静止无功补偿器非线性控制对系统功角稳定的影响

用直接反馈线性化控制理论，为SVC设计了电压型非线性控制器，提出纯电压型SVC控制器只能维持装设点电压，不能增加系统功角振荡的阻尼。对纯电压型SVC非线性控制器进行了改进，设计出了既有维持SVC装设点电压水平能力，又能显著增加系统功角振荡的阻尼，较为完善的信号调制型SVC综合非线性控制器。对输电线上装设SVC的单机无穷大系统进行了数字仿真，证明控制器具有良好的动态性能。所设计的两种控制器均实现了当地信号控制，并从理论上保证了控制器具有很好的鲁棒性。     

一种判别电力系统电压稳定和功角稳定的新方法

本文以恒电势模型为基础，导出了发电机矩阵和负荷矩阵的概念，由此给出了一种判别电力系统压稳定和功角稳定的新方法，对一个６机２２节点系统的计算验证了此方法的有效性。     

电力系统电压稳定的综述

电力系统根据本身特性,其稳定问题可分为三类:即功角稳定、电压稳定和频率稳定.长期以来,功角稳定得到了人们的普遍关注,也建立了一套比较完备的功角稳定分析理论和方法.     

基于向量场正规形方法的功角和电压稳定特征分析

通常意义下的功角稳定性和电压稳定性事实上只反映电力系统稳定性的不同方面,作为一个整体,电力系统稳定性本质上是一个综合问题.文中采用向量场正规形理论,对系统稳定运行点的特性进行研究,发现应用向量场正规形方法得到的高阶解析解包含了电力系统稳定性的更多信息,便于分析和理解系统非线性的本质.用它来研究系统内部模式间的非线性相关作用,可以分析出功角和电压稳定的特征,为分析强非线性下系统的稳定性及非线性特性提供了一条新的有效途径.同时,还用非线性动力学方法分析了系统的稳定运行点和不稳定运行点的特性,并与文中所使用方法的分析结果进行了比较,对一个简化电力系统的分析实例表明,电力系统中的各种稳定模式是相互影响的,系统在稳定边界附近所表现出来的非线性现象和相应的不稳定运行点的特性一致反映了系统所面临的失稳模式.     

基于虚拟同步控制的双馈风电并网系统暂态功角稳定研究综述与展望

随着新能源渗透率增加,电力系统惯量、阻尼逐渐降低,稳定性问题日益凸显.虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术作为一种提高新能源发电系统主动支撑电网能力的有效手段而获得广泛关注与应用,VSG并网系统暂态功角稳定问题也成为研究热点.首先介绍了电力系统暂态功角稳定分析方法,然...     

电压稳定和功角稳定关系的平衡点分析

分析了一个典型系统的平衡点与负荷功率、发电机功率的关系，表明静态电压稳定和功角稳定本质上都可视为一种不稳定平衡点的模式，揭示了系统失稳模式随潮流改变而转变的现象，还指出了P—V曲线的下半分支和其他分支蕴含了丰富的系统分岔信息，可从中了解系统不稳定平衡点的产生和消失情况。对不同负荷模型的分析结果则说明了不同负荷模型会导致不同的失稳模式。所得结论具有普遍性，对深入研究复杂系统下电压稳定和功角稳定关系有一定的价值。     

基于响应信息的电压与功角稳定实时紧急控制方案

为了全面防御电力系统电压稳定与功角稳定问题,提出一种新的综合实时紧急控制方案。当局部地区发生电压失稳时,其负荷等效阻抗不断降低,这可能会降低系统消纳暂态冲击能量的能力,从而导致系统功角失稳,但本质是电压稳定问题。因此采用并行判断的方法,同时监测系统的电压与功角稳定问题,当判断出系统即将出现稳定问题时,立即采取相应失稳模式的紧急控制措施。该方案脱离了电力系统的元件模型和运行方式的影响,只利用系统的动态响应曲线,适应复杂的运行方式和故障形式,计算量小、使用方便灵活。通过新英格兰10机39节点算例验证了该方案的有效性。仿真结果表明,该方案能够准确抓住影响系统稳定的关键因素并采取相应措施,防止系统状态进一步恶化甚至造成大停电事故,具有很好的工程实用价值。     

