基于WAMS动态轨迹的电力系统功角失稳判据

分析了广域测量系统（WAMS）实时动态轨迹应用扩展等面积法则（EEAC）方法时所遇到的一些问题;在选取合适观察断面的同时,提出了一种通过构造综合功角来进行分群的新方法。该方法计入了功角曲线的历史信息和未来走势信息,在一定程度上有助于快速准确分群。还根据 P-δ轨迹穿越动态鞍点（DSP）时的斜率和功角,提出了一种综合判据以判别当轨迹遇到DSP时是否会真正失稳。仿真结果验证了该判据的有效性,它可以在系统的失稳特征尚不明显时,就及时判别出系统的稳定性,以便于尽早采取解列等控制措施。     

基于WAMS的互联电网联络线定功率控制系统设计

随着全国联网和电力市场的逐步推进,迫切要求对互联系统间的联络线输送功率进行有效控制。选择发电机输出功率转移分布因子法（GSDF）做控制算法,设计了基于WAMS平台的联络线定功率控制系统及其实现方案。采用功能划分、线程分解、并行处理、存储静态参数库等方法,使系统实时在线应用成为可能。算例研究表明,算法具有较高的精度,功率调整方便快捷,为在线监视、调整、控制联络线潮流提出了广阔的工程应用前景。     

WAMS错误数据的快速辨识及恢复方法

统计分析基于相量测量单元(PMU)的电力系统广域测量系统(WAMS)在实际应用中出现的监测数据的错误类型,提出基于模式识别的WAMS错误数据快速辨识及恢复方法。该方法通过对同一PMU上传的监测数据进行特征量提取,并与预先设置的时序相对变化量变化趋势矩阵和时序数值矩阵进行模式匹配,实现错误数据的实时辨识,并使用错误出现最近时刻的正常数据进行数据快速恢复。所提方法在实测的监测数据中的应用验证了其可行性。     

基于模式识别的风电场风速和发电功率预测

风电场风速预测对电力系统的交易计划和可靠运行起着非常重要的作用.根据风的形成机理、影响因素及变化规律,提出了一种基于模式识别技术选取风速样本,利用自适应模糊神经网络法(ANFIS)进行风速预测的方法,ANFIS利用混合学习算法训练网络的前件参数和结论参数,然后输入选取的风速样本于训练好的自适应模糊神经网络中进行风速预测.以美国夏威夷Maui岛1994年的风速数据为例,对上述方法进行验证,结果表明该方法具有一定的实用性.     

基于模式识别的风电场风速和发电功率预测

风电场风速预测对电力系统的交易计划和可靠运行起着非常重要的作用。根据风的形成机理、影响因素及变化规律,提出了一种基于模式识别技术选取风速样本,利用自适应模糊神经网络法（ANFIS）进行风速预测的方法,ANFIS利用混合学习算法训练网络的前件参数和结论参数,然后输入选取的风速样本于训练好的自适应模糊神经网络中进行风速预测。以美国夏威夷Maui岛1994年的风速数据为例,对上述方法进行验证,结果表明该方法具有一定的实用性。     

基于WAMS的负阻尼低频振荡与强迫功率振荡的特征判别

当电网发生低频振荡时,正确判断振荡机理对合理选择振荡抑制措施、快速抑制振荡具有重要意义。文中基于广域测量系统(WAMS)的实测数据,对负阻尼振荡和强迫功率振荡在振荡前期、瞬态阶段、稳态阶段和衰减阶段的特征进行了分析,研究了不同阶段的负阻尼振荡和强迫功率振荡的判别方法。通过2个电网实际案例的对比分析,验证了理论分析的结论。     

