基于非参数化模型的TCSC与SVC控制

考虑到电力系统实际应用中很难获得准确的网络拓扑和参数，使得FACTS控制器的参数化模型的建立与验证极为困难，提出采用采样调节器设计技术进行晶闸管控制串联补偿器(TCSC)与静止无功补偿器(SVC)的控制，以提高系统的暂态稳定水平。所采用的采样调节器设计技术只需事先获得系统的开环阶跃响应，完全建立在非参数化模型之上，它不但能保证闭环系统的稳定性和优越的动态性能、稳态零误差，而且对电力系统的非线性及运行点的变化具有足够的鲁棒性。最后，通过NETOMAC仿真软件在我国阳城—淮阴输电工程中进行了仿真验证，证明了所设计方案的有效性。     

基于电力系统非参数化模型设计统一潮流控制器

采样调节器的设计最突出的特点之一是根据被控对象的非线性，不确定系统的非参数化模型－系统的单位开环阶跃响应等进行控制器的设计，以保证闭环控制系统的稳定性，最优化和鲁棒性，这一方法在电力系统控制中的应用极有潜力。因为在电力系统中，通过现场试验获得控制器安装地点的单位开环阶跃响应通常要比建立系统的参数化模型简单得多，该文演示了如何将采样调节器设计的方法应用于统一潮流控制器（UPFC）的设计及由一个多变量采样调节器同时实现统一潮流控制器的潮流控制和电压调节功能，文中还给出了设计和仿真的结果。     

SVC和STATCOM交互影响分析及单神经元控制器设计

建立了装有静止无功补偿器(SVC)和静止同步补偿器(STATCOM)的单机无穷大电力系统的扩展PhillipsHeffron模型，通过时域仿真验证了SVC和STATCOM多个控制器之间存在着负交互影响的可能性。针对负交互影响，对SVC和STATCOM设计了自适应单神经元控制器，并应用遗传算法对控制器参数进行优化，时域仿真结果表明，所设计的控制器能有效消除SVC和STATCOM多个控制器之间存在的负交互影响，提高系统的暂态稳定性。     

基于电压型逆变器的串联型电能质量补偿器与电力系统相互作用的研究

建立了基于电压型逆变器的串联型电能质量补偿与系统相互作用遥模型;在此模型的基础上,研究了系统和补偿器之间的相互影响,得出了结论;并用Matlab和Pspice进行了仿真验证。所得结论可为串联型补偿器参数确定提供理论依据。结论也适用于包含串联部分的统一电能质量调节器、统一有源线路调节器以及统一潮流控制器。     

STATCOM控制方法的研究

随着非线性负荷和冲击性负荷在电网中的广泛应用，电能质量问题成了电力系统研究的热点。从静止同步补偿器的基本结构和工作原理出发，简要介绍了电流控制策略和无功检测技术，提出一种基于瞬时无功功率理论的改进检测技术，取代传统的无功电流检测方法，消除了锁相环，简化了硬件电路的设计。利用MATLAB/Simulink软件建立了检测电路模型，分别对有畸变和无畸变的三相电源电压进行仿真，验证了改进检测方法的有效性。在此基础上，结合直流控制中的滞环控制，分别建立了感性负载和容性负载下的STATCOM系统仿真模型。仿真结果表明，所设计的补偿器具有良好的补偿效果。     

弱电网下WAC控制LCL并网逆变器延时补偿策略

针对并网逆变装置中因LCL滤波器和数字控制延时产生的稳态误差、谐振和反向谐振尖峰问题,提出一种加权平均电流与补偿器相结合的控制策略。首先,建立加权平均电流并网逆变器数学模型,分析传统电流控制下电网阻抗和滤波器对系统影响,并采用加权平均电流降低系统阶数以减小稳态误差和抑制谐振。然后,分析由控制延时产生的反向谐振对系统影响和抑制反向谐振原理,通过合理设计所提出的补偿器参数以消除系统中的反向谐振尖峰。最后,通过建立仿真模型及搭建半实物仿真平台对所提控制策略进行验证,对比仿真与实验结果,验证了该策略的有效性。     

考虑饱和影响的电力系统广域阻尼控制器设计

广域阻尼控制器是抑制电力系统区间低频振荡的一种有效方法,但实际系统中执行器一般存在饱和现象。为此提出一种抗饱和补偿器设计方法。首先通过引入饱和函数建立考虑执行器饱和的电力系统模型;其次采用现代抗饱和技术,分2步进行抗饱和补偿器设计。第一步不考虑饱和环节,采用鲁棒控制理论对闭环电力系统进行H∞ 控制器设计,以确保系统的稳定性;第二步针对饱和环节,基于Lyapunov稳定理论提出抗饱和补偿器设计方法,设计抗饱和补偿器进行补偿,以抑制执行器饱和对控制器性能的影响。最后,将该抗饱和控制器应用到2区4机电力系统模型。仿真结果表明,相比不考虑执行器饱和的线性控制器,根据所提方法设计的抗饱和补偿器可以有效抑制饱和环节对线性控制器性能的影响,能够显著提高电力系统对饱和的抑制能力。     

