基于负荷模糊聚类的电压稳定概率评估

在对研究时段内多个负荷水平进行模糊C均值聚类的基础上，采用多维正态分布抽样技术，提出了一种同时计及节点负荷相关性和负荷预测不确定性的电压稳定概率评估方法。通过对负荷样本多次抽样后进行连续潮流计算及模态分析，可以获得系统功率极值、母线与支路参与因子的统计信息，以及系统在给定负荷水平下电压失稳的概率，从概率角度指出具有潜在电压稳定问题的区域，实现对系统电压稳定性的概率评估。通过对IEEE 57节点系统进行分析计算，验证了算法的可行性和有效性，并就模糊聚类数、负荷预测不确定性和节点负荷相关性对电压稳定评估结果的影响进行了比较和分析。     

沙河抽水蓄能电站机组甩负荷现场实测与仿真分析

根据现场单机甩负荷实测资料，率定了沙河抽水蓄能电站输水系统流道与机组参数；通过水锤仿真计算，对甩负荷结果进行了预测，为现场双机甩负荷试验顺利进行提供了科学依据。经与2002年12月的现场双机甩负荷实测资料分析对比，二者吻合良好，为沙河抽水蓄能电站输水系统的安全运行提供了可靠保障。     

恢复潮流可行解的优化控制策略

针对一系列预想故障，提出了一种恢复潮流可行解的优化控制策略。该策略采用恢复潮流解和恢复可行解的两步法，以最小控制代价为目标，把恢复系统可行解的控制问题转化为一类非线性规划问题求解。针对无潮流解的故障，利用最优切负荷算法恢复潮流解，同时利用模式分析法研究了节点注入无功功率对应关键电压失稳模式的参与因子，这些参与因子决定了在随后恢复可行解的过程中负荷切除和发电机出力调整的优先权。采用考虑离散变量的原 — 对偶内点法求解上述非线性优化问题。算例仿真表明，通过模式分析选择优化变量减小了优化问题的规模，提高了优化计算的收敛速度。     

考虑电压稳定性的无功定价

基于边际价格理论，提出考虑系统电压安全风险的无功定价数学模型。该模型不但隐含了系统静态电压稳定性的信息，也反映了将系统从当前的暂态电压不安全的状态引导到安全的要求。通过满足暂态电压安全约束的无功发电调节与切负荷总代价最小化问题，来表示暂态电压安全风险。仿真算例表明该方法能较好地引导用户，有利于电压稳定性。     

核电机组测功法甩负荷试验研究

分析了核电机组采用常规法甩负荷试验所潜在的风险因素,结合核电汽轮发电机组的特点,对核电机组测功法甩负荷试验技术进行了论证,提出了核电机组测功法甩负荷试验过程控制及数据分析思路,设计了核电机组测功法甩负荷试验原则性方案,提高了核电机组甩负荷试验的安全性。     

计及静态电压稳定约束的无功优化规划

选择无功补偿设备投资和系统有功网损的综合费用作为目标函数，同时考虑满足电压水平和电压稳定性两个约束条件来探讨无功规划问题。选取用电压稳定裕度不低于某一个允许的最小稳定裕度来表示电压稳定约束。分别对正常运行工作点和电压崩溃点引入2组变量和潮流方程，从而使得电压稳定裕度可以用临界运行状态下负荷的总视在功率与正常运行状态下负荷的总视在功率之差来显式表达。该模型相对于传统无功规划模型的优势表现在能够根据稳定裕度的目标值直接求得在合理电压水平下的最佳无功补偿配置方案，但其优化模型的等式和不等式约束及变量的数目却大幅增加，使得计算量远大于传统的无功规划问题。在IEEE 14节点和118节点2个试验系统的计算表明，采用非线性原对偶内点法求解该模型时，其计算精度及收敛性都比较好。     

基于断开安全裕度状态空间截断的电力系统可靠性算法

在大型电力系统中，由支路断开触发的电力系统相继跳闸故障常会引起大停电的灾难性后果，因此必须进行紧急状态下的事件可靠性分析。通过分析支路断开对系统节点电压及线路负荷的影响，给出一种快速计算紧急状态下系统节点电压和线路负荷的方法，引入系统节点电压和线路负荷安全裕度指标，并提出基于断开安全裕度状态空间截断的电力系统可靠性算法。该算法利用安全裕度指标找出系统故障状态中的关键状态集合，通过对该集合进行系统行为分析来计算可靠性指标。算例表明该算法能有效截断系统状态空间，在一定精度下降低了可靠评估的计算复杂性。     