基于DFIG稳态有功功率下限和电网小扰动稳定灵敏度的DFIG有功功率备用容量范围

随着风电并网的快速增加,要求风电机组如双馈感应风电机组（doubly-fed induction generator, DFIG）参与电网有功平衡和频率稳定,为此需要确定其有功功率备用容量范围。提出了超速模式下确定DFIG有功功率备用容量范围的方法。建立了并网DFIG的潮流模型,计及转速与转子侧变流器（rotor-side converter,RSC）的容量约束,确定了DFIG稳态有功功率下限。在此运行方式下,对电网进行了特征值分析以发现危险模式。考虑转差率影响初值和状态矩阵,拓展了潮流雅可比矩阵,建立了危险模式对转差率灵敏度的解析表达。根据上述灵敏度,筛选出与转差率强相关的危险模式,通过调节PI参数或/和转差率以消除危险模式。最后根据转差率取值确定出DFIG有功功率的备用容量范围。算例仿真结果验证了所提算法的正确性和控制效果。     

与SCADA互补的WAMS中PMU的配置及数据处理方法

数据采集与监控(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)系统只能提供稳态的、低采样密度的、不同步的电网时间断面信息;广域测量系统(Wide-Area Measurement System,WAMS)虽然能在毫秒级的时间尺度上对电力系统进行同步测量,但在现有技术条件下它还不能完全代替SCADA系统.在相当长的时间内,势必出现两种系统并存、互为补充的局面.文章以基于负荷区的简化核心网完全可观测为原则,提出了一种实用的相角测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)配置方法.该方法利用PMU所产生的精确数据来同步系统其它部分的SCADA数据,并对其加上时间坐标,然后进一步利用状态估计来提高数据精度.该方法有效地考虑了WAMS精确数据与SCADA非精确数据的相互配合,具有一定实用价值.     

基于WAMS的电网故障检测新方法

当出现大范围的停电事故时,保护系统自身的故障往往是导致灾难发生的原因之一。为了解决这个问题,提出一种利用PMU数据和母线阻抗矩阵(Zbus)以替代保护系统功能的独立故障检测方法。首先,根据提出的方法确定故障区域,然后确定故障线路。通过广域测量,故障位置随着线路的确定也就被估算出来。IEEE-118节点测试系统验证结果表明,该方法成功的检测出整个电网的故障线路以及故障线路中的故障位置     

基于WAMS的发电机组动态无功控制策略

为改善系统故障后存在的母线电压延迟恢复问题,建立了基于积分映射的动态电压/无功灵敏度模型,提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的发电机组励磁控制策略。该策略通过对关键发电机组实施励磁控制,提升故障下发电机组动态无功输出,为母线电压跌落提供电压支撑。基于该控制策略,利用PSD-BPA对2014年广东电网丰大极限方式下存在的母线电压延迟恢复问题进行了仿真分析,结果表明,该策略能够有效缩短关键母线电压的恢复时间,提升系统动态电压稳定性。     

基于WAMS的电网扰动识别方法

电网规模的不断扩大带来了潜在的安全问题。为保证电网安全可靠运行,运行人员需要及时掌握电网扰动情况,并采取适当的控制措施。近年来,基于全球定位系统（GPS）技术构建的广域测量系统（WAMS）能够实时地将全网同步测量信息传送至调度中心,使全网动态监测成为可能。文中提出了基于WAMS的电网扰动检测和识别方法,以便根据不同的扰动类型快速确定相应的控制措施,抑制其对系统的影响。首先,从理论上对电网中常见扰动（短路、切机和切负荷）的特征进行了分析;在此基础上,应用模式识别的思想,初步探讨了借助于电力系统中同步相量测量单元（PMU）实时量测量所反映的特征进行扰动识别的方法与实现步骤;最后,通过华北电网扰动仿真进一步明确扰动的特征,验证了理论分析的正确性和利用所提出的方法区分电网扰动的有效性。     

基于WAMS的后备距离保护方案

提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的后备距离保护新方案。该方案利用WAMS传递对端系统阻抗信息,并利用序分量网络建立电流关系式。联立频域方程,推导出包含3个未知量的线性测距方程,利用矩阵束算法提取的工频量与高频量求解故障距离。所提方案充分利用共享信息,不受系统频率波动与振荡以及对端系统阻抗未知造成的影响,提高了保护的可靠性与耐受过渡电阻的能力,求解过程简单、快速,适用于单回线和双回线模型。在EMTP中进行仿真,仿真结果验证了所提方案的正确性和有效性。     

基于WAMS的潮流转移识别算法

针对威胁电网安全运行的连锁跳闸问题,分析了现有后备保护存在的缺陷,提出了一种基于广域测量系统的潮流转移识别算法,引入了用于估算发生潮流转移后电网潮流分布的潮流转移因子的概念,并给出了严格的定义与计算方法,提出了可识别潮流转移的广域后备保护方案.在3机系统进行了潮流转移仿真,结果表明该广域后备保护方案具有良好的识别潮流转移能力.     

