交直流系统的动态无功优化

考虑直流输电系统对功率与电压的调节能力,建立了交直流系统的动态无功优化模型。模型的目标函数为交直流电网的全天网损最小,约束包括交直流系统的潮流约束、所有直流变量的控制约束、离散控制变量动态调节次数约束及节点电压的安全约束。模型求解是一个多时段非线性混合整数规划问题。以混合算法为基础,提出了交直流系统的动态无功优化混合智能算法。以PSASP 36节点系统为例,通过仿真计算验证了所建模型和算法的有效性,说明了动态无功优化在交直流输电网络中具有更大的降损潜力。     

直流输电系统的动态模拟

设计了高压直流输电动态模拟系统，该模拟系统的目的是为了校验应用于工程的直流控制保护系统, 并进行理论研究。根据模拟总体设计原则，对主接线、换流变、换流阀、直流场、交直流滤波器、线路-大地回路进行了模拟。模拟系统不仅能模拟正常运行的各种工况，还可以模拟交直流滤波器内部故障、输电线路故障、换流阀故障、换流变压器等各种故障情况，直观地反映了这些设备上的各种电压、电流量，包括它们的谐波和暂态过程，对控制保护的测试达到了预期的效果。     

基于异步迭代的交直流互联系统分布式动态潮流计算

交直流互联电网与调度中心独立计算模式之间存在矛盾,给电网分析和监控带来种种弊端。为克服这一矛盾,在基于异步迭代模式的分布式动态潮流（ADDPF）算法的基础上,提出了以高压直流线路为联络线的交直流互联系统ADDPF算法。该方法针对两端直流系统,直流线路在其两端子系统重复建模,内层交直流潮流计算采用交替求解法,外层将直流线路等值为交流线路构造不动点迭代格式,不断修正外边界节点注入功率实现全网潮流计算。将IEEE标准系统扩展为交直流系统进行测试,可获得与全网一致的动态潮流解。     

一种交直流潮流PQ解耦算法

本文根据直流系统特点和快速PQ解耦特点，提出的交直流潮流算法不仅具有简捷、可靠的特色，而且易于考虑换流器和直流系统的众多约束，它克服了以往联立求解法和交替求解法的缺点。通过反映交流子系统与直流子系统之间耦合性质的关系方法，对换流器各种不同控制形式及直流系统各种不同运行方式，能够准确而简捷地考虑直流系统变量对交流系统潮流方程的影响。文中研究了采取不同修正方案修正B”对交直流潮流收敛性的影响，并给出了本文方法同以往一些交直流潮流算法的对比。计算结果表明：本文方法比以往的算法快速而且对各种不同控制形式和运行方式有较强的适应性。     

含特高压直流的多馈入交直流系统动态特性仿真

以研究2010年南方电网动态特性为目的，提出了含±800 kV特高压直流的多馈入交直流系统动态特性仿真研究重点，解决了大规模多馈入交直流系统电磁暂态仿真时系统等值、模型处理以及仿真步骤等问题。依此运用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件，建立了包含±800 kV云广特高压直流等5条直流输电线路的电磁暂态仿真模型，研究中换流器模型采用详细模型。在此基础上研究了交直流系统各种故障下的动态特性，研究结果为南方电网规划及安全稳定措施的制定提供了理论依据。提出建立电磁暂态仿真模型，为研究大规模含特高压直流的多馈入交直流系统的动态特性提供了一套可行的方法。     

交、直流联合系统数字模拟方法的探讨

为了分析交直流联合系统的潮流分布和暂态稳定，本文提出一种在原有交流系统潮流和暂态 稳定程序的基础上，嵌入直流系统子程序的通用办法。并介绍了这种直流子程序的基本原理 、数学模型、调节控制环节以及交直流系统程序之间的接口方法。采用这一方法编制的程序 经试算已初步获得应用。     

基于PSASP的直流系统用户自定义建模

针对大规模交直流电力系统机电暂态仿真时采用程序缺省的直流输电模型不能有效描述实际直流输电特性的问题，以实际直流系统为参考，利用PSASP用户自定义建模环境，采用注入功率法建立高压直流用户自定义模型。此自定义直流模型由潮流模型和稳定模型2部分组成，稳定模型涵盖实际直流控制器的主要控制功能模型以及变压器分接头控制、无功控制等辅助功能模型。以EPRI-7节点系统为例，研究在不同工作状态下自定义直流模型系统的特性，仿真结果证明了模型的合理性。     

