统一潮流控制器对继电保护运行影响的仿真研究

利用基于实际法建立的RAZFE型距离保护的仿真软件，对含有统一潮流控制器( UPFC)的交流系统进行了仿真 计算；并通过设置不同类型的故障，将此系统与普通的交流 输电系统继电保护装置的动作行为进行分析比 较，发现UPFC安装在保护线路的背后时，保 护动作信息将有所变化，但不影响保护的正确动作。这 种将保 护装置的数字仿真与含有UPFC的FACTS系统的数字仿真相结合的方式，为研究FACTS元 件对输电系统原有继 电保护的影响提供了一条新的途径。     

有FACTS装置的电力系统在市场环境下的最优调度

随着电力工业重构的不断深入，转运业务需求的增加要求系统提供更高的输送能力。FACTS技术的应用能够提高系统的输电能力、降低网损、改善系统的稳定性、降低电能成本，促使电能交易顺利完成。依据有功性能指标，文中提出了FACTS装置的优化配置方法，并通过解最优潮流问题得到FACTS装置的可控参数值，同时讨论了FACTS装置对系统实时电价的影响。用IEEE-14节点算例验证了所提算法的有效性。     

可控串联补偿(TCSC)的分析研究(上) 计及TCSC详细模型的电力系统稳态、暂态仿真研究

在建立TCSC的物理数学模型的基础上，通过求解描述其特性的微分方程组，得到解析解，并 进一步导出了稳态及暂态情况下TCSC装置的基波阻抗公式和电感、电容元件支路的电压、电 流表达式；提出了含有TCSC装置的电力系统仿真的原理和方法，将TCSC模型与系统分析程序 接口，实现了详细计入TCSC影响的稳态及暂态稳定仿真计算；通过仿真验证了TCSC能 够显著地改善系统的阻尼，提高电力系统的稳定性。     

考虑暂态电压稳定的低压减载地点选择

提出一种考虑暂态电压稳定的低压减载最佳地点的选择方法。在电力系统微分代数方程模型中，系统轨迹碰到奇异面对应着系统发生暂态电压失稳，可以通过切负荷控制使得奇异面远离系统轨迹，从而避免发生电压崩溃。奇异面移动的距离可以看做评估控制效果的一个指标。用文中提出的灵敏度分析方法计算这一指标对于节点负荷的灵敏度，根据灵敏度大小选择低压减载装置的最佳地点。在IEEE 39节点系统中进行了仿真验证，结果说明所提出的低压减载地点选择方法合理有效。     

水轮机调速系统空载稳态品质的考核指标探讨

近年来,我国普遍存在着用水轮机调速器的考核指标——转速变化,作为考核水轮机调速系统空载稳态的唯一标准,忽视了对水轮机调速系统其他两个组成部分——主接力器(代表水轮机稳态特性)和油压装置的考核。本文通过葛洲坝二江电厂两种不同型号的水轮机调速系统现场调试的实践,充分考虑机组安全与经济运行,阐明了其空载稳态品质的全面考核指标,探讨了其空载稳态时转速变化、接力器摆动、油泵工作系数及油泵停止(或空载)运行时间等指标的相互关系,并提出了具体标准,以利于从调速这个角度来考核水轮机、调速器、油压装置的设计制造安装质量。     

计及FACTS装置的最大输电能力研究

输电能力是所有电力市场的参与者进行交易活动所必需的重要信息。文中提出了一种考虑常见FACTS装置（如UPFC，TCPS，TCSC等）的最大输电能力计算模型，在模型中考虑了电压水平、线路和设备过负荷等静态安全性约束条件，以及由于潮流方程解的鞍点分叉导致的电压稳定性约束条件。在算法上选用逐次线性化优化方法，并对每一个线性化子问题采用新算法——预测校正原始对偶对数障碍内点法求解。算例计算结果不仅说明了不同的FACTS装置和安装位置对电网的输电能力有不同程度的影响，同时也表明了文中的模型和算法是有效的，具有一定的应用价值。     

UPFC潮流控制与优化的研究

FACTS对电力系统暂态的控制作用已被广泛认可，但对稳态方面的作用仍需要进一步的研究。文中基于功率注入法，建立了统一潮流控制器（UPFC）的稳态模型，分析了UPFC的潮流控制特性，同时通过三维立体图像形象地显示出UPFC的控制范围。基于该模型，UPFC的潮流控制研究可转化为一个优化问题的求解。通过求解最优潮流问题可得到UPFC所在支路的传输功率、系统发电费用和系统网损。IEEE-14和IEEE-30节点系统的优化结果表明：UPFC对系统局部范围内的潮流有相当大的调节作用，但对于系统范围内的经济性目标却作用有限。这说明UPFC稳态控制能力依赖于系统的运行目标，因此UPFC在稳态下的最佳控制策略应该是与相应运行方式相结合的区域目标下的优化控制。该结论对UPFC的选址也有一定的参考价值。     

