汽门快关的开启时刻对系统稳定性影响的研究

汽门快关是提高系统暂态稳定的有力措施之一。大量的研究发现,快关汽门在保持系统首摆稳定的同时,可能引起后续摇摆的失稳。基于能量函数法,分析了快关引起后续摇摆失稳的原因是汽门不合适的开启时刻,并从有利于系统稳定的角度提出了确定汽门最佳开启时刻的方法。汽门最佳开启时刻满足的条件是,开启后系统的暂态能量最小。     

网格计算模式下的暂态稳定紧急控制策略研究

网格计算是由广域分布、逻辑共享、动态变化的计算资源组成的一种新型的技术,其本质就是在动态变化的多个虚拟机构间共享资源和协同解决判断各种复杂的科学问题.描述了如何在暂态稳定紧急控制中应用网格技术,并提出了一种新的基于网格技术的紧急控制策略.系统由3部分组成:中心Agent单元负责对电力系统运行状态进行检测,实时记录发电机转子角度和功率,然后对采集的信息进行离线的时域分析,并建立判断系统稳定的信息表;各个Server单元比较各个发电机的动能和暂态能量变化率,判断出受扰最严重的机组,并给出最佳的控制策略;而客户端Clients则决定采取何种控制方式来进行控制.采用该方法对IEEE39节点电力系统进行了测试,取得了较好的控制效果.     

快关汽门控制的模糊神经网络方法

将模糊控制与神经网络相结合，设计了一种基于模糊神经网络的快关汽门控制器。该控制器 一方面避免了建立数学模型及信号失真带来的麻烦，另一方面又具有自学习、自组织能力。 数字仿真结果表明，使用这种快关汽门控制器控制效果好，具有较强的鲁棒性。     

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。     

基于等效暂态能量函数分析的功率平衡紧急控制时间计算研究

在对功率平衡紧急控制后的暂态能量函数公式的推导的基础上,提出了系统紧急控制后的线性等效暂态能量的计算公式．并在同一坐标下通过比较持续故障导致的不平衡功率、故障切除导致的不平衡功率、功率平衡紧急控制导致的不平衡功率以及三者的等效暂态能量之间的关系,分析了不同故障状态下功率平衡紧急控制时间与暂态能量中的故障临界清除时间的关系,推导了其计算方法,同时对等效暂态能量计算的在不同故障状态下的现象进行了讨论和分析。     

基于临界机组对的暂态稳定紧急控制策略

为使暂态稳定紧急情况得到有效控制,从临界机组对信息入手,提出一种基于临界机组对稳定性指标灵敏度的切机切负荷控制策略。首先推导了临界机组对稳定性指标对控制量的灵敏度表达式,将其用于构造暂态稳定约束条件,进而借助优化算法获得紧急控制所需的切机切负荷量及控制地点。该方法只需部分发电机信息,计算简单,且基于临界机组对稳定性指标的灵敏度可表达控制量对每一失稳机组的控制能力,物理概念更清晰。仿真算例证明了该方法较基于全系统稳定裕度的灵敏度方法切除量要小。     

用EEAC法实现快关和切机

将扩展等面积法(EEAC)推广到直接评估快关和切机对暂态稳 定的影响，阐明了许多问题的物理概念，并提出了解决的方法。这一进展 使得紧急控制决策表可以根据实际的运行工况在线地定期刷新，不再需要离线 预先计算大量无关的运行工况，从而大大地减小了决策表的规模，使紧急控制 决策更为准确和有效，大量的仿真计算证实了这些重大进展。     

基于修正暂态能量函数裕度的紧急控制算法及其在广东电网的应用

近年来随着安全稳定控制系统在电网紧急控制中发挥的作用越来越重要,快速评估、确定并优化电网紧急控制措施,对提高电网的安全运行水平、降低事故情况下系统的损失具有重大意义.为此,采用修正的暂态能量函数对电网进行安全分析,结合广东电网安全稳定控制系统的常规配置方案,针对电网暂态稳定的薄弱环节,提出了求取最优稳定控制措施的算法和流程.在广东电网的应用结果表明,该算法适合于制定大型网络的离线紧急控制决策,结果可靠,计算速度快,具有较高的理论价值和实用性.     

