可控制动电阻控制器广域协调优化方法研究

提出一种基于广域测量系统和三级共态预估算法的可控制动电阻控制器广域协调优化方法.将多机系统中的可控制动电阻控制器分成本地控制器和协调控制器两层,采用三级共态预估算法对分散的本地控制器进行非线性协调优化,使系统获得全局最优的控制效果.所提方法计算量小,并能在本地形成闭环反馈控制,适合于在线应用.仿真结果表明所提方法可以明显提高系统的暂态稳定性,并改善系统的动态品质.     

可控制动电阻的模糊神经网络控制

可控制动电阻（TCBR）的电阻值可以随时连续调节,这为改善系统稳定性提供了有效的手段。文章首先定性分析了TCBR的阻尼原理,证明在适当条件下可以提供正阻尼;然后应用一种改进的模糊神经网络自适应控制系统,设计了TCBR的控制器。仿真计算结果表明,TCBR的模糊神经网络控制对静态稳定性和暂态稳定性均具有良好效果。     

基于能量整形的可控制动电阻暂态稳定控制器设计--单机无穷大系统篇

应用能量整形IDA-PBC方法设计了针对电力系统大干扰的可控制动电阻(TCBR)的闭环暂态稳定控制器,能量整形IDA-PBC方法直接使用系统能量作为存储函数,物理意义明确,较其它非线性控制器结构简单,并避免了可能产生的不期望的高增益问题.由于设计中完整地保留了系统非线性结构,不需进行任何线性化处理,较各种线性化设计方法具有更强的鲁棒性,适应系统模型和参数不精确程度效果较好.建立了适合能量整形和考虑系统调节动态的简化TCBR三阶模型,首次提出了用于求解能量整形匹配PDE的待定系数法用以有效设计TCBR闭合连续暂稳控制器,并详细探讨了求解匹配PDE待定系数法的理论基础,文中给出的仿真算例表明所提出的控制器有效可行.     

基于参数协调的可控相间功率控制器调节特性研究

研究了可控相间功率控制器(TCIPC)的基本结构和数学模型,通过控制晶闸管触发角等效调节相间功率控制器的基本参数,从而协调输出功率,其中,通过控制晶闸管触发延迟角等效地改变电感支路的电抗参数,通过晶闸管控制投切不同组数的电容器等效地改变电容支路的电容参数.基于简化模型绘制出TCIPC功率P-Q运行曲线图,对参数协调下的TCIPC调节特性进行研究.以实例验证了由带TCIPC联络线进行交流弱联系的两侧电网在相位相对滑移时,可以通过协调TCIPC的等效参数控制联络线传输的功率,避免有功功率大幅波动,并保证端口的电压质量,有效地缓解了常规IPC可能出现的过电压问题.     

基于时空协调的智能电网PMU功能实现

能观性和能控性是大系统保护的基本目标,电力系统的SCADA,PMU及其它监控设备都为这2个目标实现提供数据.从时空协调的角度分析电力系统的控制问题,认为PMU提供某个尺度上(例如:10ms时间尺度以及220kV以上变电站空间尺度)观察和控制电力系统的基本数据;并分析智能变电站PMU功能的实现,给出基于PMU的广域保护配置方案,为智能电网建设提供参考.     

变频器制动电阻的选择误区

常常有用户抱怨说：明明是按照变频器的说明书选购的制动电阻和制动单元,为什么会烧制动电阻？有的时候制动转矩不足？是不是说明书有误？     

基于李雅普诺夫直接法的电力系统的可控制动电阻的非线性预测控制

电力系统的可控制动电阻（TCBR）对提高系统系统的暂态稳定性有很重要的作用，本文提出了一种新的TCBR控制器的设计方法，通过对单机无穷大系统的计算，验证了本文所提出的结论的正确性。     

基于PMU状态估计的研究

传统的基于单相纯正弦模型的状态估计存在固有误差。随着基于GPS的同步相量测量单元(PMU)的应用,提出以PMU为基础的三相状态估计和谐波状态估计算法。该算法可解决系统三相不平衡和状态向量非纯正弦带来的误差问题。     

