高压侧电压控制对电压稳定性的影响

简要介绍了发电厂高压侧电压控制原理和特性,并根据简化的发电机模型,应用特征根方法分析了HS-VC对一单机—恒功率负荷系统电压稳定性的影响,分析表明,高压侧电压控制可有效改善系统电压稳定性,改善程度和电压控制点位置α有关,α越大,控制点越接近高压侧,改善效果越好。实际系统算例的时域仿真验证了分析的正确性。     

先进的高压侧电压控制

阐述了先进的高压侧电压控制器（BSVC）的基本原理和特性，分析了它在增强电力系统稳定性方面的作用。     

发电机励磁控制中负荷补偿系数的优化

从静态的角度出发,提出了电力系统发电机励磁系统中负荷补偿系数的优化模型和优化方法。建立了以系统有功网损为最小的目标函数、电网潮流方程为约束条件和发电机升压变压器阻抗为控制变量的负荷补偿系数的优化模型,采用粒子群智能优化算法(PSO)进行搜索,在此基础上对云南省电网不同的运行状态进行计算。对云南电网的稳定性仿真结果表明：文中所提出的发电机励磁系统中负荷补偿系数的优化方法可以有效地降低网损,同时将优化后的负荷补偿值参与发电机励磁控制调节；该方法可有效地改善系统的动态性能,为如何确定大电网中发电机励磁系统中的负荷补偿系数提供了整定方法。     

先进的高压侧电压控制改善电压稳定性

基于常规的发电机励磁系统控制方法,通过引入补偿控制的方式,提出了一种改进的先进的高压侧电压控制(AHSVC)方法,并论述了其工作原理、实现方式及特性。现有的AHSVC方法没有计及发电机有功电流的影响,而改进方法根据严格的理论推导,在机端电压的计算中同时计及由发电机无功电流和有功电流引起的压降,并引入下降率电抗,以平衡并列运行发电机之间的电流和无功功率,通过机端电压设定值准确控制高压侧电压的目标设定值。通过数值仿真结果分析,证明了该改进方法的有效性和实用性。由于不需要任何高压侧反馈信号,所以易于实现且经济。     

高压侧电压控制对单机-无穷大系统稳定性的影响

以单机—无穷大系统为例，对HSVC提高系统稳定性的机理作了分析。从变压器阻抗的补偿作用和系统阻尼的改善两个方面论证了高压侧电压控制对单机—无穷大系统静态和动态稳定性的影响，并与机端电压控制作了比较。理论分析表明：与常规的机端电压控制(TVC)相比，HSVC由于能够同时补偿发电机电抗和变压器电抗，因而能更好地补偿系统电抗，进而提高系统静态稳定极限。同样，对阻尼力矩的分析表明：在重负载下，高压侧电压控制在改善系统的动态特性、提高系统的静态稳定极限等方面都明显优于机端电压控制，HSVC能够更好的改善系统的动态特性。通过对具体算例的特征值分析和时域仿真，验证了理论分析的正确性。     

考虑全电流的高压侧电压控制方法

以常规的发电机励磁系统为基础,通过引入补偿控制的方式,提出了一种全电流高压侧电压控制方法,并描述了它的工作原理、特性及优点。与常规的励磁系统相比较,先进的高压侧电压控制能够控制发电机高压侧电压为目标设定值,维持传输网络良好的电压分布及较高的电压水平。与已有的先进的高压侧电压控制不同,文中所提出的方法不仅考虑发动机的无功电流,而且将有功电流的影响也引入计算方法中,从而在理论上更加严谨,也更符合电力系统的实际情况。通过数值仿真分析证明了这种方法可以明显改善高压侧电压目标设定值的准确性,提高了电压稳定性,而且无需额外的投资及高压侧信号,易于实现且经济。     

采用高压侧电压控制改善系统的角度稳定性

研究了一种先进的高压侧电压控制器(HSVC)，它通过在常规的发电机励磁系统的控制中添加附加控制的方法来改善电力系统的角度稳定性。介绍了HSVC的原理和实现方法。将HSVC的仿真结果与常规的自动电压调节器（AVR)进行了比较，表明HSVC可以提高电力系统大扰动稳定性和小信号稳定性。这种方法实现方便、可靠，而且不需要从升压变压器高压侧反馈任何信号。     