不确定电力系统模型的功角稳定控制器

针对网络结构不确定的电力系统,提出了一种数学模型及其控制方案,用于保障发电机的功角稳定。文中从发电机经典3阶模型出发,根据系统结构特点,引入能够反映互联网络线路不确定通断情况的权因子,提出了一种能够反映系统结构不确定特性的非线性不确定模型。经过适当坐标变换后,采用基于Lyapunov方程的鲁棒控制策略,设计了发电机功角鲁棒线性控制器。通过Matlab/Simulink对一个3机系统进行仿真表明,文中所提出的控制器在抑制电力系统网络结构扰动对功角稳定的影响方面是有效的。     

电力系统稳定控制方法综述

现代电力系统的发展使其稳定性问题日趋重要,结合电力系统稳定控制对象,介绍了电力系统稳定的定义及分类,对提高电力系统稳定性的各种控制方法及应用作了综述,包括：基于电力系统线性模型的极点配置、线性最优、线性二次高斯、电力系统非线性控制Lyapunov直接法,映射线性化方法,H∞鲁棒性控制,变结构控制等。最后指出了值得关注的研究方向。     

关于电力系统稳定(Ⅱ)

功角稳定问题1.1　功角稳定模式在电力系统稳定性分析中的重要性　　功角 (ＰｏｗｅｒＡｎｇｌｅ)与电压、频率一样 ,是并联运行交流系统的运行参数之一。功角稳定与其他稳定模式一样 ,都是用来表征电力系统稳定行为的。但功角稳定是表征同步机并联同步运行的稳定性 ,而同步运     

转子角与功率角--关于功角稳定分析时系统有关电量的正确选用

电力系统稳定分析与计算是一个复杂的工程问题 ,但也是一个概念性很强的理论问题。自然 ,在处理工程问题时必须采用一些假定与近似 ,使问题简化、可解 ,但这些假定与近似必须无概念性的错误。本专栏的目的是讨论在实际工作中易出现的理论问题。现将笔者所了解的一些在功角稳定分析中关于系统电量的正确选用中值得重视的问题 ,按笔者的认识整理、分析如下。1　功角稳定分析时所涉及到的基本物理量功角稳定性实质是同步发电机转子间机械运动的稳定性 ,所以功角稳定分析的基本问题是转子运动时转子间相对位置量 ,即转子机械运动性质。但由于转…     

PMU应用于电力系统稳定分析综述

在阐述PMU系统技术特点的基础上,介绍国内外PMU技术在电力系统稳定控制方面的应用与进展。包括基于PMU的功角稳定直接法、基于PMU的功角稳定数值法和基于PMU的电压稳定分析三部分。最后对这些研究成果作理论分析与评述。     

考虑故障限流的VSG暂态功角稳定控制方法

当电网发生严重故障时,虚拟同步发电机(VSG)易发生功角失稳并导致故障电流越限,现有方法大多忽略功角失稳与故障过流之间的内在关联性而将二者单独处理,导致二者难以同时解决。为此,分析了VSG的暂态功角特性和故障电流特性,阐释了产生上述问题的原因及相互关系;基于相图理论分析了多影响因素下VSG的暂态功角稳定性,提出了一种考虑故障限流的VSG暂态功角稳定控制方法,该方法在自适应调节有功功率指令以保持功角稳定的基础上联合调节无功调压系数,并引入准静态近似虚拟阻抗,同时实现了故障期间VSG的暂态功角稳定和全故障限流。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性及所提控制方法的有效性。     

