基于时域仿真的暂态裕度灵敏度分析

结合时域仿真,提出了多机系统中单机加速面积、减速面积计算方法、临界机组单机等面积定则第一摇摆稳定判据、稳定裕度计算方法等。并提出了加速面积、减速面积、减速功率（稳定裕度）对网络节点有功、无功及变压器变比的灵敏度分析方法。临界机组群单机等面积定则第一摇摆稳定判据与时域仿真角度准则精度相同,但具有数值积分时间短的优点;暂态稳定裕度灵敏度能用于暂稳控制装置安装地点的选择、安全校正再调度及系统稳定裕度约束和在线稳定监视。     

基于时域仿真的暂态稳定裕度及其灵敏度解析分析

结合时域仿真,提出了多机系统中单机加速面积,减速面积计算方法,稳定判据,稳定裕度,不稳定裕度。与传统的时域方法相比。本文方法能减少计算时间,给出丰富的系统稳定信息。本文所提稳定判据与时域仿真所得临界切除时间完全一致。提出了加速面积、减速面积以及减速功率的灵敏度分析方法,能用于经济运行中系统稳定裕度约束和在线稳定监示。     

一种基于EEAC和轨迹灵敏度的暂态稳定约束最优潮流模型与方法

暂态稳定约束最优潮流问题是当前电力系统的研究热点之一。将该问题分解为暂态稳定评估、灵敏度分析和最优潮流等三个子问题交替迭代求解。采用EEAC法进行多预想故障的暂态稳定评估,并给出各不同稳定情况下的裕度表达式;通过轨迹灵敏度法得到稳定裕度关于控制变量的灵敏度,由此构造线性不等式约束;采用非线性原对偶内点法求解含简单稳定约束的OPF问题,并通过增加校正因子的方法避免过度调整问题,通过迭代求解使系统能够满足稳定裕度要求。该方法不仅能考虑多摆失稳问题,也能处理不同失稳模式的多故障问题。通过IEEE-39算例的仿真计算,验证了该方法的有效性。     

一种基于EEAC和轨迹灵敏度的暂态稳定约束 最优潮流模型与方法

暂态稳定约束最优潮流问题是当前电力系统的研究热点之一。将该问题分解为暂态稳定评估、灵敏度分析和最优潮流等三个子问题交替迭代求解。采用EEAC法进行多预想故障的暂态稳定评估,并给出各不同稳定情况下的裕度表达式;通过轨迹灵敏度法得到稳定裕度关于控制变量的灵敏度,由此构造线性不等式约束;采用非线性原对偶内点法求解含简单稳定约束的OPF问题,并通过增加校正因子的方法避免过度调整问题,通过迭代求解使系统能够满足稳定裕度要求。该方法不仅能考虑多摆失稳问题,也能处理不同失稳模式的多故障问题。通过IEEE-39算例的仿真计算,验证了该方法的有效性。     

基于变参数追踪的暂态稳定分析与预防控制方法

采用了一种基于变参数追踪的电力系统暂态仿真算法.该算法将时间维作为微分代数-差分方程组的一个普通参数来处理,通过预估-校正的计算环节,连续求解得到系统在暂态过程中的轨迹.从该算法出发,提出了一类状态变量限值和约束函数对控制参数的灵敏度并推导了其公式.基于该灵敏度,提出了一种暂态稳定预防控制方法.该方法以控制总成本最小为目标,综合考虑多故障的协调.通过新英格兰10机39节点系统的算例,验证了文中方法的有效性.     

