考虑广域反馈信号时滞影响的附加励磁控制器

采用广域信号作为附加励磁控制信号能够有效抑制互联电网的区间振荡,但广域信号在传输和处理过程中的时滞会严重影响系统的稳定性。为此作者提出了一种考虑广域信号延时影响的阻尼互联电网低频振荡附加励磁控制器。该控制器基于电力系统降阶模型,首先考虑了广域反馈信号的时滞,将电力系统建模为时滞微分方程的形式;然后应用时滞系统稳定性理论和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI) 的处理方法将附加励磁控制器参数的设计转化为求取适当的参数使得含有时滞信号的闭环系统具有最大时滞稳定性的问题;最后应用LMI工具箱和遗传算法优化了附加励磁控制器参数。4机电力系统的动态仿真验证了文中所设计控制器的有效性。     

考虑输电阻塞盈余的输电网双层扩展规划模型

电力市场的建立使发、输、配、售环节分离,电网规划将面临许多不确定的市场因素,电力市场环境下的输电网规划比传统输电网规划面临更多困难和挑战.文章提出了一种考虑电力交易信号的输电系统双层优化配置模型,上层模型主要考虑投资者的投资成本,下层模型则考虑线路阻塞下节点边际电价(locational margin price)数学...     

考虑时滞影响的电力系统广域集中励磁控制

针对电力系统区间低频振荡问题,构建了广域集中励磁控制(wide-area centralized excitation control,WCEC)框架。在充分考虑时滞影响的前提下,根据时滞输出反馈鲁棒控制理论设计了WCEC。广域测量系统实时测量反映区间低频振荡的状态变量,并将其传送至WCEC进行计算分析,WCEC把全局控制信号传送给相关机组的励磁系统,以此阻尼电力系统区间低频振荡。4机2区域电力系统的频域分析和时域仿真表明,WCEC在较宽的时滞区间内提高了系统的阻尼值,能够快速有效地抑制区间低频振荡,并且具有对运行状况的鲁棒性和对时滞类型的不敏感性。     

考虑时延影响的互联电网区间阻尼控制

采用广域信息可有效地提高大型互联电力系统的动态性能。在这个过程中,信号传输和处理的时间延迟不可忽略。文中利用留数矩阵确定广域控制回路;采用Pade逼近法近似广域信号时间延迟,并写成状态空间形式,使系统变为不显含时延项的控制系统;设计了区间阻尼控制器,分析了时延对其性能的影响,并应用线性最优方法确定其反馈控制参数。两区四机系统上的仿真结果说明了考虑时间延迟的情况下,应用线性最优方法来确定区间阻尼控制器的反馈控制参数,能有效抑制区间低频振荡,提高互联电网的稳定性。     

考虑时滞影响的SVC广域附加阻尼控制器设计

本文提出了考虑时滞影响的静止无功补偿器(SVC)广域附加阻尼控制器的设计方法。以含有SVC的新英格兰电力系统为例,通过几何可控/可观度分析选择SVC的附加阻尼控制器的广域输入信号,采用留数法计算得出了其时滞补偿参数,随后采用时滞稳定性判据分析了含有SVC常规附加阻尼控制器的增益与闭环电力系统的时滞稳定裕度的关系,最后根据时滞稳定裕度结果确定了SVC附加阻尼控制器的增益。仿真结果表明,考虑时滞影响的SVC附加阻尼控制器既能够提高系统的阻尼特性,又具有一定的时滞鲁棒性。     

计及广域测量系统时滞影响的灵活交流输电系统阻尼控制器多目标设计

广域测量系统为有效抑制互联电网区间低频振荡提供了技术手段,但其量测信号传输时滞可能导致系统阻尼性能降低甚至失稳。本文针对广域测量环境下灵活交流输电系统(FACTS)阻尼控制器设计问题,建立了一种计及信号传输时滞的FACTS阻尼控制模型,并提出了以最大化阻尼比和时滞稳定裕度为目标的辅助阻尼控制器智能优化设计方法,该方法以多目标粒子群优化算法为基础,采用二维Sigma领导策略实现粒子加速搜索并通过混沌变异操作避免算法早熟,得到了基于模糊集的有序Pareto解集,克服了时滞相关镇定现有控制器综合算法仅能获得次优解的不足。两区四机互联电力系统算例表明利用该方法获得的FACTS阻尼控制器既能有效阻尼区间低频振荡,又能容忍一定的信号传输时滞。     