大型发电机组调速器的非线性最优PSS

提出了一种大型水电站调速系统的非线性最优电力系统稳定器（PSS）的原理和技术。该技术的关键是采用了状态-动态-测量（SDM）的反馈方法。计算机仿真和动模实验证明，利用该方法推导出的水电站调速系统非线性最优PSS（GNOPSS）控制规律能够显著提高远距离输电系统的安全稳定性，其效能价格比远超过多种FACTS设备，且与FACTS设备的效果是叠加的，不发生矛盾。该研究成果同样适用于大型火电机组的汽门开度调节系统。     

基于奇异值分解方法的FACTS交互影响分析

针对电力系统中多台灵活交流输电装置（FACTS）控制器之间可能存在的交互影响问题，以可控串联补偿器（TCSC）和静止无功补偿器（SVC）2种FACTS控制器为研究对象，提出了一种基于奇异值分解（SVD）的交互影响分析方法，定量分析了新英格兰10机39节点电力系统中同时装设TCSC和SVC时，2台FACTS装置之间可能存在的交互影响问题及电气参数对交互作用的影响。时域仿真结果验证了所提出的方法的有效性，表明电气距离的改变对TCSC与SVC间的交互作用有着较强的影响，增加电气距离，交互影响变弱，缩短电气距离则会加重两者之间的交互影响。     

电力系统暂态稳定问题和迭代学习控制的研究

提出暂态稳定是解决电力系统稳定问题的重点，由于电力系统的非线性，模型和干扰 的不确定，寻找较少依赖于数学模型、具有较强适应性的控制策略是电力系统稳定控制的 重要课题。例如，在特定的条件下，重要的FACTS装置STATCOM如控制不当，则有可能出现负 阻尼现 象，诱发系统振荡。将迭代学习控制方法应用到FACTS装置的阻尼振荡控制中，对系统的各 种运行点具有很好的适应性，并可自动消除负阻尼的出现。同时证明了这种控制方法用于两 种FACTS装置的收敛性。仿真结果表明迭代学习控制法与常规PI控制相比，在很多情况下具 有较好的适应性。     

含FACTS元件的电力系统非线性最优潮流计算

根据FACTS 元件的控制原理分别建立适合于最优潮流计算的数学模型，便于给定其计算初值和可行域。提出采用直接非线性路径跟踪算法求解含FACTS元件的电力系统最优潮流模型，研究了FACTS元件的支路潮流控制对该算法的影响。IEEE 30节点和IEEE 118节点系统的优化计算结果表明该算法不仅具有强大的处理不等式约束的能力，而且还具有较强的适应支路功率定向定值控制的能力，但其收敛性要受到FACTS元件的数目及安装地点的影响。     

电压源型超导磁储能装置特性的全时域仿真研究

介绍了电压源型超导磁储能装置（VSMES）的基本结构和工作原理，在Matlab环境下建立了VSMES的全时域仿真模型，利用所建立的模型对VSMES的稳态和动态特性进行了详细的时域仿真研究。详细分析了一个稳态周期内，各阶段VSMES的物理工作过程和能量流传情况，并在此基础上总结了VSMES系统参数对其特性的影响特点。动态研究着重分析了系统参数对其动态响应的影响，以及在电力系统暂态过程中的作用。所得结论为VSMES系统的设计、运行和参数选择提供了依据。     

用于静态安全在线评估的超导储能装置安装地点选择

利用超导储能（SMES）技术进行电力系统静态安全在线监测和评估是该技术在电力系统中的一种新应用，SMES装置安装地点的选择至关重要。文中首先推导了特征值对于负荷变化的灵敏度计算公式，以此为基础，提出了基于灵敏度的子系统划分方法，获得了系统静态安全薄弱区域，并说明了静态安全薄弱区域内SMES装置位置选择的过程。最后以EPRI 36节点系统为例，通过在不同节点安装SMES装置,对比负荷变化时监测节点的频域响应曲线的变化过程，说明了该安装地点选择的正确性。     