具有电压和功角稳定的双励机非线性最优励磁控制

在坐标变换和状态反馈控制的基础上，结合动力系统方法，推导设计了同时考虑电压与 功角稳定的双轴励磁同步发电机(双励机)的非线性最优励磁控制器。对单机-无 穷大系统仿真结果表明，采用非线性最优励磁控制的双励机，不仅调节精度高，而且动态品 质好，能较大幅度地提高系统的动态稳定性和暂态稳定性。     

暂态功角弱稳定模式辨识及其协调紧急控制策略

针对电网发展过程中可能出现的复杂暂态功角失稳现象,提出了用于系统安全稳定分析和控制的暂态功角弱稳定模式的概念及其辨识方法,解析了紧急控制导致弱稳定模式演化为主导失稳模式的机理及其近似必要条件。在理论分析的基础上,提出了基于系统暂态稳定约束转化的紧急控制数学模型,进而设计了基于动态灵敏度指标的启发式协调紧急控制策略计算方法,提升了紧急控制算法对于处理复杂暂态失稳情况的适应性,实现了统筹系统暂态功角多个弱稳定模式的自动协调控制。基于实际电网的算例验证了所提紧急控制负效应机理及策略搜索算法的有效性。     

非线性控制理论在电力系统中应用综述

综述了非线性控制方法在电力系统中的应用。分别对基于微分几何理论的反馈线性化方法（包括输入对状态反馈线性化和输入输出反馈线性化方法）、直接反馈线性化方法、非线性变结构控制和基于Lyapunov综合方法等几种主要方法在电力系统非线性控制中的应用加以讨论。最后指出了仍然存在的技术难题,展望了有价值的研究方向。     

提高下垂控制逆变器虚拟功角暂态稳定性的控制方法

下垂控制逆变器在大扰动下存在类似于传统同步发电机的暂态失稳现象,且受到逆变器输出电流限幅环节的影响使其电压控制环失去作用,因而工作于饱和电流源模式。文中进一步分析了在暂态过程中由于电压非理想跟踪特性而导致虚拟功角曲线发生偏移、并使逆变器暂态稳定裕度下降的机理。在此基础上,提出一种估计逆变器输出电流并用于前馈控制的方法,以提高逆变器的电压跟踪性能,从而提高逆变器的暂态稳定性。此外,针对逆变器暂态过程中无稳定平衡点的问题,提出一种暂态同步控制策略。当逆变器电压控制环饱和失控时,将逆变器控制在合适的平衡点,以防止其发生暂态失稳,同时为系统提供无功支持。最后,采用单机无穷大系统验证了所提出方法的有效性。     

高风电渗透互联系统的功角暂态稳定分析与惯性综合控制

具备虚拟惯性的变速风电机组接入电网,互联系统的暂态稳定控制将因惯性可控而更加灵活.首先推导含风电的两区域互联电力系统的线性化状态方程,分析风电机组的虚拟惯性作为系统运行可控参数对暂态功角特性的影响机理.其次,针对互联系统两侧区域电网,分别提出基于惯性调节的系统功角暂态稳定控制策略,通过协调两侧子区域惯性,提高系统功角暂态稳定.最后,通过建立高风电渗透下的两区域电网的仿真模型,验证所提控制策略通过灵活调节风电惯性,可显著改善区域互联系统的功角暂态稳定性.     

基于功角稳定指标的紧急控制装置切机策略研究

在确定了功角稳定指标的基础上,从临界发电机群、稳定性判断及切机措施对系统稳定性的改善程度出发,提出一种搜索紧急控制装置切机策略的算法.实例仿真验证了该计算方法的有效性,为切机策略的制定提供量化依据.     

电力系统实时功角测量方法的探讨

电力系统实时功角测量可采用单片机来完成,本文叙述了功角局部监视系统的单片机测量原理,并对受端母线电压向量的获得方法进行了讨论和比较,提出了根据电厂一侧的电气参数,用向量计算法得出δ角的具体方法,其原理简单、实施易且具有一定精确度,是一种适合我省电力系统目前的条件下,用最简的手段,迅速建立功能监测系统的一种切实可选方法。