HVDC模糊协调阻尼控制器的设计

分析了区间振荡和暂态能量函数的关系，通过削减系统的区间振荡暂态能量为控制目标来制定阻尼控制策略，设计了高压直流（HVDC）模糊逻辑协调控制器，以提高交直流并联电力系统动态稳定性水平。该控制方案不需要精确的模型参数，充分考虑HVDC系统整流侧直流电流调制和该侧发电机的励磁控制特性，通过模糊规则去协调两个控制系统，实现对系统低频振荡的有效抑制。仿真结果表明，该控制器能有效提高交直流并联系统的动态稳定性水平。     

基于PMU的多馈入交直流系统的分散协调控制

针对广域多馈入交直流系统，为充分利用直流线路的快速调节能力以改善系统稳定性，提出一种分层分散鲁棒自适应控制方案。基于相角测量装置（PMU）测量单元，协调控制器在线确定并传送故障后动态平衡点到直流线路控制器，直流线路控制器以此故障后动态平衡点为控制目标。采用非线性递推方法推导了基于PMU的多馈入交直流系统的非线性鲁棒自适应分散协调控制规律，并设计了以动态平衡点和PMU实时测量的发电机功角信号为输入的直流线路附加功率控制器。最后通过3机2条直流的测试系统验证了该控制方案的有效性。     

特高压交直流大电网的数模混合实时仿真系统建模

为对金沙江一期和锦屏电力外送的系统接入和受端交流扰动后的交直流响应性能及恢复情况进行专题研究，中国电力科学研究院仿真中心按照网络物理特性相符并适应仿真中心现有仿真设备规模的等值网，建立了迄今国内外规模最大的数模混合实时仿真系统。文中阐述了数模混合实时仿真系统建模的关键技术，包括:交直流系统模拟比的选择，发电机和动态负荷模型的建立和校核，采用不同策略和技术的7回高压和特高压直流系统的建立;无源元件模型的建立和连接;系统数据库的建立;系统的全面校核等。     

交直流混合电网中直流50 Hz和100 Hz保护研究

对于远距离、大容量、交直流并联运行电网,交直流控制保护的配合对电网的安全稳定有着重要的影响。直流基频和2次谐波保护是交直流系统间相互配合的基本保护功能。利用EMTDC仿真软件和实时数字仿真（RTDS）对交直流混合运行电网中直流系统50 Hz和100 Hz保护整定原则进行了深入研究,提出了与交流系统故障清除时间和直流主设备承受能力相配合的100 Hz保护整定原则,并给出了基于EMTDC仿真的定量计算方法。该整定原则已应用于南方电网的天广、高肇和兴安直流输电系统,解决了南方电网中存在的交直流保护不配合的关键问题。     

大规模交直流电力系统仿真计算的相关问题

针对大规模交直流电力系统仿真计算中涉及到的几个相关问题进行了讨论。指出用于大规模交直流电力系统仿真计算的最有效的工具是带有用户自定义功能的交直流电力系统数字仿真程序，传统的动模试验和最新出现的实时数字仿真器并不适合于对大规模交直流电力系统进行系统研究。通过考察直流输电换流器准稳态模型导出的条件，阐明了直流输电换流器的准稳态模型在交流系统不对称故障期间是不适用的。论证了影响逆变器换相失败的因素有多个，重点研究了触发越前角、换流站交流母线电压跌落，直流电流增大以及换流变压器短路阻抗等因素对换相失败的影响。通过实例论证了交流系统故障时直流输电系统的动态响应特性，必须在仿真过程中通过对直流输电系统及其控制器的行为进行精确的仿真计算才能得出，凭经验事先估计直流输电系统在交流系统故障时的响应特性是不科学和不可靠的。     

