东北500 kV电网HAVC系统工程设计与实现

将混成自动电压控制（HAVC）理论应用于电力系统可以显著提高电网的电压控制水平,增强电网抗扰动能力，改善电压稳定性，合理分配无功和减少网络损耗。首先简要介绍了HAVC系统的理论及其在东北500 kV电网应用的必要性；然后，基于HAVC理论设计东北HAVC硬件体系结构，并根据绥中发电厂的实际情况设计了一套HAVC电厂调控屏。动态模拟仿真试验表明了HAVC硬件体系结构的正确性和HAVC电厂硬件装置的有效性。     

自动电压控制中连续变量与离散变量的协调方法（一）变电站内协调电压控制

无功电压调节手段既包括连续变量（发电机、调相机等），也包括离散变量（电容器、电抗器、有载调压分接头等），在自动电压控制过程中二者的协调体现在厂站内部和厂站之间2个层面。文中提出了“离散设备优先动作，连续设备精细调节”的原则。重点研究了变电站内部的协调电压控制问题，提出了“集中控制+电压无功控制备用”的变电站控制模式。在控制策略的求解上，首先基于专家规则得到无功调节方向，然后基于控制灵敏度在离散设备与连续设备之间进行无功分配。该成果已在国内多个网、省级电网控制中心得到实际应用。     

分布式电压无功全局优化控制系统的研制与应用

针对目前广州电网电压无功控制的不足，介绍了自主开发的分布式电压无功全局优化控制系统的结构、原理、研制过程、技术难点及应用情况。系统由主站系统、变电站电压无功实时控制子系统和通信子系统构成，各子站系统的电压和无功控制范围通过全网离散无功优化计算获得，可实现对电网电压无功全局优化和分布式实时控制。该系统已在广州鹿鸣电网挂网运行，运行良好。     

电压源型电能质量控制技术研究

设计了应用于配电网的电压源型电能质量控制系统，该系统主要包括整流器、三相逆变器、控制器、电压电流检测电路等。研究了提高用户电压质量的电压无功控制规律，设计了抑制电压波动和闪变的控制系统，并分析了控制系统的稳定性以及控制作用与网侧阻抗的关系。给出了谐波电压模拟检测电路并对其幅频特性和相频特性进行了仿真计算。通过电能质量控制系统与电网间同步运行试验和谐波电压抑制试验，实现了逆变器与电网的同步运行控制以及负载谐波抑制控制。     

江苏电网AVC主站系统的研究和实现

文中提出的无功电压控制(AVC)系统主站部分基于分级电压控制结构。其中，二级电压控制通过求解一个考虑多目标的二次规划问题，将中枢母线电压控制在给定的设定值附近；三级电压控制利用以网损最小为目标的最优潮流计算，求出中枢母线电压的设定值曲线。使用符合IEC 61970标准的公共信息模型（CIM）导入导出技术与当前能量管理系统（EMS）交换数据，并提出了多条措施来保证控制系统的可靠性和鲁棒性，使之在江苏电网中得到较好的应用。     

自动电压控制中连续变量与离散变量的协调方法（二）厂站协调控制

遵循“离散设备优先动作，连续设备精细调节”的原则，以变电站母线电压上下限为协调约束，提出了一种基于协调约束实时更新的厂站协调电压控制方案。首先在变电站侧增加虚拟调相机，通过站内协调，在给出离散设备控制策略的同时，得到虚拟调相机的期望无功出力;然后，按照控制等价原则，将虚拟调相机无功出力转换为实时更新的协调约束，并加入到本区域的协调二级电压控制（CSVC）模型中统一求解，该CSVC模型无离散变量，避免了混合整数规划问题的求解。所述成果已在国内多个网、省级电网得到实际应用。     

县区电网电压无功控制系统设计

针对目前地区电网电压无功控制的现状,提出了电网电压无功监控系统的设计方案。说明优化控制系统应该实现的功能,选用线性规划(LP)算法为核心程序,正常状态下以有功网损最小为目标函数。依据分离原理提出两层分级控制的系统结构,分析优化控制系统的工作流程及特点。     

清江梯级调度计算机监控系统AVC功能实现

自动电压控制系统(AVC)是提高电网电压质量,降低网损,实现电网运行在线控制的有效手段。本文介绍了清江梯级调度中心计算机监控系统AVC功能的设计实现,该系统的应用提高了清江梯级电站电压无功运行水平,确保了电网安全、优质和经济运行的要求。     

不平衡电压下双馈异步风力发电系统的建模与控制

提出了不平衡电网电压条件下双馈异步发电机（DFIG）在正、反转同步速旋转坐标系中的完整数学模型，推导和分析了不平衡电网电压条件下DFIG定子输出瞬时有功、无功功率组成。在此基础上，提出了小值稳态不平衡电网电压条件下增强DFIG不间断运行能力的4种可供选择的控制方案。讨论了不同不平衡控制目标下转子正、负序电流指令值计算原则，设计了正、反转同步速旋转坐标系中DFIG的双 dq转子电流控制器的不平衡控制方案，实现了不平衡电网电压条件下转子正、负序电流的独立跟踪控制，有效地提高了小值稳态不平衡电网条件下风电机组的不间断运行能力。仿真研究验证了理论分析的正确性和所提出的双 dq转子电流不平衡控制方案的有效性。     