考虑广域信号时滞的直流附加控制器设计

针对测量信号在广域测量系统中由于信道、传输协议等环节而引入的延迟经过累积将达到严重影响控制器动态性能的问题,分析了信号延迟的产生及其对直流附加控制器动态性能的影响,提出了一种考虑广域测量系统(WAMS)中信号传输延迟的直流附加控制器;并基于线性矩阵不等式方法(LMI)设计了考虑时滞影响的直流附加控制器。根据算例进行了时域仿真分析,并与一种未考虑时滞的控制器进行了比较,所得结果证明LMI方法设计的直流附加控制器的有效性。     

考虑网络传输延迟的二级电压控制

随着电力数据信息网络的发展,为了提高控制系统的灵活性和可靠性,二级电压实时控制系统的控制信息和数据可以逐步发展到在基于TCP/IP的标准数据网络上传输.基于网络传输的闭环控制系统设计必须考虑信息传榆延迟的影响.根据二级电压控制的基本原理,建立了考虑网络传输延迟的二级电压控制模型,设计了基于多步预测和延迟补偿的二级电压控制器,以保证控制系统在网络环境下具有良好的控制性能和稳定性.以新英格兰39节点系统为例进行数字仿真,验证了这种基于网络通信的新型二级电压控制器的性能和效果.     

基于改进射影控制的柔性直流输电广域阻尼控制

针对包含柔性直流输电的交直流互联系统之间存在低频振荡,且一般的直流附加阻尼控制器阶数较高,影响了控制的实用性和有效性,文中提出将基于射影定理的降阶控制器设计方法应用于VSC-HVDC输电系统的阻尼控制器设计当中。首先通过TLS-ESPRIT算法辨识出系统的振荡特性和传递函数;再根据极点配置方法和Ackermann公式得到系统的状态反馈增益矩阵;最后通过改进射影控制定理,保留参考全状态闭环系统的主导特征值,输出低阶射影控制器。在PSCAD/EMTDC中的一个包含柔性直流输电的四机两区域模型中,对不同励磁增益参数下无附加控制器和有时滞射影控制器下的系统进行仿真分析。结果表明,所设计的射影控制器具有较好的阻尼特性和鲁棒性。     

计及广域阻尼控制的PSS均匀通信时滞极限计算

为定量分析采用全局信号控制的电力系统稳定器（PSS）的时滞稳定性问题,利用扫频法对计及广域阻尼控制的2级PSS控制策略和PSS辅助区间阻尼控制进行数学建模,并计算出各自的时滞稳定极限,进而定量分析了时滞PSS系统的控制性能。算例验证了该方法的有效性和实用性。     

计及信号随机延时的电力系统小干扰概率稳定性分析

为了研究随机延时对电力系统小干扰稳定性的影响,基于阻尼转矩分析法提出了一种计算特征根相对于延时的灵敏度的方法,进而通过Gram-Charlier级数展开的方法,得到随机延时下电力系统临界特征根实部的概率密度函数,该稳定性分析方法具有计算快速、简便的优点;然后,对计及广域信号随机延时的电力系统稳定器进行了参数鲁棒设计。在基于OPNET-MATLAB的信息物理融合电网系统联合仿真平台中搭建了两区四机系统模型,通过蒙特卡洛模拟验证了所提特征根概率密度函数计算方法的正确性,并分析了不同延时特性对系统小干扰稳定的影响,最后通过两区四机算例验证了所提电力系统稳定器鲁棒性设计方法的有效性。     

基于OPGW的输电线路覆冰广域监测方法

输电线路大多架设在野外,受自然灾害影响范围较大、程度较深,而覆冰灾害给电网带来的经济损失尤为严重。在分析现有覆冰监测装置的基础上,提出了基于OPGW的输电线路覆冰广域监测方法。该方法以OPGW光缆内部光纤作为传感器,采用光纤布里渊散射技术,结合覆冰广域监测原理模型,分析覆冰与线缆温度变化关系,利用有限元分析软件对OPGW覆冰与未覆冰状态的缆线温度变化进行了热力学仿真。为验证该方法监测的性能及可靠性,在覆冰实验基地进行了现场模拟挂塔试验,试验结果表明,基于OPGW的输电线路覆冰监测能够准确定位和识别覆冰区段与未覆冰区段,实现输电线路覆冰广域监测。     

计及作动器时滞的高速铁路受电弓最优控制

随着列车运行速度的提高,受电弓与接触网系统之间的耦合振动加剧,导致接触力波动加大,恶化高速列车的受流质量,影响了高速列车的安全稳定运行.受电弓的主动控制能够降低接触力的波动,保证高速列车的稳定受流,但在受电弓主动控制中,存在作动器时滞的问题.针对该问题,提出一种考虑作动器时滞的控制策略来降低接触力的波动.采用鲁棒自适应...     