低压发电机组的继电保护与自动装置

性能好的可控硅励磁装置，在机组或系统甩负荷时，发电机电压保持不变，但转速升高，只有增设防过转速元件，配以结构简单，功能实用，维护量小的操作器，才能长久地保证机组的安全运行。     

电压频率对复压记忆过流保护的影响分析

针对小容量自并励机组在系统远方故障甩负荷时复压记忆过流保护的动作情况,分析了电压频率变化对复压记忆过流保护的影响,介绍了采样点修正法和电压跟踪式过流保护原理,提出了相应的解决方案。     

双尾水调压室抽水蓄能电站过渡过程研究

为了研究双调压室布置的尾水系统在过渡过程中的特点,基于一维瞬变流理论对该布置形式下尾水管最小压力的影响进行理论分析,结合此类型抽水蓄能电站实际尾水布置,建立了过渡过程计算模型,对电站可能出现的多种过渡过程工况进行模拟计算。将多台机组分为两组分别布置在调压室且室后交汇,结论表明:双调压室布置能够更好地控制调压室涌浪,减少工程量;在甩负荷工况中,双调压室布置调压室流出流量变化率大于单调压室布置方案,在机组流量变化率一致时能够极大地改善尾水管最小压力;双调压室间对不同甩负荷方案的防护效果不同,多台甩负荷机组受不同调压室调节时,两调压室都能够达到较大的流出流量变化率,起到了防护作用,多台甩负荷机组受同一调压室调节时,直接调节的调压室可以起到更好的防护作用。双调压室布置为一洞多机抽水蓄能电站提供了更加灵活的甩负荷机组选择方案,对尾水系统设计与实际运行有参考价值。     

水电站输水系统相继甩负荷下调压室涌浪叠加研究

水电站调压室高度取决于调压室内的涌浪极值,其大小与计算工况密切相关,相对于同时甩负荷产生的涌浪极值,人们往往忽略了相继甩负荷事故工况。本文从调压室基本方程出发,通过理论分析,推导并得到了反映相继甩负荷危险时间间隔点特征的理论计算公式,进行了水电站输水系统相继甩负荷工况下的调压室涌浪叠加特性研究。结果表明:对于简单式调压室,同时甩负荷产生的涌浪极值必然大于相继甩负荷;而对于阻抗式调压室,同一水力单元机组发生相继甩负荷事故时,存在一个最危险的间隔时刻点,该时刻较同时甩负荷产生的调压室涌浪极值更危险。结合具体电站进行的相继甩负荷实例计算验证了理论分析的正确性,且进一步的分析表明,调压室底部阻抗越大,二者差别越明显。如不慎重考虑,将为工程运行带来极大的安全隐患。     

动态电压恢复器电压补偿策略的研究

动态电压恢复器(DVR)在保证敏感负荷电压质量的同时与系统间存在能量交换，为了减少DVR的有功输出，提高DVR的补偿极限，文中针对不平衡电压跌落的特点，在考虑不同性质负荷对电压幅值和相移有一定容许范围的基础上，提出了新的最小能量补偿策略。通过对不对称三相电压相量的旋转和对称分量法来确定DVR的最优输出电压。仿真结果证明了该方法比其他电压控制方法更能有效地减少DVR的有功输出，加大了DVR的补偿范围。     

电网静态电压稳定控制数学模型的研究

在系统最近崩溃点的基础上，以系统的负荷功率裕度定义了系统的静态电压稳定裕度。目标函数考虑了系统的安全性和经济性，并以系统的控制变量、输出变量、支路传输功率和静态电压稳定功率裕度为约束条件，建立了提高系统静态电压稳定裕度的电压稳定控制数学模型。在控制模型中提出了安全经济协调因子和综合控制调节顺序加权系数的概念。使静态电压稳定控制模型更实用化。     

大型抽水蓄能机组甩负荷试验的方法

甩负荷试验是大型抽水蓄能机组调试的重要内容之一,本文以湖南某大型抽水蓄能机组的甩负荷试验为基础,介绍了一种机组甩负荷的调试方法,主要论述了试验的项目内容和调试步骤,通过数据分析和结论判断来阐述和探究抽水蓄能机组甩负荷试验的方法,为今后抽蓄电站甩负荷试验提供重要参考。     