SSSC非线性控制的直接反馈线性化方法

考虑了静止同步串联补偿器（SSSC）的逆变器输出交流侧电压幅值和相位的动态调节过程及其直流侧电容电压的动态变化过程，建立了SSSC的的三阶动态模型，并用直接反馈线性化方法设计了SSSC与发电机励磁的协调非线性控制器，由于采用了动态反馈补偿，因而所设计的控制器对系统运行方式的变化具有很强的鲁棒性，该文还利用MATLAB的动态仿真环境Simulink及其S＿Function编程技术建立了相应控制系统的仿真模型，并基于该模型对系统的暂态行为以及输电线路有功功率的调节过程进行了仿真，仿真结果表明，所设计的控制器能有效地对线路有功功率进行控制，并能显著地改善电力系统的暂态稳定性。     

考虑模型不确定性的基于分解控制直流电机系统的摩擦补偿方法

针对陀螺漂移测试转台直流力矩电机系统中存在的非线性动态摩擦和电机波动力矩，为提高转台摇摆状态位置跟踪精度，该文基于分解控制的设计方法提出了一种新的鲁棒自适应摩擦补偿方法。该设计具有积分形式的自适应补偿器来补偿常值的可参数化的摩擦模型不确定性，而设计鲁棒补偿器来补偿不可参数化的摩擦模型不确定性。最后综合两种补偿器形成完整的补偿控制律。Lyapunov方法证明了闭环系统全局稳定性和对期望位置信号的渐进跟踪性能，仿真结果证实了该补偿方法对高精度运动曲线跟踪的有效性。     

计及广域测量系统时滞影响的TCSC控制器设计

在广域电力系统的环境下，基于相量测量单元技术的广域测量系统将引入不可忽略的时滞，这将对基于广域测量系统测量信号的广域控制器带来影响，从而对电力系统的动态特性产生重大的影响。分析了广域测量系统的通信延迟时间对可控串联电容补偿器（TCSC）非线性控制器稳定特性的影响，基于线性矩阵不等式理论设计了TCSC控制器以提高电力系统对时滞的不敏感性，线性和非线性时域仿真结果验证了所设计的TCSC控制器的有效性。     

提高暂态稳定的励磁与FACTS协调策略设计

灵活交流输电系统(FACTS)元件及发电机励磁系统对远距离输电系统的暂态稳定性有很大的影响。该文针对单机远距离与电网互联系统，提出采用非线性最优变目标策略协调设计发电机励磁、可控串补（TCSC）和静止无功补偿器(SVC)，从而提高首摆稳定性及快速阻尼后续振荡。所提协调方案是基于TCSC在故障期间闭锁时，SVC作为TCSC的辅助控制手段，当故障清除后，立即投入TCSC，从而使TCSC、SVC与发电机励磁同时贡献于暂态稳定性。在整个过程中，采用非线性最优变目标控制策略来协调所有控制器，即在暂态稳定第一摆及后续动态过程中预先设定两个目标：其一是励磁与FACTS输出最大，从而保证系统最大的暂态稳定域；其二是当发电机滑差接近于零时，控制器以阻尼功率振荡为目标，以使系统迅速恢复至稳态。最后采用NETOMAC仿真软件在我国阳城—淮阴输电工程中进行了仿真，并与常规PID控制进行了比较。结果表明，所提策略是正确的，有效的。     

昆柳龙多端直流稳定控制策略设计及系统构建

±800 kV昆柳龙多端直流工程共由昆北、柳州、龙门三座换流站组成,昆北站为LCC型直流送端换流站,柳州、龙门站为MMC-VSC型直流换流站,通常作为受端运行。昆柳龙直流工程中采用的8000 MW大容量输电设计,工程投产后对送受端电网的稳定特性影响显著。同时,三端直流故障后灵活的极间、站间功率转带功能也将增加稳定控制策略的复杂性。梳理了多端直流线路故障再启动、在线退站以及稳定控制措施的动作时序,分析了直流故障及恢复期间不平衡功率下系统稳定性的变化,提出了各端换流站在不同交直流故障下的稳定控制措施。最后,以南方电网年方式数据为基础,设置了不同类型故障算例进行仿真分析,提出并验证了昆柳龙多端直流稳定控制策略正确性和有效性,为多端直流稳定控制系统构建提供了技术依据和设计参考。     

基于Matlab的交直流混合输电系统的仿真研究

利用S imPowerSystem s工具箱建立了一个两交一直的交直流混合输电系统模型,并对交流故障、直流故障下的系统稳定性和动态响应进行了分析,并给出了仿真结果。通过与交流输电系统仿真结果进行了比较,可以看出,由于直流输电系统的调节速度快和短时过载能力强的特点,所以交直流输电系统具有更好的稳定性能和响应速度。     