基于电压源换流器的高压直流输电系统混合调制方式

提出了一种适用于基于电压源换流器的直流输电系统的混合调制方式，可满足输电系统的暂态响应和稳态特性的需求。控制系统配置正弦脉宽调制（SPWM）和最小开关损耗2种调制方式:系统受到扰动或处于暂态时，采用响应速度快的SPWM，提高系统的暂态控制能力，改善暂态响应特性;系统处于稳态运行时，则采用最小开关损耗控制，提高系统运行的稳态特性和经济性。使用状态监测器监视系统状态，据此动态地选择合适的调制方式。描述了混合调制方式的基本原理，并基于PSCAD/EMTDC数字仿真软件，对该调制方式的控制效果进行了仿真验证。结果表明，所提出的混合调制方式具有良好的控制性能和稳态损耗特性，适于工程应用。     

光纤测温在三峡左岸电站机组中的应用

分析了三峡左岸电站机组电阻温度探测器测温的优缺点,介绍了光纤测温的原理和特点。通过在机组汇流环安装光纤测温装置进行试验,对光纤测温的准确性、稳定性以及系统功能进行了分析。分析结果表明,光纤测温采集准确、稳定性好、满足三峡水电厂在线监测系统要求。通过试验发现了真机安装可能存在的问题,并提出了解决办法,得出了光纤测温满足三峡左岸电站机组测温要求,可以进行真机安装的结论。     

基于多目标进化算法的TCSC与SVC控制器协调设计

以可控串补（TCSC）与静止无功补偿器（SVC）两种FACTS装置为研究对象，通过理论分析指出了TCSC与SVC联合运行时不同控制目标间的矛盾，并通过一多机系统时域仿真实例，介绍了TCSC与SVC控制器之间存在的交互影响。仿真表明：单独设计且运行良好的SVC与TCSC控制器，并不能保证两者同时投运工况下控制器的性能。将FACTS功能控制器的协调问题转化为一多目标优化问题，采用多目标进化算法（MOEA）优化控制器参数，得到一组Pareto优化解集，时域仿真验证了协调控制器的控制效果良好。     

基于动态无功源综合优化配置研究的新方法

从非自治非线性多机电力系统暂态稳定性的机理和规律出发,将多机系统等值为单机—无穷大系统并应用扩展等面积法则快速计算暂态稳定裕度.在对区域内暂态稳定薄弱环节定量分析的基础上,考察动态装置对系统暂态稳定的提升效果,进而提出了结合暂态稳定裕度指标和极限切除时间指标综合优化方法,确定动态无功最佳配置方案.同时对动态装置补偿容量的确定也考虑了系统暂态电压稳定的限制.通过IEEE 39节点系统和某电网220 kV网架系统说明了该方法有效性.     

FACTS暂态稳定控制的系统模型的研究

多机系统所特有的多摆失步和多模振荡现象是实际电力系统暂稳研究中的重要问题。目前以单机-无穷大系统为模型所设计的FACTS控制器，因系统模型的局限性不能很好地解决上述问题，文中提出了4机系统模型作为FACTS暂稳控制研究的基本模型。以可控串联补偿（TCSC）为例，进行了PI控制在单机-无穷大系统和4机系统上的性能比较，说明了提出4机系统模型的必要性。通过在4机系统上进行迭代学习控制（ILC）的研究，并在17机系统上进行校核，验证了该模型的正确性和典型性。     

电压预测技术提高HVDC混合实时仿真器接口稳定性

介绍使用电压预测技术提高HVDC混合实时仿真系统接口的稳定性。接口稳定性是建立混合实时仿真系统的关键问题。利用电压预测技术，结合“虚”阻尼并联支路，可以有效地减小接口电流噪声，提高RTDS数值计算稳定性，保证数模接口在稳态和暂态仿真中的稳定。各AC/DC接口的电压预测步长需独立精心选择，典型值在1个～3个步长，取决于直流平波电抗值的大小和直流输电线的长度。文中给出了接口的技术实现和性能校验结果。     

基于EEAC的重合闸最佳时刻的计算

输电线路的重合闸时刻对于重合闸完成后系统的稳定性有明显的影响。即使是重合 于永久性故障，只要在最佳时刻重合闸同样可以显著改善系统的稳定性。线路的最佳重合时 刻随系统的运行方式而改变，为了在线计算线路故障后的最佳重合时刻，文中将EEAC理论用 于最佳重合时刻的计算。对实际系统的仿真表明，用EEAC等值实时计算最佳重合时刻是可行 的。