基于最优变目标的HVDC与SVC非线性综合协调控制

直流功率调制能有效地提高交直流系统的稳定性,但同时直流换流站也要消耗大量的无功,影响交流系统的电压稳定.为此,提出了基于最优变目标的HVDC与SVC综合控制策略,通过直流功率调制改善系统稳定性的同时,利用SVC来对直流逆变侧进行无功补偿, 使逆变侧电压更具稳定性.首先建立了交直流混合系统中HVDC与SVC的综合控制模型,在此基础上,推导出基于最优变目标的控制理论的HVDC与SVC非线性综合控制策略.仿真结果表明,以该控制策略设计的控制器能有效地提高系统阻尼,改善逆变侧交流母线电压特性.     

改善系统动态特性的HVDC与SVC多目标非线性协调控制

提出了一种用于改善系统暂态稳定性的多目标非线性控制策略,通过建立高压直流输电(HVDC)与静止无功补偿器(SVC)的综合系统模型,应用状态反馈精确线性化理论推导出了HVDC与SVC的非线性综合控制规律。仿真结果表明,该控制器能够有效地改善交直流系统的动态特性。     

基于最优变目标策略的励磁系统与SVC协调控制

发电机励磁系统以及静止无功补偿器(SVC)对远距离输电系统的稳定性有很大影响。文章基于单机无穷大系统的非线性模型,建立了包括状态变量发电机机端电压在内的状态空间方程,提出了一种最优变目标控制(OVAC)策略,根据励磁系统和SVC不同的控制目标分别采用不同的控制策略,从而协调控制这两种控制器。仿真结果表明,该策略能够有效提高故障时发电机的无功出力,并能提高系统阻尼,抑制振荡,同时改善系统的功角和电压稳定性。     

提高交直流系统暂态稳定性的最优变目标控制策略

提出一种用于改善交直流互联系统暂态稳定性的非线性控制策略。通过建立多机电力系统观测解耦状态空间模型，应用最优变目标控制策略推导出HVDC与发电机励磁的综合控制规律。该控制策略只需要当地实施控制，首先驱动系统达到按最大稳定域选择的人工中间稳定平衡点，然后才驱动系统到达所希望的稳定平衡点。仿真结果表明，该控制规律能较好地提高交直流互联系统的暂态稳定性。     

SVC与HVDC非线性协调滑模变结构控制的研究

针对逆变站消耗的无功功率与电压稳定之间的矛盾,采用静止无功补偿器（SVC）对直流逆变站进行无功补偿,从而在改善系统的稳定性的同时,使逆变侧电压更具稳定性。通过建立含有直流功率调制和静止无功补偿器的系统状态方程,并运用非线性系统理论以及变结构控制理论,设计出了直流与静止无功补偿器的非线性协调控制规律。最后对系统进行仿真,其结果表明该控制规律能有效地提高系统的暂态稳定性,并能进一步改善交流系统的电压,达到良好的控制效果。     

HVDC与发电机励磁的非线性综合控制策略

提出了一种用于改善交直流混联系统暂态稳定性的非线性控制策略,具体做法是通过建立高压直流输电(HVDC)与发电机组成的综合系统模型,应用最优变目标控制(OVAC)理论推导出了HVDC与发电机励磁的非线性综合控制策略.该控制策略首先驱动系统到达按最大稳定域选择的人工中间稳定平衡点,然后才驱动系统到达期望的稳定平衡点.仿真实验结果表明,该控制策略能够较好地提高交直流互联系统的暂态稳定性.     

发电机励磁及SVC非线性最优协调控制

发电机励磁和静止无功补偿器(static var compensator,SVC)对远距离输电的稳定性有很大影响。为了提高系统在大扰动情况下的暂态稳定性,提出一种发电机励磁系统与SVC协调非线性最优控制方法。通过建立发电机励磁与SVC系统的综合模型,将微分几何反馈线性化理论与线性最优控制理论相结合,设计了发电机励磁与SVC系统的非线性最优协调控制规律。控制信号实现了本地化,避免了远距离的信号传输。仿真结果证明,该控制方法能同时改善系统的功角稳定性和电压稳定性。     

多机电力系统发电机励磁与调速器的最优变目标非线性控制的研究

提出了一种新的考虑故障后发电机输入机械功率变化的平衡点解耦观测方法,及发电机组励磁和调速协调的最优变目标非线性控制策略.它们仅利用发电机组的就地信息,实现了分散观测与控制,便于工程应用.对一个3机9节点系统的仿真结果表明,新的故障后平衡点解耦观测方法对网络结构和故障类型具有自适应能力,总是能够快速搜索并引导变目标非线性控制系统很快地收敛于最近的平衡点,提高了系统暂态稳定性,改善了系统的动态品质.     