能量函数方法在大电网追加紧急控制中的应用

针对离线制定的安全稳定控制策略可能出现方式失配的情况,提出一种基于能量函数的在线追加紧急控制策略。该策略依赖于描述系统不稳定情况的能量函数指标,基于SCADA/EMS和PMU实时数据,将能量函数方法和轨迹预测方法相结合,实现大电网的紧急追加控制。并给出系统发生故障时的追加控制操作方法和紧急控制中切机控制的决策实施具体方案,为电力系统安全稳定运行提供一种可行的思路和方法。     

基于电力系统稳定边界理论的紧急控制决策方法研究

提出了一种电力系统暂态稳定控制中发电机快关/切负荷紧急控制决策的新方法。该方法应用非线性动力系统稳定边界理论,沿稳定边界上主导不稳定平衡点处的法向量在角度空间中的投影向量方向外推主导不稳定平衡点,来扩大电力系统的暂态稳定域,将电力系统经典模型下的发电机快关、切负荷紧急控制决策问题描述为一线性规划模型,大大降低了控制方案搜索过程的计算量。将这一线性规划模型应用于实际电力系统故障算例时,为了得到工程实际中便于操作的紧急控制策略表,进一步采用时域仿真的方法对线性规划模型求解得到的候选控制措施进行甄别。通过很少次数的数值积分,便可以快速准确地遴选出保持系统暂态稳定的控制方案。在New England 10机39节点系统上的仿真结果表明了该方法的有效性和实用性。     

计及FACTS的暂态安全稳定紧急控制策略

FACTS控制与传统控制手段缺乏协调可能威胁电网安全稳定。离线控制策略表在不考虑FACTS设备条件下的断面极限过于保守，紧急控制措施较重；而考虑FACTS设备全部容量均可用于暂态过程时，又会导致断面极限过于乐观，紧急控制措施不足。提出了计及FACTS的暂态安全稳定紧急控制策略，将FACTS参与电网暂态稳定控制分为FACTS设备主动调节、紧急执行修正策略和分轮次追加控制3个阶段，将传统暂态安全稳定控制和FACTS控制有机结合，既保证了系统的安全性又提高了控制措施的经济性。以可控串补为例，通过实际电网仿真验证了所提策略，仿真结果表明，通过可控串补参与电网暂态稳定控制，降低了暂态过程中的加速能量，可减少传统暂态稳定控制的切机量，同时维持了电网的稳定运行。     

直流馈入受端电网暂态电压与频率稳定紧急协调控制策略

为应对多直流馈入受端电网直流闭锁故障导致的暂态电压和暂态频率稳定问题,提出一种综合考虑直流功率紧急提升、调相机紧急控制和切负荷的紧急协调控制策略。首先,采用了基于多二元表的暂态稳定裕度指标,分析了直流功率紧急提升和调相机紧急控制对受端电网暂态电压稳定的影响,提出了受端电网多控制手段紧急协调控制方案。其次,基于该控制方案,计及暂态电压和暂态频率稳定约束,以控制代价最小为目标,建立了多控制手段下受端电网紧急协调控制优化模型。然后,采用灵敏度法将模型线性化,考虑了直流功率紧急提升对暂态电压稳定的负面影响,并采用逐次线性规划方法求解。最后,通过华东电网实际案例结果验证了所提控制策略的有效性。     

电力系统暂态稳定协调控制策略研究综述

预防控制和紧急控制是保障电力系统暂态稳定的两项重要措施,二者之间存在较强的互补性.实现预防控制与紧急控制的协调对于电力系统的安全、经济运行具有重要意义.预想事故集的处理、协调控制模型建模及求解是实现实时暂态稳定协调控制的关键技术.本文综述了在协调控制过程中构建与外界环境因素有关的准实时预想事故集的方法,总结、评价了当前各种预防控制与紧急控制的搜索策略以及各种协调控制模型的寻优策略,以期展示该研究领域的最新进展和发展趋势.     