改善电网电压水平的发电机励磁系统调差系数优化策略

充分发挥发电机无功电压调节潜力,改善电网电压质量,是电力系统无功电压控制的重要目标。从改善电网全运行电压水平角度出发,提出了发电机励磁系统调差系数优化整定策略。分析了发电机励磁系统调差系数对电网电压的影响,给出了发电机励磁系统调差系数分区整定原则,建立了以系统多运行方式下中枢点电压波动指标为最小的目标函数,以电网潮流约束方程和发电机励磁系统调差系数为控制变量的优化模型,采用粒子群优化算法对其模型进行求解。将优化策略应用到吉林省电网发电机励磁系统调差系数整定中,仿真结果与实际应用均表明,提出的优化整定策略对改善电网运行电压质量,提高发电机无功调节潜力具有重要的意义。     

河源电网电压优化控制应用探讨

针对河源电网夏丰方式下的电压越限问题,分别以网损最小、电压偏移最小和二者结合为目标,采用原-对偶内点法及Matpower潮流优化程序,通过调节主变压器抽头、并联无功补偿装置容量以及电源出力,在考虑负荷裕度的指标下,实现对电网电压及网损的优化控制.该优化方法在河源电网应用后,极大地改善了该区域的电压质量、降低了网损,表明...     

采用先进的高压侧电压控制改善阳城-淮阴500 KV交流输电系统性能

研究一种通过为常规发电机励磁系统增加补偿控制的先进的高压侧电压控制器(HSVC)，介绍HSVC的原理、特性和优点。与常规的励磁控制方法相比较，采用HSVC能够控制升压变压器高压侧电压为给定值，维持输电系统较高的电压水平。HSVC的实现不需要从升压变压器高压侧反馈任何信号，因此经济、实现方便。结合阳城一淮阴500kV交流远距离输电系统进行高压侧电压控制的计算分析，并与串联电容补偿比较。研究结果表明，HSVC可提高该系统的功率输送能力，改善系统的角度稳定和电压稳定性，是一种切实可行的控制方式。     

主动配电网自动电压控制系统架构设计

针对配电网中引入大量分布式电源后运行特性和无功电压特性与传统配电网的显著差别,提出了基于配电自动化系统的主动配电网自动电压控制系统架构。以馈线实时拓扑连接为基础,提出以无功可调设备为控制对象的自治控制区域划分方法。设计了以自治控制区域作为控制单元的电压无功控制策略,包括电压控制分区策略、电压越限控制策略、馈线无功越限控制策略及与其他系统的协调控制策略和安全闭锁策略,并给出了主动配电网自动电压控制系统的整体流程。结合实际案例验证了文中所述主动配电网自动电压控制系统架构是一种在配电自动化系统层面进行电压无功控制的有益探索。     

不平衡电压下双馈感应发电机转子侧变流器的灵活功率控制

针对不平衡电压下双馈感应发电机(DFIG)转子侧变流器的控制,分析定子瞬时有功和无功功率与三相定子电压、转子电流的关系,通过引入连续调节系数得到转子三相电流指令值的通用计算式。进一步地,求得指令电流调节系数、转子电流峰值及DFIG定子有功和无功波动的表达式,分析DFIG控制特性随调节系数、电压不平衡度的变化规律;分析不平衡电压跌落下DFIG的可控性,给出电压跌落后定子电压的临界值和转子侧变流器可控的判断条件;以功率波动设定值为目标,计及转子电流峰值限制,建立DFIG单位功率因数和无功功率支持2种模式下的灵活功率控制策略,通过仿真验证所提方法的可行性。     

扩展二级电压控制系统的研究

从系统分析的角度阐述了扩展二级电压控制的基本原理，结合对某一实际系统的研究说明了在二级电压控制中，当仅依靠本区域内的控制发电机组进行电压控制不能取得理想效果时，可通过扩展二级电压控制系统的可控资源，综合考虑控制发电机组、有载调压变压器和自动投切并联电容器／电抗器的电压、无功调节功能，对其进行协调控制以获得良好的电压控制效果。对该实际系统进行了分析研究．设计了其扩展二级电压控制系统的方案与控制策略，并进行了仿真计算。计算结果表明，扩展二级电压控制较传统的二级电压控制能更好地协调本区域内各电压无功调节设备的无功出力和电压控制．使电压控制问题得到较好解决。     

电力系统动态电压的单调控制特性

高比例新能源和电力电子设备的接入使得当前电网对动态电压的变化更加敏感。将单调控制系统理论应用于动态电压问题,提出输入-输出单调的判定条件,指出动态电压过程中存在单调控制特性。借助该理论论证不同规模交流系统中低压减载控制与动态电压间的单调特性,并在单机系统与区域电网中进行验证。对于新能源接入后的电力系统,简化其故障恢复期间的动态电压模型,在论证其单调控制特性的基础上,对潜在的反复低电压穿越问题进行预判,并在实际新能源送端电网中对该问题进行仿真,验证了所提改进策略的有效性。     