基于变参数追踪的暂态稳定分析与预防控制方法

采用了一种基于变参数追踪的电力系统暂态仿真算法。该算法将时间维作为微分代数-差分方程组的一个普通参数来处理,通过预估-校正的计算环节,连续求解得到系统在暂态过程中的轨迹。从该算法出发,提出了一类状态变量限值和约束函数对控制参数的灵敏度并推导了其公式。基于该灵敏度,提出了一种暂态稳定预防控制方法。该方法以控制总成本最小为目标,综合考虑多故障的协调。通过新英格兰10机39节点系统的算例,验证了文中方法的有效性。     

暂态电压安全预防控制优化的轨迹灵敏度法

建立电力系统暂态电压安全分析的微分代数方程组模型,并提出求解其预防控制优化问题的暂态电压安全约束最优潮流模型。在该模型中,暂态电压安全约束包括防止系统发生暂态电压失稳和暂态电压延时恢复2个方面;目标函数为系统运行费用最小;控制变量为发电机的有功输出、无功输出、有载调压变压器变比和并联电容器组投入电纳。基于轨迹灵敏度法,得到暂态电压安全约束函数与控制变量之间的近似线性增量关系,从而将优化控制模型转化为非线性规划模型。引入二次罚函数处理变压器变比和并联电容器组电纳等离散控制变量,并采用非线性原对偶内点法求得优化模型的解。对IEEE39节点系统的分析计算验证了所提出的优化模型和算法的正确性和有效性。     

基于轨迹灵敏度的暂态稳定约束最优潮流计算

为将暂态稳定约束最优潮流问题转化为最优潮流和暂态稳定两个子问题,根据暂态稳定计算结果求出发电机转角及转速相对于机械输入功率的轨迹灵敏度。基于轨迹灵敏度,计算出在最领先发电机和最落后发电机之间转移的有功功率,据此修改其在最优潮流模型中的有功功率上下限,从而实现两个子问题的交替求解。并且推导出准确的轨迹灵敏度及初值计算公式,利用上述公式,得更小的转移功率值,从而使功率转移后系统的优化程度更高。同时在惯性中心坐标下采用最大转角判据找出最领先机和最落后机,并以3机9节点和10机39节点系统为例,验证了该方法的可行性。     

基于BPA的电力系统暂态稳定时域仿真研究

应用电力系统稳定分析BPA软件,对典型的4机11节点系统进行时域仿真计算。通过在不同故障切除时间下发电机的转子摇摆曲线,判别电力系统的稳定状态,从而可以在系统受扰失稳前采取有效的措施,提高系统暂态稳定性,避免稳定事故的发生。     

基于临界能量灵敏度法研究FACTS的暂态稳定控制

介绍用临界能量对电力网络参数的灵敏度法研究FACTS的暂态稳 定控制。通过对灵敏度较大的线路或母线上FACTS设备参数进行控制,以提高FACTS的暂态稳 定性。对10机39母线系统的仿真结果表明,临界能量灵敏度法是提高FACTS暂态稳定性的有 效控制措施。     

电力系统暂态稳定预防控制算法综述

较为全面地综述了国内外关于电力系统暂态稳定预防控制的研究状况。首先通过对预防控制数学模型的分析,给出了预防控制算法在数学表达上的控制过程,并将预防控制算法分为三类,对约束转化技术,最优控制理论,灵敏度技术,单机无穷等效,非线性规划,智能优化等技术在预防控制中的应用做了一定的归纳,对不同算法在常用算例的优化结果做了总结比较。在评述各种算法基础上,对一些算法中存在的问题如初值变分、准确性、迭代次数等进行讨论,并指出了改进预防控制算法的研究方向。     

基于卷积神经网络的电力系统暂态稳定预防控制方法

为了更好地实现电力系统暂态稳定预防控制,提出了基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)的电力系统暂态稳定预防控制方法。通过CNN模型输出变量灵敏度选择控制发电机并确定控制量,然后采用CNN和时域仿真相结合的暂态稳定评估方法进行控制方案校核,得到使系统在预想故障下稳定的控制方案。采用某省级电网算例进行预防控制效果验证。结果表明,采用所提出的预防控制方法,可以找到使系统恢复稳定的预防控制策略。     

Transient stability monitoring and preventive control based on CCT distribution factor

This paper proposes a monitoring and control method for transient stability (TS). First, it is clarified that there may exist various critical patterns of uncertain power flows causing instability due to photovoltaic generations. Then, the use of critical clearing time (CCT) is suggested as a TS index, which can be computed by conventional TS analysis tools. A distribution factor (DF) for controlling CCT is investigated, referred to as CCT‐DF in this paper. Then, three optimization problems using CCT‐DF are formulated based on bilevel optimization to obtain reliable operation planning. The combined use of the optimizations guarantees the power system robust security under uncertainties.     