考虑暂态稳定约束的最优紧急控制策略

随着电力市场的深化,用户的可靠性得到重视,为充分体现用户对可靠性的不同要求,将用户的停电成本作为经济性指标,加入优化目标函数作统一优化的紧急控制策略,得到广泛应用。然而,这些决策模型中没有考虑系统的暂态稳定性,这就使得在执行完发电机再调度和切负荷操作后,系统可能无法再次承受故障而不发生暂态失稳。针对这种不足,提出了一种考虑暂态稳定约束的最优紧急控制决策模型,在该模型中加入了表示系统在新的运行点满足暂态稳定的相关约束,因此,发电机再调度以及切负荷等操作完成后,系统仍然能保持暂态稳定性。最后,以IEEE-RBTS的6节点系统和新英格兰39节点系统为算例,对所提出的策略作出具体阐述,并比较该方法与不考虑暂态稳定约束的算法在结果上的差别。     

修正的暂态能量函数及其在电力系统稳定性分析中的应用

针对电力系统稳定性分析中混合算法的缺点,本文推导了修正的暂态能量函数,并提出用其代替暂态能量函数的改进混合算法。仿真分析结果说明了由改进混合算法获得的稳定性裕度曲线更便于进行稳定性极限参数和临界故障切除时间分析。文章最后通过比较在３９节点１０发电机电网上获得的两种不同的能量函数能量裕度曲线说明了本文对混合算法的改进。     

分数阶滑模控制策略提高电力系统暂态稳定性研究

电力系统暂态稳定是电力系统遭受大干扰能够恢复稳定运行的能力,是电力系统安全稳定运行的重要基础。电力系统是一个高度复杂的、强耦合的非线性系统,PSS作为线性控制策略不能够有效抑制大扰动。基于滑模控制,分数阶微积分和有限时间稳定,提出了分数阶滑模控制策略来提高电力系统暂态稳定,使系统能够在有限时间内恢复稳定运行。首先,通过输入输出线性化方法解耦非线性电力系统。然后,提出分数阶滑模控制器并给出其设计和证明过程。同时,给出电力系统在所提出的控制策略性下的收敛时间。最后,在3机9节点电力系统中应用分数阶滑模控制器调节发电机的励磁提高电力系统的暂态稳定,验证了所提出的分数阶滑模控制器的有效性和优越性。     

基于发电机对暂态势能集的电力系统暂态稳定快速评估

基于传统暂态能量函数方法,以简单3机3节点系统推导出一种基于发电机对暂态势能的系统暂态势能函数表达式。该暂态势能计算函数不需要全系统的网络拓扑参数或故障位置信息,仅需实时采集系统中少量的发电机机端电气状态量,计算方法简单有效。基于该发电机对暂态势能定义了受扰严重机组判别指标集,利用该指标的聚集特性在故障清除后极短时间内辨识系统的主导失稳模式,根据临界机组分群结果采用EEAC法快速计算当前故障模式下的系统暂态稳定裕度。IEEE 3机9节点、新英格兰10机39节点系统、某省级实际电网算例结果验证了该方法的正确性和有效性。     

大电网在线暂态稳定分析与控制系统研究综述

针对大电网在线暂态稳定分析与控制系统在计算速度和计算结果准确性方面的问题,介绍了大电网在线暂态稳定分析与控制系统的计算流程,从预想故障筛选、稳定评估、确定控制措施、工程应用等方面阐述了国内外的研究现状,并总结归纳了在线暂态稳定分析与控制领域的研究动态和发展趋势。