交直流并联输电系统的非线性分岔分析

由于高压直流输电HVDC(high voltage direct current)系统的动态特性以及交直流接口方程的非线性,交直流输电系统将具有非常复杂的动态环节与非线性环节,传统的线性分析方法无法准确分析系统的非线性特性。为此,应用分岔理论分析了一个典型交直流输电系统的电压稳定性,将负荷端有功功率、无功功率,原动机功率、HVDC控制参数等作为分岔参数,对整个系统进行了单参数和双参数分岔研究,特别是对HVDC控制系统所引起的分岔变化进行了详细分析。研究表明,在不同运行条件下,系统将出现多种复杂的分岔现象,直流输电系统的控制方式、控制参数及传输功率对系统电压稳定性有显著影响。     

交直流互联系统电压稳定性研究

利用分岔理论对交直流互联电力系统电压稳定性进行分析。首先对交直流系统进行数学建模,给出系统、发电机、励磁系统和直流系统数学模型表达式,利用连续潮流方法对系统平衡解流形进行追踪并求取分岔点．通过考虑直流电流参考值、励磁系统参考电压等系统参数对电压稳定性的影响,并利用实际WSCC9节点系统进行验证分析。最后通过时域仿真的方法还初步探讨了直流输电线路对整流侧和逆变侧电压的影响。     

多馈入高压直流输电系统电压稳定性的小扰动分析法

提出一种分析多馈入高压直流输电系统电压稳定性的小扰动分析法(特征结构分析法),并提出了电压稳定性相关比概念.为了研究多馈入高压直流输电系统的电压稳定性,建立了一个双馈入的小测试系统.详细的高压直流输电系统动态模型包括高压直流系统控制模型、交流网络模型、发电机模型及感应电动机负荷模型.研究结果表明,电压稳定性相关比(VSCR)可有效识别出多馈入高压直流输电系统中与电压稳定性相关的关键因素。     

多馈入高压直流输电系统电压稳定性的小扰动分析法

提出一种分析多馈入高压直流输电系统电压稳定性的小扰动分析法(特征结构分析法),并提出了电压稳定性相关比概念。为了研究多馈入高压直流输电系统的电压稳定性,建立了一个双馈入的小测试系统。详细的高压直流输电系统动态模型包括高压直流系统控制模型、交流网络模型、发电机模型及感应电动机负荷模型。研究结果表明,电压稳定性相关比(VSCR)可有效识别出多馈入高压直流输电系统中与电压稳定性相关的关键因素。     

交直流输电系统的电压稳定性

本文介绍了交直流输电系统的电压稳定问题,提出了求解复杂交流系统电压稳定判据的新方法——控制变量摄动法,并建立了研究交直流系统电压稳定性的数学模型,探讨了直流控制方式对电压稳定性的影响。最后,还应用本文论述的稳定判据及其求解方法,针对葛-上线直流输电工程南桥(逆变)侧交直流系统做了计算分析,得出了几点结论。     

基于改进TOPSIS方法的柔性直流输电系统电压等级优选

电压等级是柔性直流输电系统中的研究基础,为了能够合理地选择电压等级,文中提出改进TOPSIS法进行柔性直流输电系统电压等级优选.文中首先根据输电容量和输电距离数据,根据理论计算和现场调研,计算出电压等级的范围,参考直流输电系统已确定的电压等级,提出候选的柔性直流输电系统电压等级方案;然后分析影响柔性直流输电系统电压等级...     

多馈入直流输电系统换流母线电压稳定性评估模型和算法

根据多馈入直流输电MIDC(Multi-Infeed Direct Current)系统中的无功功率和电压之间的关系，提出了MIDC系统换流母线电压稳定性评估的模型和算法，提出了电压调节系数耦合度的概念，通过一个双馈入直流输电系统，分析了直流输电系统控制方式、短路比和MIDC系统中各子系统间电气距离对换流母线电压稳定性因子和电压调节系数耦合度的影响，并提出了提高MIDC系统换流母线电压稳定性的措施。     