安排交直流并联输电线路计划检修的新方法

由于大型交直流并联输电系统承担着跨地区、跨系统、远距离、大功率的输电任务．因此如何安排系统中的线路元件进行计划检修将直接影响检修期内系统的安全性和稳定性。基于这一点提出了一种安排输电线路计划检修的新方法,同时给出了该方法的数学模型。模型中系统的风险度是基于可靠性原理定义的,它反映的是系统在某种状态下的不可靠程度。该模型是一个0—l整数规划,用枚举法可以容易地求解。应用这种方法可以对系统在各检修期内的风险水平进行比较．从而作出相应的对策．保证整个系统在计划检修期间的安全性和稳定性。     

2003～2006年政平站控制保护系统运行分析

控制保护系统的运行情况直接影响着直流输电系统的安全、可靠、稳定运行。分析控制保护系统所出现的典型故障及为解决这些问题所采取的改进措施对于掌握设备性能、提高运行维护水平、推动技术改进具有非常重要的作用。为此,分类统计了从2003-06至2006-03政平换流站控制保护系统发生的故障,详细介绍了典型故障发生的原因、造成的后果以及事故处理的情况,包括现象描述、举例分析和改进建议,对今后我国直流输电工程的设计、制造、建设以及运行和维护都具有一定的借鉴意义。     

关于自然灾害下电力系统安全稳定防御方法的评述

输电线路的远距离送电使其频繁受到自然灾害的影响,极端自然灾害会造成电力系统大面积群发故障,严重影响电力系统的安全稳定运行,需要对自然灾害的防御方法进行研究。自然灾害的防御主要有提高一次系统设计标准以避免故障和通过安全稳定控制措施以减小停电损失两种方式。提高设计系统的标准需要较大的经济代价,且无法完全避免大面积输电线路故障。现有研究主要针对自然灾害的安全稳定控制方法进行研究,包括自然灾害防御所需的信息采集、自然灾害下电力系统风险评估以及应对自然灾害的电力系统安全稳定控制方法。为此,对现有自然灾害的安全稳定防御方法进行综述,并指出进一步研究方向,为后续的自然灾害的安全稳定防御方法研究提供参考。     

电力系统稳定性分析与控制实时仿真决策系统

电力系统稳定性分析与控制实时仿真决策系统是我国电力大系统灾变防治和经济运行的重大科学问题研究中的一个重要子课题。文中提出了该系统的基本设计原则和体系结构,分析了建立该系统过程中须研究和解决的有关技术问题,如信息的提取、传输与处理,数学模型和专家系统的建立,稳定性理论与非线性控制理论的应用等。     

多馈入高压直流输电系统非线性附加控制器的设计

高压直流输电（HVDC）系统的附加控制器可以改善系统的稳定性。该文针对多馈入高压直流输电系统，应用非线性控制系统理论设计了直流系统的附加控制器。首先建立了多馈入高压直流输电系统的数学模型。然后推导出稳定控制规律，该规律考虑了2条直流系统附加控制的相互影响。最后以一个3机和2条直流联络线构成的系统为例进行了仿真研究。仿真结果表明：与传统的控制器相比，该控制器能更好地改善系统的稳定性。     

多馈入直流系统换流母线动态电压稳定性分析

直流输电系统中换流器运行时消耗大量的无功功率,致使逆变侧的电压稳定问题最为突出,若所联交流系统强度较弱,则电压稳定问题更为严重。近年来,国内直流输电系统陆续投产,直流系统间的相互作用使得多馈入直流系统的电压稳定性更为复杂,仅研究单条直流系统的电压稳定性已无法满足工程实际需求。以两馈入直流系统模型为例,研究换流母线补偿的无功大小、直流间耦合程度、以及多馈入短路比大小对多馈入直流系统换流母线电压稳定性的影响。NETOMAC仿真结果表明,在多馈入直流系统中,在一定范围内增大换流母线无功功率补偿、减小直流系统间电气距离、增大所联系统多馈入短路比均对动态电压稳定有利。     

750 kV输变电示范工程1 500 MVA满负荷试验

为保证国家电网公司750 kV示范工程1 500 MVA满负荷试验顺利进行,利用BPA程序计算750 kV示范工程1 500 MVA试验方式下的系统稳定性;提出在公伯峡电厂1~5号发电机励磁系统配置电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)改进系统阻尼;分析发电机自并励系统对系统稳定影响的原理以及公伯峡电厂1~5号发电机PSS参数整定试验结果,并用BPA程序重新对公伯峡电厂发电机配置PSS参数后的试验系统进行了稳定计算分析,结果表明试验系统静态稳定极限大于1 800 MW,为1 500 MVA满负荷试验提供了技术保证;最后给出了750 kV示范工程 1 500 MVA满负荷试验分析结论。