带最优乘子牛顿法在交直流系统潮流计算中的应用

交直流系统潮流计算的统一迭代法的收敛性较交替迭代法更优,但对一些病态运行条件和 潮流无解的情况,统一迭代法将发散,得不到有用信息。文中将交流系统中广泛应用的最优乘子潮 流方法推广到交直流系统的潮流计算中。根据直流系统稳态方程的特点引入辅助变量,使得直流 系统潮流方程全部转换为二次或线性方程。给出了直角坐标系和极坐标系下交直流系统带最优乘 子牛顿法潮流的实现方法。通过算例验证了所述方法的有效性,并对2种坐标系下的结果进行了 比较和分析。     

基于RTDS的交直流混合系统实际故障再现分析

基于实时数字仿真器（RTDS）,针对实际的交直流混合电网,搭建了仿真模型,并将RTDS与实际直流输电控制保护装置连接,建立了一个交直流混合系统实时仿真实验平台。介绍了仿真建模中的关键问题,提出了RTDS元件模型的选择原则。在此基础上,对南方电网中实际发生的 2种典型故障进行了仿真研究,通过仿真实验成功再现了实际故障过程,并分析得出了故障发生的真实原因,提出了合理的改进建议。通过仿真结果与实际录波的对比,证明所建电网模型是准确、可信的,能够比较真实地反映实际系统的动态特性。     

石塘水电站直流系统的改造

针对石塘水电站直流系统在设计思路，接线方式、设备等方面存在的问题，应用微机控制与检测技术，对直流系统的接线方式，接地检测，监测蓄电池等进行了改造，对于直流系统的安全稳定和经济运行具有重要意义。     

一起复杂的交流串入直流系统故障的分析与处理

通过龙滩水电站一起复杂的交流串直流系统故障的原因分析和处理,介绍了交直流供电电源的隔离变压器接线方式对交流串入直流系统的影响,并举一反三地总结了该问题查找的思路和特别注意的事项。     

基于PowerPC+FPGA平台的双闭环直流调速系统的实现

针对直流电动机的机械和电气特性,本文设计了一种基于PowerPC+FPGA平台的直流电动机调速系统。介绍了直流电动机控制系统、直流电动机数学模型、PI调节器模型及PowerPC+FPGA控制平台。采用MATLAB软件对调速系统进行仿真分析,并把基于PowerPC+FPGA控制平台的双闭环直流调速控制系统应用于动态模拟试验机组中,取得了很好的控制效果。试验表明,本文所设计的双闭环直流调速系统运行稳定可靠,具有较好的静态和动态特性,达到设计要求。     

线路功率波动对统一潮流控制器动态行为的影响

在详细理论分析的基础上，利用电磁暂态仿真程序(EMTP)对线路功率以不同频率波动时统 一潮流控制器 (UPFC)的动态行为进行了仿真研究，仿真结果表明了UPFC在潮流控制方面具有 优良特性；同时也 发现，电 力系统非正常工作状态有可能引起UPFC直流侧电压波动并危及装置安全。     

用于安全稳定控制的高压直流极闭锁判据

交直流并联运行电网中直流极闭锁后引起的安全稳定问题十分突出，如何正确判别直流极闭锁是安全稳定控制系统研究中的重要课题。采用数值仿真方法分析了直流极闭锁对电力系统稳定的影响，指出稳定控制装置必须正确、快速地判出不同形式的直流极闭锁。通过研究直流极闭锁的电气量特征以及直流控制保护系统的动作行为，提出了可靠的直流极闭锁综合判据，并进行了详细的阐述。通过介绍中国南方交直流混联电网安全稳定控制系统核心部分———高肇直流输电安全稳定控制系统，进一步论述了研究直流极闭锁判据及直流极闭锁后稳定控制的重要性。     

调水工程系统的水力控制仿真及参数的优化

本文将现代控制理论与数字仿真技术相结合,建立了包括管道、泵站及前池等明渠输水系统的水力控制状态模型,并运用神经网络理论对参数进行优化。在数字仿真平台上对所建立的调水工程全系统进行了动态仿真模拟,通过对实例的优化仿真模拟证明：该仿真模型对调水系统具有良好的调节和控制性能,实现了输水系统水力控制过程动态仿真的可视化;神经网络理论的应用也使系统参数得到优化。