基于同步相量测量单元的直流附加控制器研究

利用直流系统的快速响应特性，可以在不增加附加设备的条件下有效地抑制交直流系统的低频振荡。基于全球定位系统(GPS)的同步相量测量单元(Phasor Measurement Unit，PMU)能够测量母线电压相量，尤其是电压的相角。该文利用PMU可改进控制提出了一种基于PMU的直流附加控制器，该控制器以不同区域电压相角差作为输入信号，能有效地反映区域间的低频振荡信息，同时研究了通信延迟对系统阻尼的影响，并考察了控制器的鲁棒性。以一个四机两区域系统作为测试系统，利用仿真软件PSS／E对系统进行小信号稳定和时域仿真分析，分析结果表明该直流附加控制器在系统较大的运行范围内提高了系统阻尼和系统区域联络线的传输能力，有效地抑制系统低频振荡，并且具有较好的鲁棒性，在故障情况下也能较好地发挥作用。     

基于有限PMU的广域后备保护研究

对新型的基于有限数量相量测量单元（PMU）的广域后备保护进行了研究。通过布点算法,在电网相关母线中安装有限的相量测量单元,根据布点算法形成的电压推算关系构成保护区,将故障视为“透明”,利用安装点的实测值推算保护区内其余的母线电压。故障时,根据正序电压幅值分布特征定位故障关联母线,推算该母线关联支路的有功功率,根据相对误差特征选出故障线路。PMU的高速实测数据的引入使得实时故障定位成为可能。算例仿真验证了基于有限PMU的广域后备保护的正确性和有效性。     

基于相量测量单元的电力系统振荡研究

大电网系统振荡模式多变,使得离线设计静态协调控制的有效性受到限制,但目前实用的相量测量单元可同步采集表征电网运行状态的几乎所有的变量,它为克服现有阻尼控制的固有缺陷创造了条件,将其作为阻尼控制器的反馈输入构成闭环控制在工程上是可行的。     

基于模糊混合进化算法的多个FACTS元件协调控制

针对多个FACTS装置的控制器之间存在的负交互影响,通过将模糊理论、协同进化算法和免疫算法相结合,提出一种模糊混合多目标进化算法求解FACTS元件的协调控制问题。在求解过程中,利用模糊集理论建立模糊多目标优化模型,确定整体的优化目标。采用协同进化算法对各FACTS元件控制器的参数进行种群划分,以克服常规进化算法在问题规模扩大时易于出现的早收敛现象。在优化过程中,结合多种群合作策略和免疫算法保持解的多样性,最终得到控制参数的Pareto最优解集。对静止同步串联补偿器与静止同步补偿器2种FACTS装置的控制器进行了协调设计,仿真结果表明,与常规进化算法相比,所提方法能同时实现影响分析与参数优化功能,且收敛快速,稳定性好。     

基于PMU分解协调的状态估计算法

PMU至少可实现系统局部可观,此性质必然产生系统的自动划分,即出现围绕PMU配置点集的若干可观测性子系统.基于这一思路,从状态估计快速性角度出发,提出电网分解协调的状态估计快速算法,分解是指依据PMU配置的可观测子系统的划分,协调是指各子系统如何达到无缝的衔接,在快速估计下达到与整体估计一样的效果.最后,以IEEE-39节点及IEEE-118节点系统对对算法进行了验证.     

基于改进遗传模拟退火算法的PMU优化配置

分析了遗传算法和模拟退火算法的优缺点,将具有较好全局寻优性能的遗传算法和具有较强局部搜索能力的模拟退火算法结合,形成的遗传模拟退火MGASA算法用于解决以电力系统状态完全可观测和PMU配置数目最小为目标的PMU优化配置问题.在寻优过程中,先将每一代群体进行遗传操作,再对产生的新群体中各个体进行模拟退火操作,同时在选择、交叉、变异和复制操作过程中实施最优保留策略,复制策略采用Metropolis判别准则.通过采用IEEE14和IEEE39节点系统对该算法进行验证表明,MGASA算法在解决PMU优化配置问题上具有较高的寻优性能和搜索效率.     