发电机甩负荷过渡过程测试仪的研制与应用

针对现代化无人值班少人值守水电站的兴起，以及老厂改造的需求，研制出了“水轮发电机甩负荷过渡过程测试仪”。通过４个大型电站８台机组的实际运用，证明本仪器适合在水电厂中推广使用。本仪器不但可对水轮发电机的甩负荷进行过渡过程的测试，还可用于电气量及非电量的测试。具有永久保存原始数据、实时显示数据曲线、无采集时间限制、操作简单等特点     

基于小波分解的抽水蓄能机组甩负荷反演预测

首次在水电工程中提出了基于小波分解法的双机逐级增加负荷随程反演分析预测方法,并成功应用于国内某抽水蓄能电站现场"一管双机"甩负荷试验。该方法在历次甩负荷试验实测数据基础上提取均值压力和脉动压力,通过均值压力与过渡过程计算值对比得到计算误差,进而对下一级甩负荷过渡过程计算值进行修正,叠加压力脉动极值后对试验结果进行预测,同时结合水泵水轮机全特性曲线对甩负荷过渡过程压力脉动特性进行了研究。结果表明,该方法预测精度较高,有效控制了甩负荷试验过程压力极值可能超出调节保证设计值的风险,为抽水蓄能电站现场甩负荷试验提供了借鉴。     

一种基于单相链状电路的不对称补偿器

提出了一种由多个单相电压源型逆变器串联组成链状电路的补偿器来补偿系统由于不对称负荷产生的负序、零序分量，并调整负荷母线的电压。该补偿器可根据系统的实际情况接成三角形和星形，使其分别适用于系统不同的补偿要求。此外，该补偿器具有响应速度快、谐波性能好、损耗低等优点。数学推导和仿真分析验证了其正确性。     

抽水蓄能电站中球阀协同导叶关闭的水力瞬变过程控制方式

为了降低抽水蓄能机组水轮机工况甩负荷时蜗壳压力上升值和压力脉动值,应用了球阀协同导叶关闭的流量控制方式。于2012年在蒲石河大型抽水蓄能电站,进行了水轮机工况甩负荷过渡过程球阀参与导叶控制方式的现场试验。针对这一流量控制方式,利用内特性法预测了在甩负荷过渡过程中各动态参数的瞬变规律,预测的机组转速上升最大值与试验值的相对误差为2.11%,预测的蜗壳压力上升最大值与试验值的相对误差为0.74%,从而验证了内特性方法的合理性;同时证明,只要合理地选择导叶与球阀的控制规律,即可显著改善水泵水轮机装置水轮机工况甩负荷过渡过程的动态品质,降低抽水蓄能电站引水系统的水压上升值。     

改进水轮发电机组甩负荷过程中调速器的控制性能

本文从国际电工委员会IEC61362(1998)“水轮机控 制系 统技术规程”中对水轮发电机组甩100%额定负荷后动态品质指标分析入手，运用MATLAB语言 及SIMULINK对水轮机调节系统甩负荷过程建模并进行仿真计算，分析了水轮机调速器典型结 构、调节参数和控制方式对控制性能影响。结果表明：在调速器中引入适当的非线性控制环 节，能够很好地解决大波动到小波动过程的平稳过渡，从而使甩负荷过程性能指标显著提 高；非线性与线性水轮机模型甩负荷仿真曲线的变化趋势相近，因而线性水轮机模型仿真结 果具有代表性。     

一类潮流计算无解的实用性调整研究

现代电力系统具有远距离、重负荷、大区联网的特点。随着竞争机制的逐步引入，电网接近极限运行状态，该状态下的潮流方程易出现无解的情况。文中通过分析电力系统潮流无解问题，指出潮流无解的原因可以归结为电网的某一条或几条薄弱输电通道超过其输送极限。基于此，提出一种潮流计算无解时的实用性调整方法:利用降出力法求得最薄弱的输电通道，然后通过提高负荷功率因数来确保系统的无功平衡，并且结合灵敏度来调整发电机出力、切除部分负荷，使潮流计算得到收敛解。对华中电网的测试验证了该方案的可行性和准确性。