应用分岔理论分析SVC对电力系统电压稳定性的影响

基于分岔理论的电力系统电压稳定分析对于深入理解电压失稳机理有重要意义,特别是对于灵活交流输电系统,如静止无功补偿器等,分岔理论能够有效分析系统的动态控制特性对电压稳定的影响。利用非线性动力系统的分岔理论,使用通用分岔分析软件AUTO2000对典型的含SVC系统和不含SVC系统进行电压稳定的分析,得出了系统在两种情况下的分岔点数值。研究发现,通过添加静止无功补偿器(SVC),可以延迟系统的Hopf分岔点和鞍结分岔点,增加负荷极限,从而提高了系统电压稳定性。之后又通过双参数分岔分析确定了两维分岔边界。结果表明,在使用SVC控制器提高系统电压稳定性时,要详细考虑其参数对系统中各种分岔的影响,综合优化控制器的设计和安装。     

应用分岔理论分析SVC对电力系统电压稳定性的影响

基于分岔理论的电力系统电压稳定分析对于深入理解电压失稳机理有重要意义,特别是对于灵活交流输电系统,如静止无功补偿器等,分岔理论能够有效分析系统的动态控制特性对电压稳定的影响.利用非线性动力系统的分岔理论,使用通用分岔分析软件AUTO2000对典型的含SVC系统和不含SVC系统进行电压稳定的分析,得出了系统在两种情况下的分岔点数值.研究发现,通过添加静止无功补偿器(SVC),可以延迟系统的Hopf分岔点和鞍结分岔点,增加负荷极限,从而提高了系统电压稳定性.之后又通过双参数分岔分析确定了两维分岔边界.结果表明,在使用SVC控制器提高系统电压稳定性时,要详细考虑其参数对系统中各种分岔的影响,综合优化控制器的设计和安装.     

应用极点配置理论的新型高压直流输电的控制器仿真

本文着重研究基于同步旋转坐标系下电压源型高压直流输电的暂态数学模型,提出一种采用极点配置理论设计的电压源型高压直流输电系统的控制器。基于状态反馈线性化的逆系统方法,推导了电压源型高压直流输电系统的逆系统模型,并构造出伪线性系统,实现了对电压源型高压直流输电系统有功功率和无功功率的解耦,最后采用极点配置方法对该伪线性系统进行综合,设计了相应的控制器。仿真结果表明,基于逆系统理论采用极点配置方法设计的控制器在大扰动下的动态响应特性优良。     

基于分岔理论的HVDC系统静、动态特性对比分析

应用分岔理论分析了一个HVDC系统的动态电压稳定性,分析了不同控制方式下HVDC电压稳定性与短路比SCR的关系,并与传统基于静态分析方法得出的电压稳定指标进行了对比分析,指出了两者之间的联系。研究结果表明,通过静态方法分析得出的HVDC系统临界失稳点就是分岔研究中HVDC系统的鞍结分岔点,并对应HVDC系统的静态电压失稳,但是在一定运行方式下,HVDC系统将出现Hopf分岔,只有通过动态分岔分析才能得到。     

运用分岔理论研究电力系统电压稳定性

为研究电力系统电压稳定性问题,用分岔理论的基本原理分析了电力系统中常见的分岔现象及其对电压稳定的影响。从静态分岔和动态分岔两个方面阐述了分岔理论在电压稳定分析中的具体应用后,论述了引起电压失稳的鞍结点分岔(SNB)、Hopf分岔(HB)及奇异诱导分岔(SIB)等3种主要分岔形式的定义、分岔发生的条件及分岔点的数值计算方法,并给出了相应的数学模型及适应范围,比较了各种分析方法的优缺点,还讨论了各种分岔之间相互作用对电压稳定的影响。最后,展望了分岔理论在电压稳定分析应用中需进一步深入探讨的问题。     

分岔理论在电力系统电压稳定研究中的应用述评

首先简要介绍了分岔的基本概念,然后从静态分岔和动态分岔两个方面,评述了分岔理论在电压稳定研究中的应用情况。重点介绍了鞍节分岔点和Hopf分岔点的求取算法,分析了各种算法的优缺点,并简要介绍了奇异诱导分岔在动态电压稳定分析中的应用情况,最后对分岔理论在电压稳定研究应用中的前景进行了展望。     

Power system voltage stability and security assessment

The purpose of this investigation is to review the recent research progress in voltage stability and security assessment of power systems. This paper presents the fundamental concepts of voltage stability, gives a short recall of the classical voltage theory and different criteria currently available for predicting voltage collapse problems in power systems, which have been associated with multiple power flow solutions, bifurcation, dynamics of tap changers, stochastic loads, singular values, etc. The various methods for studying voltage collapse are compared. The application of expert system techniques to assist in the decision-making process of the reactive power/voltage control problem of power systems and future research directions towards voltage stability and security assessment will also be proposed in this paper.     