基于广域测量数据的快速暂态仿真技术

根据计算奇异扰动(CSP)理论,结合电力系统多时间尺度的特征,提出将系统状态变量运行模式分为快动态和慢动态,因快动态往往在仿真中最先耗尽并衰减到稳定值,故利用等效变换将快动态和慢动态解耦,并根据其时间尺度的特征进行CSP计算.在数值积分的过程中逐步忽略耗尽的快动态,将系统刚性方程变为非刚性方程,增大仿真步长,从而从多方面减少求解时间,提高求解效率.仿真结果证明了该方法的有效性和实用性,运算时间比较表明效率提高了20.6%.     

基于BCU法的多故障暂态稳定约束最优潮流计算

基于稳定域边界的主导不稳定平衡点（BCU）方法,求解暂态能量裕度对发电机有功和无功出力的解析灵敏度,再将暂态能量裕度约束直接加入最优潮流模型中,建立含多故障暂态能量裕度约束的最优潮流逐次线性规划模型。通过常规潮流计算、基于BCU法的暂态稳定及暂态能量裕度灵敏度计算、基于单纯形法的线性规划算法的交替求解,获得最优解。并对BCU方法和故障模式法进行了比较,在上述的交替求解过程中,故障模式法并不能保证能求出主导不稳定平衡点,但BCU方法能够给出可靠结果。新英格兰10机39节点系统的计算结果验证了所提方法的有效性。     

含非同步机电源交流电网暂态稳定性的电磁暂态仿真研究

随着非化石能源占一次能源比重和电能占终端能源比重的大幅度提升,大量非同步机电源通过电力电子换流器并网,导致同步机电源在电网中的主导地位被打破,使原本复杂的电力系统稳定性问题变得更加复杂。针对包含非同步机电源的交流电网的暂态稳定性问题,基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,在2区域4机系统中,通过逐步等容量替换同步机电源,仿真研究分析了交流系统临界清除时间随非同步机电源比例、非同步机电源同步机制、非同步机电源并网位置、故障类型和故障位置5个影响因素的变化趋势。仿真结果表明,随着系统中非同步机电源占比的增加,系统的暂态稳定性逐渐增强。当系统中非同步机电源占比相同时,非同步机电源分散并网可以同时增强所在区域的暂态稳定性;在非同步机电源占主导的交流电网遭受故障时,暂态响应快,故障恢复时间短,不会表现出同步机电源的功角特性。     

Dynamic preventive control for power system using transient stability assessment based on pattern recognition

To maintain power system security, the authors are developing an integrated security monitoring and control (ISMAC) system which consists of the three main functions: security monitoring, preventive control and emergency control. This paper focuses on the dynamic preventive control which deals with the transient stability immediately after the contingency has occurred. The proposed method is based on the transient stability assessment using the pattern recognition with two-dimensional feature space. Therefore, a preventive control strategy can be obtained rapidly. An index which represents the severity of the contingency quantitatively (security index) is defined by the distance from a linear decision surface which divides a feature plane into a stable and an unstable region. Further, this method has also the advantage that it is possible to consider the effect of the control devices or damping to some extent and specify the operator demand for stabilization flexibly. The effectiveness of the proposed method is ascertained through numerical examples for model power systems.     

暂态稳定控制装置的测试与仿真浅析

针对稳定控制与继电保护装置在测试与仿真方面的较大差距 ,从国内暂态稳定控制测试装置的现状入题 ,分析了开发较为通用的稳定控制测试装置的意义与可能性 ,讨论了测试与仿真、诊断的关系 ,指出一般的稳定控制装置测试流程 ;而后分别具体介绍了稳定装置的模块测试、综合测试、数字仿真的方法以及用于稳定性判别的常见仿真软件 ,这些测试与仿真技术不仅在稳定控制领域 ,而且在继电保护与其它自动装置领域也有着同样重要的用途 ;最后作者指出了稳定控制测试与仿真技术在网络化、智能化、实时性、模块化等方面的发展趋势