基于分段迭代法的PMU的优化配置研究

对电力系统中有限个数目PMU的优化配置进行研究。采用分段迭代法对PMU的优化配置进行研究。该法假设最初每个节点均安装有PMU。第一阶段和第二阶段的迭代算法用来去除那些不太重要的节点的PMU配置,并保留节点位置重要的PMU的配置。第三阶段的迭代算法则对前两阶段的PMU数目进行进一步的最小化,并且充分考虑电力系统全网的可观性,使得该法达到PMU的最优配置。通过在IEEE 14和IEEE 30节点上进行仿真验证,并与现有的优先算法在计算时间上进行对比,证明该法在计算时间上的优越性,及该法的有效性。     

基于博弈演化算法的PMU最优配置方法

为实现电力系统可观测性,提出一种新的相量测量单元(PMU)配置方法,即基于博弈论的演化算法。该算法将寻找PMU最优配置方案的问题映射为理性主体寻求自身利益最大化的博弈过程,PMU最优配置方案即对应于博弈中的纳什均衡解。其突出优点是演化方向确定、全局收敛性好、收敛速度快、解具有多样性。应用该算法在IEEE 30节点、新英格兰39节点、某128节点系统进行仿真计算,与深度优化算法、模拟退火算法和最小生成树算法的结果进行比较,说明了该算法的可行性及优势。     

微分代数模型可控制动电阻与励磁系统多指标非线性控制

针对微分代数模型的水轮发电机组可控制动电阻(Thyristor Controlled Braking Resistor,TCBR)与励磁系统进行多指标非线性扰动解耦控制律设计。微分代数模型多指标非线性设计方法(Differential Algebraic System Multi-Index Nonlinear Control,DASMINC)将输出函数选取为系统关键变量线性组合的形式,通过扰动解耦设计,借助哈特曼-格鲁勃曼(Hartman-Grobman)定理,适当选取输出函数参数矩阵配置微分代数模型闭环系统平衡点处特征根位置,使系统获得优良控制性能。仿真结果表明该方法控制的TCBR与发电机励磁系统能大幅提高水电站输电系统暂态稳定性,抗扰能力强,且能很好协调各状态量的动、静态性能。     

基于改进自适应遗传算法的PMU优化配置

为了利用最少数目的相量测量单元(PMU)保证电力系统在正常运行时和线路N?-1故障时都能完全可观,提出一种基于改进自适应遗传算法(IAGA)的PMU优化配置方法。将PMU配置分为两个阶段:第一阶段以PMU安装数目最少和正常运行时系统完全可观为目标配置PMU;第二阶段在已有配置结果的基础上继续安装PMU,以保证线路N-1故障时系统仍完全可观。修改IAGA中交叉概率和变异概率的计算公式,克服了当群体最大适应度值与平均适应度值相等时进化停滞的缺点,优化了进化过程,同时方便了数学计算;对每一代个体进行防早熟操作,消除了由交叉运算和变异运算的偶然性及随机性导致的进化早熟。算例分析结果表明,该方法在PMU配置数目、配置方案种类、收敛性及实用性上有显著优势,证明了该方法的正确性和优越性。     

基于同步相量测量技术的暂态稳定性实时预测

提出了一种电力系统稳定性实时预测方案。通过同步相量测量技术获得故障后短时间内的各发电机内电势相量 ,利用多项式拟合的方法 ,快速预测系统中各发电机大轴间最大相对摇摆角的变化趋势 ,从而判定系统的稳定性。方法本身与系统结构、故障情况等无关 ,适应性较好。对实际系统进行了仿真实验 ,获得了较为准确的结果     

基于实测PMU数据的风电综合负荷参数辨识

根据配网侧负荷特点,构建含风力发电机的综合负荷数学模型。以实测PMU数据为基础,利用总体测辨法进行模型参数辨识。将负荷节点输入电压和负荷模型参数代入数学模型,通过改进Euler法求解模型的状态方程,得出负荷节点电流,将其与实测电流误差加权最小作为目标函数,采用遗传算法辨识出负荷模型的参数。以华北电网某线路实测PMU数据为依据,辨识出考虑风电综合负荷的模型参数。辨识结果体现了负荷中以双馈异步发电机为主体的特征,与负荷特点相吻合,由此说明了辨识方法的有效性与辨识结果的合理性。