华北-华中联网低频振荡研究

电力系统保持小干扰稳定性是当前我国正在进行的大区联网运行的前提条件之一.在本文中采用多机系统的特征分析法,并应用电力系统分析综合程序（PSASP）对华北电网（含山东电网）和华中电网（含四川和重庆电网）的联网运行方式下的小干扰稳定性（侧重于低频振荡）进行了研究,分析了联网方式下存在的多个低频振荡模式,并对每个振荡模式做了模态分析,为下一步进行的电力系统稳定器的安装和配置提出了指导性的建议.     

应用DFIG-PSS改善电力系统低频振荡

在双馈异步风力发电机组中加装电力系统稳定器(DFIG-PSS)以提高系统阻尼,并分析了DFIG-PSS抑制低频振荡的原理,总结了4种典型的PSS模型和不同DFIG的控制方案下DFIG-PSS的输出接口位置,以及DFIG-PSS的输入信号.通过在含DFIG风电场的3机9节点系统中的仿真分析,表明DFIG-PSS对区域内振荡和区间振荡均有改善效果,且DFIG-PSS安装位置的不同,对低频振荡的改善程度也存在差异.     

浅谈电力系统低频振荡

随着系统规模的扩大、互联以及大型机组快速励磁系统的采用,电力系统的低频振荡问题也随之凸现,特别是通过交流输电线互联的系统,由于送电距离长,而联络线又相对较弱,很容易由此引发低频振荡.阐述了电力系统低频振荡的产生机理,讨论了目前常用的分析方法.通过对各种方法的比较分析,阐明了各自的优缺点,并对未来研究的可行方向进行了分析.阐述了目前工程中控制低频振荡的方法,并对其未来发展动向作了进一步的探讨.     

用描述函数法分析电力系统低频振荡

本文提出用描述函数法来分析电力系统低频振荡和电力系统稳定器对低频振荡的抑制作用。运行结果表明，此法比经典法有更多的优越性。     

检测低频振荡模式的EMD复合算法研究

提出一种抗模态混叠的EMD复合算法。首先,通过改进频率外差方法,增加混叠模态分量间的频谱距离,有效分离出倍频模态混叠成分;其次,结合小波奇异点检测技术,确定各模态分量的自适应滑动分析窗口,实现间歇性混叠模态分离和振荡模式非平稳参数辨识。为验证算法的有效性,利用测试算例和电网仿真算例进行了测试分析,结果表明,该算法能够有效分离出混叠模式分量,对于模式复杂的低频振荡信号,能够有效分离出对应的低频振荡模式,具有较高的振荡模式信息检测精度。     

基于自适应多元变分模态分解的电力系统低频振荡模态辨识

针对电力系统多元非线性信号模态辨识困难的问题,提出一种自适应多元变分模态分解方法(自适应MVMD)对多元低频振荡信号进行辨识.自适应MVMD法通过对构建的多元约束变分模型迭代求解获得最优分离模态集合,避免了噪声扰动下的模态混叠及虚假模态等问题.首先通过最大复原近似度确定分离模态数K,然后利用自适应多元变分模态分解法对多元信号进行辨识以获得模态集合,对各信号中同频模态分类提取,并利用Hilbert变换以及傅里叶变换频谱分布对振荡参数进行辨识.测试算例及仿真算例证明了该方法的有效性,与经验模态分解法对比结果显示自适应MVMD法对含噪声信号辨识能力更强.     

燃气流低频振荡与装置的响应

对舰载导弹垂直发射装置内的低频非声振荡提出了理论计算方法，并给出了频率的计算公式。通过对进敢道质量注入扰动和压力室压力扰动进行闭环反馈分析，计算结果和实验结果呈现良好的一致性。     

步进电机低频振荡及阻尼方法初探

在研究和比较几种步进电机驱动线路及其在实际应用中解决低频共振问题的方法的基础上，对步进电机谐振问题及解决方法进行了深入的分析和探讨，认为采用电子技术和微机控制技术是改进步进电机驱动电源的性能和改善步进电机运行品质的简便而有效的方法。中提供了开关型变压电路和恒流斩波型细分驱动电路。     

电力系统共振机理低频振荡及其影响因素研究

以单机无穷大系统模型为基础,阐述了电力系统共振机理低频振荡的基础理论及其振荡特性,分析了影响电力系统强迫功率振荡的主要因素,并选取算例分析验证.持续的周期性小扰动会引起电力系统共振振荡,当扰动频率接近系统固有振荡频率时,会引起系统谐振,导致大幅度的功率振荡.共振振荡的幅值与扰动的幅值、机组惯性时间常数、系统阻抗以及系统的振荡阻尼有直接关系.     

低功耗低频快速起振电路的设计

为了解决传统皮尔斯结构互补氧化金属半导体(CMOS)晶振电路功耗过大的问题,设计了一种集成在专用无磁计量芯片内的低频起振电路,其振荡频率为32.768 kHz.在传统皮尔斯结构晶振电路的基础上,设计了改进型推拉式晶振电路,有效地降低了功耗,并能实现快速起振.采用Chartered的0.35μm工艺模型进行设计、仿真和流片.测试结果表明,电路工作正常,稳定后平均工作电流仅为0.39μA,起振时间小于200 ms,满足了系统对频率及功耗的要求.     