基于联络线功率轨迹特征的暂态功角稳定性分析

交流跨区长距离弱联络线是电网同步稳定运行的薄弱环节,发生在局部电网中的大扰动,不仅会对本区域电网的稳定性造成冲击,而且可能会通过区域间联络线对其他区域电网的稳定性产生冲击。该文以华北—华中特高压交流互联电网为对象,研究大功率冲击扰动后长南线有功功率轨迹波动特征;并基于此特征,提出交流联络线在暂态过程中最大输电能力的估算方法;揭示功率振荡过程中的首摆电气量与互联电网暂态稳定性的关联性;在此基础上,提出利用多直流紧急功率控制改善互联电网暂态稳定性的策略。特高压互联大电网的仿真结果,验证暂稳识别判据及紧急控制策略对降低互联电网暂态失稳风险的有效性。     

基于WAMS的电力系统暂态稳定预测

通过分析速度控制系统的模型得到功角的变化趋势,以广域测量系统实时量测的功角为基础,采用三角函数组合算法,预测电力系统故障后发电机的功角变化,以预测电力系统暂态稳定性。在预测算法中,采用非线性最小二乘法计算三角函数系数,以线性化和线性最小二乘法计算求解包络线方程,提高了计算的精度。本文提出一个快速判断暂态稳定的指标。在EPRI鄄36节点系统上的仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于WAMS的电力系统受扰轨迹预测

基于相量测量单元（PMU）上传的实时功角数据,应用曲线拟合理论,提出了一种电力系统事故后功角轨迹快速预测的新方法。该方法从一个简单电力系统调速控制模型出发,推导出了功角与时间关系的数学模型,即功角随时间呈正弦衰减变化。由此提出了利用三角函数曲线拟合技术,对功角受扰轨迹进行预测。对IEEE 9节点系统与华北电网进行了仿真计算,结果验证了该方法的有效性。此外,与多项式曲线拟合法的对比分析表明,该方法优于传统的多项式曲线拟合法,具有更好的预测效果。     

基于WAMS的强迫振荡源在线定位方法

为了进行电力系统强迫扰动源的快速定位,基于广域测量系统(WAMS)的实测数据,提出一种通过波动相位辨识的扰动源在线监测定位方法。根据稳态阶段振荡能量的转换特性以及相量关系,提出了通过分析发电机角频率波动以及输出电气功率波动的相位差来判断扰动源是否位于发电机上。采用基于总体最小二乘法-旋转不变技术的信号参数估计(TLS-ESPRIT)算法提取出电气波动量中的主导分量的频率并求出相位参数。算例仿真验证所提方法的可行性以及有效性,更加简洁、直观,降低了系统在线监测分析的复杂性。     

基于WAMS的多STATCOM稳态协调控制策略

随着电网电力需求不断的增大,电力系统的电压稳定能力和动态无功补偿能力显得格外重要。STATCOM在稳态运行时与无功补偿设备协调控制,可以实现母线电压的有效控制和系统的无功补偿。为了实现协调控制,根据STATCOM现有的5种控制模式,借助广域测量系统(WAMS),形成多个STATCOM稳态模式协调控制策略。该策略利用WAMS实测信息灵活切换STATCOM控制模式,且与有载调压变压器配合,实现STATCOM稳态模式与有载调压的协调控制,提升区域电压稳定性。在IEEE39节点测试系统内进行了分析与验证。分析结果表明,该策略能改善区域系统电压过低情况,提高了电网系统的电压稳定性。