基于15区图的变电站电压无功控制系统设计

电压无功控制系统（以下简称VQC）是变电站为保证电压质量、无功平衡和电网安全可靠经济运行而对变电站实行的控制措施。对传统9区图控制策略作出重大改进，详细介绍了基于15区图的变电站电压无功控制系统和实现过程，该系统的运用提高了电压水平的合格性和稳定性，使整个电网的网损降到尽可能低的程度。     

变速恒频双馈电机风电场电压控制策略

提出了一种基于变速恒频双馈电机的风电场电压控制策略,该策略以风电场出口升压变压器高压侧电压为控制目标。介绍了该控制策略的总体结构,阐述了风电场高压侧电压控制的原理,并考虑风电场无功功率极限,研究了无功功率控制、分配和故障情况下紧急电压控制方案。针对风速扰动和电压骤降2种情况进行了仿真。仿真结果表明,所提出的控制方案与功率因数控制和传统的电压控制策略相比可以明显地提升风电场电压水平,且无需高压侧信号、经济有效。     

分布式电压无功优化控制系统的设计与应用

分布式电压无功优化控制系统采用Extended Ward对控制系统以外的电网进行等值，以网损最小为目标函数，对控制系统进行无功优化计算，实现了配电系统区域网电压无功优化的实时在线控制和监测功能，使区域网的电压无功控制达到最优，改善了用户电压质量，降低了线路损耗。同时，还具有电压合格率、供电可靠性统计及线损指标分析、谐波分析、运行监控等功能。该系统在山东省济宁电业局经1年多试运行，效果良好。     

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输延迟的影响。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。     

基于控制模式的地区电网AVC系统设计及应用

介绍了一种新的用于地区电网的自动电压控制（AVC）系统，该系统遵循无功在高电压水平下分层分区平衡原则，通过协调控制，全面实现AVC的各种控制目标。首先提出了区域电压控制、就地电压控制和区域无功控制3种控制模式，分析了各控制模式时间解耦并协调配合的方法；然后介绍了与能量管理系统（EMS）一体化设计的AVC系统的设计与实现。新开发的AVC系统已投入多个地区电网实际运行，结果表明AVC系统对提高电网电压合格率、优化无功、降低网损有明显的效果，并大大减轻了运行人员的劳动强度。     

电网短路时交流励磁风电机组网侧变换器控制策略

电网短路故障时交流励磁用双脉宽调制（PWM）变换器应提供足够的励磁电压实现交流励磁发电机的不间断运行，要求双PWM变换器直流链电压在故障时波动较小。分析并提出一种电网短路故障时交流励磁风电机组电网侧变换器的控制策略，该方案在电压跌落时仅利用电流内环控制电网侧变换器，并于电压正常时采用带前馈的双闭环电压控制策略控制电网侧变换器。通过仿真验证了所提出的方案在电网短路故障发生和切除时稳定控制直流链电压的有效性，为故障过程发电机不脱网励磁控制奠定了基础，同时该方案也能有效保护直流侧电容及提高系统的稳定性。     

地级电网无功调整特点与提高电压合格率的对策

根据地级供电电网的特点。结合电网运行中存在影响电压合格率的相关因素进行分析和总结，并针对影响电压合格率的各类因素，依据电压与无功的关系以及电网调压原则，提出相应的解决措施，达到提高电压合格率的目的。     

桂林电网AVC系统应用及其改进措施

基于无功分层分区控制和无功电压区域控制的原则,提出一种地区电网AVC系统设计方法.设计方案完成了主站系统搭建设计和控制策略分析,通过AVC系统安全策略,实现了全网电压合格和无功优化.文章概述了电力系统无功电压控制的问题现状、AVC研究现状及电网动态电压稳定的策略,桂林电网无功平衡和电压控制的研究,以及应用一年来的电网运行情况,分析了存在问题及其相关的解决措施,并提出了下一步桂林电网无功电压调控的目标等.     

电力系统二级电压控制的研究

介绍了二级电压控制的主要原理，提出了划分控制区域、选择先导节点和控制发电机的新方 法；同时设计了一种新的动态二级电压控制器。以EPRI—36节 点系统为例进行仿真计算，结果表明：在电压失稳的过程中，二级电压控制可以从区域电压 稳定的角度出发，协调本区域内各电压/无功支持源的无功出力，改善区域电压水平和提高 系统电压稳定性。     

变电站电压无功控制范围的整定计算方法

现有变电站电压无功控制装置的控制策略主要是依据九区域图法。文中根据1天24 h各负荷点的有功和无功负荷曲线进行全网离散无功优化计算，并以此为基础提出了变电站电压无功控制装置控制范围的整定计算方法。既考虑了对受控变压器低压侧母线电压和高压侧无功功率的最优变化曲线的跟踪，又顾及了减少变压器分接头动作次数的要求。用广州鹿鸣电网的计算结果和变电站电压无功控制装置的模拟试验结果验证了所提出的方法的合理性和有效性。     

电压跌落激起的双馈型风力发电机电磁过渡过程

为了提高双馈电机及其驱动控制系统对电网电压跌落的适应能力，实现双馈型风力发电机的低电压穿越功能，从双馈电机的特性方程着手，深入研究了电网电压跌落所激起的双馈电机电磁过渡过程产生的机理、特性及其与双馈电机运行状态之间的关系。对电网电压跌落所激起的双馈电机电磁过渡过程进行了定量和定性分析，对双馈电机电磁过渡过程的定量分析清晰地表明了过渡过程中双馈电机内部各电、磁量的变化规律及其所受双馈电机运行状态的影响，而对电磁过渡过程的定性分析进一步揭示了电磁过渡过程产生的机理。