电力系统低频低压减载装置测试研究

针对电力系统新型低频低压减载装置测试的难题——不能定量地、准确地校验频率下降率ｄｆ／ｄｔ、电压下降率ｄｕ／ｄｔ定值,作者提出了一种解决方法：用单片机控制技术定量产生电压幅值、频率、ｄｕ／ｄｔ和ｄｆ／ｄｔ信号,用这些量来模拟电力系统电压、频率的静态与动态特性,并用以对减载装置的性能进行测试。文中详细介绍了实现方案、技术特点、产生电压频率以及它们的变化率的原理和硬软件构成。     

Low-frequency fluctuations in the magnetosheath: Double Star TC-1 and Cluster observations

The magnetic field variations are analyzed in the range of time periods from 4 s to 240 s in the magnetosheath observed by the Double Star TC-1 and Cluster in 2004. The characteristics of the magnetic field fluctuations are strongly controlled by the angle between the upstream interplanetary magnetic field (IMF) and the normal of the bow shock. Generally speaking, the magnetic field fluctuations in the quasi-parallel magnetosheath are more intense than those in the quasi-perpendicular ones. Almost purely compressional waves are found in the quasi-perpendicular magnetosheath. With the increase of the local plasma β, both the magnitude and direction of the magnetic field fluctuate more intensely. There exists an inverse correlation between the local temperature anisotropy T _⊥/T_∥ and the plasma β. Supported by the CAS (Grant No. KJCX2-YW-T13) and the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 40621003, 40628003, 40390150)     

低频Alfven波与等离子体的非共振相互作用

采用单粒子模型,对两支左旋极化低频Alfven波与等离子体的非共振相互作用进行粒子模拟,讨论了三种不同波幅时垂直与平行方向的加热效果,在非共振加热阶段,加热效果与波幅有关,波幅越大效果越好;而经过随机加热后,粒子动力学温度的最大值仅由外加磁场的能量密度与等离子体密度的比值决定与Alfven波幅无关．加热过程中,离子被加速最终获得一个相当于Alfven波相速度大小的流速．     

复杂电力网络的连锁故障动态模型与分析

为研究复杂电网连锁故障的传播机理,同时为预防和减小大停电事故发生,在研究了国内外复杂电力系统连锁故障模型的基础上,提出了一个模拟连锁故障过程的动态模型.根据此模型,分别对具有小世界(small-world)、无标度(scale-free)特性的人工复杂电网模型进行了连锁故障仿真,验证了模型关于连锁故障动态演化过程的合理性.进一步比较表明,电网连锁故障在小世界电力网络中造成的功率损失比无标度电力网络大得多,并且连锁故障传播的速度远比无标度电力网络迅速.     

基于广域测量信号的互联电网阻尼控制研究

为了解决传统阻尼控制器因限于本地信息而不能有效抑制区域间低频振荡的问题,在传统PSS的基础上设计了反馈区域间相对功角和转速的附加励磁控制器。将该控制器的设计转化为部分输出反馈最优控制问题,并应用最小误差激励法求解控制器参数。由于控制器以远方信号为输入,设计中考虑了通信延迟问题。算例证明该控制器能与PSS协调作用,且由二者构成的控制系统能够有效抑制低频振荡。     

Oscillation analysis of a DFIG-based wind farm interfaced with LCC-HVDC

With the increasing capacity of wind farm, HVDC technology has become a promising transmission scheme for long distance transportation of large-scale wind power. However oscillation caused by this system will have a great influence on the security and stability of power system operation. In this paper, the oscillation of a doubly-fed induction generator(DFIG)-based wind farm interfaced with line commutated converter(LCC) based HVDC is discussed. Low-frequency oscillation and subsynchronous oscillation(SSO) are studied since these two oscillations are the particularly concerned oscillations in the stability study of power system in recent years. The model of a DFIG-based wind farm interconnected with LCC-HVDC is developed. The impact of drive train model's structure and parameters on the oscillation characteristics is analyzed. Eigenvalue and participation factor analysis are used to identify the three main modes, which include controller mode, electromechanical mode, and shaft mode. The effects of DFIG controller's parameters, wind speed and operating conditions of HVDC on those modes are studied. Electromagnetic transient simulations are performed to verify the results of the eigenvalue analysis.     

A distributed inverse iteration method for eigenvalue analysis of interconnected power systems

Since China power grids have a hierarchical architecture in operation and management, centralized computation patterns are difficult to meet the demands of small-signal-stability analysis of the bulk interconnected power systems. A distributed eigenvalue algorithm derived from the inverse iteration method is proposed. It can not only obtain eigenvalues and eigenvectors from power system state matrix but also provide participation factors of all generators. In the computing process, the algorithm only requires exchanging data of boundary nodes and a small amount of other information of different regions. Therefore, it is very suitable to be deployed in a WAN (wide area network) based distributed environment. The algorithm has been tested on an IEEE39 system. Recommended by Prof. LU Qiang, Member of Editorial Committee of Science in China, Series E: Technological Sciences Supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2004CB217903)     

船舶电力推进系统稳定性分析

为获得变频驱动感应电机调速系统低频振荡产生的原因,以实验室一套船舶电力推进系统为例展开研究。建立了基于小扰动的感应电机、变频器及船舶电力推进系统的数学模型,分析了死区时间对系统稳定性的影响。利用根轨迹分析方法,通过解析计算与仿真分析绘制了系统的不稳定区域。讨论了电机定子电阻和漏感变化对系统稳定区域的影响,进行了试验验证,试验结果与解析计算得到的不稳定区域吻合较好,证明所建立的船舶电力推进系统小扰动数学模型以及采用的系统稳定性分析方法是正确可行的。