一种低压微电网中的分布式电压控制算法

为了实现电压调节和提高供电能力,提出了一种在低压微电网中利用分布式电源(Distributed Generators,DGs)发出的有功来进行电压控制的分布式电压算法。针对低压微电网的线路阻抗特性,分析了电压和有功的关系。由系统线路结构建立通信链路,并对电压超出上下限的母线初始化,计算出所需补偿的有功功率。基于本地信息,利用参数化状态转移矩阵对电压进行修正,并考虑了分布式电源的有功容量限制。通过该算法协调和分配各分布式电源所需承担的功率,共同作用实现电压控制。仿真结果表明该算法能够有效实现电压调节和减小电压偏差,提高电压质量。     

Decentralized voltage control in multiarea power system

This paper discusses the feasibility of a decentralized voltage control scheme for large-scale power systems. The algorithm is intended to apply to a reactive normal operating state from an emergency state caused by illcondition and also to keep the operating state away from approaching unstable boundaries in preventive control. The procedure for releasing voltage deviation (over/under voltage) is formulated as a multistage decision process over a certain time interval. The optimization problem is transformed into a two-point boundary value problem using the discrete maximum principle and is solved easily by using the discrete Riccati equation. For a large-scale power system, control values must be computed from a large number of state variables, and this inevitably prolongs the slow dynamics with controllers. The centralized control system in a large-scale system cannot be justified from the economical and technical viewpoints. To resolve the foregoing problems, a decentralized voltage control system incorporating slow voltage dynamics is presented.     

基于模拟退火遗传算法的交直流系统无功优化与电压控制研究

交流与直流输电配合进行的混合输电系统不断建设,逐渐成为远距离输电以及区域互联的主要方式之一,其对无功平衡和电压稳定也提出了新的要求。提出了一种基于模拟退火遗传算法的交直流系统的无功优化以及电压控制方法。建立了交直流混合输电系统潮流计算模型。给出了混合输电系统的无功优化模型:以网损和无功经济成本最小为目标函数,约束考虑了直流换流器变比、控制角、节点电压限制以及潮流约束。然后给出了采用模拟退火遗传算法求解该模型的步骤。最后采用增加直流输电线路的IEEE30节点进行验证,结果表明该方法具有收敛性好、结果更优等优点。     

Stabilization control for multimachine system using decentralized H∞ excitation controller realizing terminal voltage control and damping control

In this paper, to achieve both damping of power system oscillation and terminal voltage control simultaneously on a multimachine power system, we propose a decentralized H_∞ excitation controller. In the proposed method, H_∞ control via the Normalized Coprime Factorization approach is used to achieve the proposed design idea. By the Normalized Coprime Factorization approach, the weighting function in H_∞ control design is simplified, and output feedback controllers that take into account the realities and constraints of the power systems are designed. The proposed controller is subjected to model reduction of H_∞ controllers, and is transformed to a discrete system to perform digital control by computer systems in consideration of application to a real system. We verify that the proposed excitation controller can achieve both damping of power system oscillation and terminal voltage control by computer simulations of a multimachine power system. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 147(1): 33–41, 2004; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10254     

Application of a dispersed autonomous voltage control system to a real high‐voltage distribution network

This paper focuses on the application results of the dispersed autonomous voltage control system, which the authors have proposed, to a real distribution network. This system is effective for regulating the supply voltage of an entire HV line within an optimum range. In the system configuration, an SCC is installed together with an SC and/or ShR on the line. Individual SCCs autonomously control the operation of SCs and/or ShRs based on the voltage measured where the SCs and/or ShRs are located on the line. A field test on a real high‐voltage distribution network found that the proposed system could sustain a high fault tolerance ability and also be cost‐effective in regulating line voltage. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 146(1): 27–36, 2004; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10252     

CPT系统输出电压主动控制技术

针对CPT(Contactless Power Transfer)系统负载切换时造成输出电压不稳定问题,分析了CPT系统输出电压调压方法,提出了通过调节输入电压来控制输出电压的主动控制方法.通过分析及数学推导,建立了拾取电路的等效电路模型以及CPT系统电路的阻抗模型,进而建立了输入电压与输出电压的关系模型,通过实验验证...