜在的研究点。以期为电力系统稳定性分析与控制的学者和工程师们提供有益的参考。