分岔方法及其在电力系统中的应用

本文给出了可用来分析电力系统电压稳定和周期振荡的分岔理论中的有关转折分岔和Hopf分岔的概念、定理,并根据两类描述电力系统方程：微分方程和代数方程,结合降维方法如LS约化方法、中心流形方法介绍了求解分岔点的方法以及分岔理论在电力系统中的应用。     

多馈入直流系统无功补偿选址研究

无功补偿是提高电压稳定性的有效手段之一。在多馈入直流系统中,无功补偿问题更加复杂,传统电压稳定性指标无法有效地表示多馈入系统的电压和无功功率之间的关系。从多馈入相互作用因子、节点权重和时域计算的角度出发,综合考虑静态和动态电压稳定性,提出了用于判断多馈入系统电压稳定性的新指标—多馈入电压稳定因子。在此基础上提出无功补偿选址方案：先利用多馈入相互作用因子对应的临界阻抗的交集判定电压薄弱区域,再根据电压薄弱区域和多馈入电压稳定因子大小综合排序选出区域内的优先补偿节点。仿真结果验证了指标的有效性和准确性。     

多馈入直流系统换流母线动态电压稳定性分析

直流输电系统中换流器运行时消耗大量的无功功率,致使逆变侧的电压稳定问题最为突出,若所联交流系统强度较弱,则电压稳定问题更为严重。近年来,国内直流输电系统陆续投产,直流系统间的相互作用使得多馈入直流系统的电压稳定性更为复杂,仅研究单条直流系统的电压稳定性已无法满足工程实际需求。以两馈入直流系统模型为例,研究换流母线补偿的无功大小、直流间耦合程度、以及多馈入短路比大小对多馈入直流系统换流母线电压稳定性的影响。NETOMAC仿真结果表明,在多馈入直流系统中,在一定范围内增大换流母线无功功率补偿、减小直流系统间电气距离、增大所联系统多馈入短路比均对动态电压稳定有利。     

直流输电系统电压等级序列研究

根据直流输电技术发展及其在我国电力系统中长期发展规划中的应用前景,提出为直流输电系统划分电压等级标准化序列的思想。详细论述了直流系统划分序列的必要性和依据,在此基础上确定电压等级序列组成,比较各电压等级的经济性,得出各自的适用范围。最后,针对具体案例分析了不同电压等级直流系统在规划电网中的适用性,对直流输电进一步发展需解决的问题进行了论述。     

Voltage stability boundary and margin enhancement with FACTS and HVDC

Voltage stability is a major concern of today’s power system, especially under heavily loaded conditions because of reactive power limits. FACTs devices are very effective solution to prevent voltage instability and voltage collapse due to fast and very flexible control. In this paper, the impacts of SVC, STATCOM, TCSC and HVDC on voltage stability boundary (VSB) in P–Q plane have been studied. The bus impedance matrix and load flow results are used to find the voltage stability boundary. The Z_bus is modified to take into account the effect of FACTS on VSB. The variable susceptance model for SVC and variable series impedance power flow model for TCSC are used in Newton Raphson’s method. The STATCOM is modelled as variable voltage source connected in series with an equivalent impedance of the shunt connected transformer. Similarly HVDC is also modelled as two STATCOMs connected at each end of the line one as rectifier and another as inverter. Some important bus and line stability indices are evaluated to determine the most effective location for SVC/STATCOM and TCSC/HVDC respectively in order to achieve the maximum enhancement of voltage stability margin. The study has been carried out on IEEE-14 bus and IEEE-30 bus test systems using MATLAB programming. A comprehensive study is done to compare the effectiveness of FACTS devices and HVDC on voltage stability margins.     

华东大受端电网安全稳定分析研究思路

含多馈人直流输电系统和特高压交流联网的华东电网,其运行复杂性和难度使电网安全稳定面临风险.提出了从交直流系统动态交互作用的影响、大受端电网电压稳定、大受端电网频率稳定、直流功率调制对受端系统稳定性的影响分析,以及特高压交流线路投产初期华东受端系统的无功电压运行分析等5个方面开展华东大受端电网安全稳定研究的基本思路,指出研究的关键,对保障大受端电网安全稳定运行具有深远的意义.