实现洗碗机水位信号延迟传递的技术改进研究

气压式水位检测是洗碗机普遍使用的水位信号检测的方式,本文针对目前存在的洗碗机在洗涤过程中关门误触发高水位保护的问题展开研究,分析检测系统的工作原理与压力值传递的特性,提出了基于原有系统增加缓冲器的技术改进,通过缓冲器形成了对瞬时气压变化在传递过程中的延迟和过滤效应,保证了水位信号检测的准确性和稳定性.综上,本文为洗碗机...     

考虑风电特性的送出线路过载控制方法

风电送出线路不满足N-1安全约束时,任意一条线路跳闸都会导致其他线路出现过载。针对集群式风电并网的特点,首先分析风电机组低电压穿越(LVRT)能力、风电短时出力波动对传统过载控制方案的影响,并提出针对性建议。在此基础上,进一步提出考虑风电出力变化趋势的过载切机方案,通过数值方法分析各风电场的出力变化趋势,动态优化选择切机对象,使得切机措施更加高效,减小风电送出线路再次发生过载的概率,从而保障风电外送通道的安全性。     

基于降阶模型辨识的交直流混合输电系统广域阻尼控制

提出了一种辨识交直流混合输电系统降阶模型并设计其广域阻尼控制器的方法。首先在单输入单输出系统模型辨识原理的基础上提出交直流混合输电系统降阶模型的辨识方法;根据射影控制原理进一步设计了交直流混合输电系统的广域阻尼控制器。考虑到广域反馈信号在传输过程中存在的通信时延对系统稳定性的影响,设计了基于广域信号主导模式的时延补偿环节。以规划中的南方电网交直流混合输电系统进行算例研究,验证了所设计的广域阻尼控制器的有效性与可靠性。     

计及系统延迟的直流微电网经济运行控制策略

系统延迟对微电网经济运行控制策略的有效实施影响巨大,针对该问题,提出一种计及系统延迟的直流微电网经济运行控制策略.该控制策略降低了系统对底层拓扑的依赖,实现微电网即插即用功能,并使系统能够在任意通信拓扑下高效实现经济运行控制;其次,通过分析控制延迟与通信延迟对系统的影响机理,提出系统延迟补偿策略,提高系统在高延迟下的稳...     

基于积分滑模控制的广域阻尼鲁棒控制策略

采用混合H2/H∞鲁棒控制设计积分滑模面的过程中,由于仅使用一个公共的Lyapunov矩阵而产生了一定的保守性;与此同时,该方法也未充分考虑由于系统结构未知以及运行点变化造成的不确定性.针对这些问题,提出一种降低保守性和不确定性的广域阻尼积分滑模控制方法.该方法设计了积分形式的滑模切换函数,并通过边界层方法削弱抖振.在设计滑模面的过程中,首先将H2/H∞控制理论中的Lyapunov矩阵与系统矩阵分离,并对H2控制和H∞控制分别计算能使多面体各个顶点的约束条件均成立的矩阵,并将该矩阵取为积分滑模控制中的反馈增益矩阵,进而获得基于降低保守性且降低不确定性的积分滑模控制器.IEEE 4机2区域系统仿真结果验证了该方法的正确性和有效性.     

基于关联矩阵的输电线路广域后备保护研究

介绍了广域保护的背景和现实意义,通过获取电力系统中的多点信息来实现新的保护和控制算法.在此基础上借助广域保护的分布式系统结构,采用基于变电站智能电子设备(IED)保护动作系数和关联系数矩阵的输电线路广域后备保护算法,实现新的电网故障判别机制,并结合具体的电网验证了算法的合理性和有效性.     

城市主干道交通信号自适应控制设计

介绍了一种新型的交通信号自适应控制系统，以可编程控制器为现场控制器，构建两级协调控制模式，第一级采用精确算法计算控制参数，第二级用模糊控制法对多个路口参数进行优化协调控制，两层控制的算法分别由PLC语句和C＋＋实现。