改善电压稳定性的发电机非线性最优变目标励磁控制

为了提高电力系统电压稳定性,本文提出了一种最优变目标励磁控制策略。当发电机升压变压器高压侧母线电压由于受到大扰动而下降从而危及电压稳定性时,这种控制策略可以较大地提高发电机的送电电压,从而提高系统的电压水平和改善电压稳定性,并且能提高系统的阻尼。用单机无穷大系统进行数字仿真,验证了该控制策略的有效性。     

改善暂态稳定性的HVDC非线性控制策略

提出了一种新的高压直流输电系统的非线性紧急控制策略。首先建立包括HVDC联络线在内的交、直流互联电网的观测解耦状态空间模型，根据该模型，只需要当地信号实施控制, 驱动子系统到达局部平衡点，就能使全系统达到稳定，然后应用非线性最优变目标控制策略推导出HVDC系统的控制规律。用3机系统进行数字仿真的结果表明，该方法能够在大干扰和紧急状态下充分利用HVDC的快速响应和短时过载能力，提高交、直流互联系统的暂态稳定性和对功率突然严重缺额的地区进行紧急功率支援。     

基于协同控制理论的非线性直流附加控制器设计

为提高高压直流联络线所连交流系统的暂态稳定性,针对大规模交直流互联电网的非线性及其建模的不准确性,设计了一种新型的基于协同控制的直流附加控制器并将其用于多区域交直流混联系统中。首先根据各区域惯量中心设计合适的宏变量和流形,推导出基于协同控制直流附加控制器的解析表达式;然后以区域惯量中心角频率偏差和直流功率偏差最小为目标函数,采用遗传算法优化控制器参数;最后将所设计的控制器分别用于两区域交直流并联系统和多馈入系统,并采用PSCAD搭建详细模型进行时域仿真。仿真结果表明,与基于极点配置线性化方法和基于滑模控制非线性方法的直流附加控制器相比,提出的协同控制方法具有更好的控制效果,能够有效地抑制区间功率振荡。此外,该控制器的推导对系统模型的依赖性不强,且对不同负荷模型、不同运行方式和广域测量信号的延时具有较强的鲁棒性。     

基于振荡能量消耗的HVDC和SVC附加阻尼控制

系统的总振荡能量和振幅对应,消耗振荡能量的元件对振荡衰减的贡献为正,具有正阻尼。提出了一种以消耗振荡能量为目标的阻尼控制设计方法,推导了高压直流输电(HVDC)和静止无功补偿器(SVC)的附加阻尼控制策略。该方法统一了基于能量函数下降的一大类阻尼控制策略设计方法,并为这类方法建立了严格的理论基础。控制策略的设计还需要考虑对其他元件振荡能量消耗情况的影响。研究了考虑负荷的SVC附加阻尼控制策略,在附加控制中引入频率偏差项增加负荷的振荡能量消耗,增强阻尼控制的效果。仿真结果验证了控制策略的有效性。     

一种基于协同控制的SVC新型非线性控制器

为提高含静止无功补偿器(static var compensator, SVC)电力系统的功角稳定性和电压稳定性,针对电力系统的非线性和建模不准确性,提出一种基于协同控制理论的SVC新型非线性控制器(SVC nonlinear controller based on synergetic control, SNC)。首先设计考虑电压稳定和功角稳定的宏变量和流形,接着推导出基于协同控制的静止无功补偿器的控制解析表达式,并探讨各控制参数的选取原则。最后将所设计的SNC应用于四机两区域系统和IEEE9节点系统,采用PSCAD/EMTDC仿真验证。与传统SVC附加控制器(SVC conventional supplementary controller, CSC)相比,所提SNC在给系统提供阻尼的同时,能够更为快速地使电压回归稳定。     

轻型HVDC和SVC简介

轻型HVDC和SVC是近10a来发展起来的新技术它是采用IGBT组成的电压源换流器(VSC)取代传统的晶闸管、GTO组成的电流源换流器(CSC),以获取对有功功率和无功功率的高速双向控制,使整个换流设备简化,紧凑,且投资减少,在中低压领域优势尤为显著。     

降低HVDC逆变器无功损耗的非线性附加控制

在逆变侧交流电压下降期间,逆变器对无功消耗的增多会导致电压进一步恶化,甚至崩溃。因此,在传统PI控制的基础上,基于非线性控制中的状态反馈精确线性化方法,设计了用于降低故障期间逆变器无功消耗的非线性附加控制器。仿真结果表明该非线性附加控制器能合理地调节换流器在电压下降期间对无功功率的吸收,以维持逆变侧电压水平,从而提高系统的暂态稳定性。     

静止无功补偿器在高压直流系统中的应用

在高压直流系统的逆变站中，可以有效地应用静止无功补偿器（ＳＶＣ）进行无功补偿。本应用节点分析的方法，对ＳＶＣ的稳态特性进行了研究，得到了稳态时的补偿容量及各节点电压的稳态值。在动态特性方面，着重分析研究了在逆变站交流母线电压波动和三种典型故障情况下，ＳＶＣ的补偿容量及相应参数，并就抑制电压振荡，提高交流系统暂态电压稳定性问题，与采用并联电容器组的无功补偿方式进行了比较，其结果显示出本方案的优越性     

应用SVC提高山东电网输送能力的研究

利用BPA分析程序针对山东电网潮流西电东送断面,研究应用静止无功补偿器提高西电东送断面的输送能力;并对不同的SVC安装地点进行分析比较,确定合适的安装地点。