协同控制及其在高压直流输电系统上的应用

高压直流输电系统是一个典型的非线性时变动态系统，如果采用常规的PI控制，在系统遭受大扰动或运行方式切换时，将难以获得有效的控制效果。文中简要介绍了协同控制理论的基本原理，并针对高压直流输电系统，设计了一种基于协同控制理论的定直流电流、定直流电压的非线性控制算法。最后，将设计的控制策略应用于CIGRE标准直流输电测试系统进行验证，仿真结果表明该控制策略使系统的启动过程快速、平稳；当系统运行模式发生改变时，不仅能够实现对控制目标快速跟随，同时能有效解决运行点发生改变带来的直流电压和电流波动问题。     

基于SNOP的不停电转供技术研究

传统配电网网络架构在不停电转供方面采用的技术方案存在不足,对供电可靠性带来一定影响。针对此问题,提出一种基于柔性软开关(SNOP)的不停电转供技术方案,利用背靠背电压源型换流器组成的SNOP将两回馈线柔性互联,实现馈线传输功率的可控性。SNOP装置在馈线发生故障时,通过控制方式的转换可以有效保障故障馈线上所带负荷的正常运行,以实现对馈线间的负载不停电转供。利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建基于SNOP的两端交直流互联系统对所提技术方案进行验证。结果证明,通过引入SNOP装置能够实现不停电转供需求,所提技术方案能够有效提高供电可靠性。     

基于改进同步时间法梯级水电站群间协调控制策略的研究

利用GPS对时功能,提出了一种改进同步时间法来保证各个调频电厂的时间同步,避免频差积分差异,为调频机组分散协调控制奠定了基础;以省级电网中的梯级水电站群为研究对象,提出了一种基于改进同步时间法的梯级水电站群AGC协调控制策略,实现了各梯级水电站所接入的地区电网间联络线负荷功率频率偏差ACE的控制,保证了区域电网频率恒定。以3机9节点系统为例,利用PSCAD软件构建了三区域等值模型及梯级水电站协调控制策略,验证了所提算法的可行性及有效性。     

向无源端网络供电的多端MMC-HVDC控制策略研究

中压直流配电网具有良好的发展前景,本文以贵州电网柔性直流配电示范工程为对象,研究向无源网络供电的多端MMC-HVDC控制策略。首先分析了无源网络的供电特性以及MMC-HVDC向无源网络供电的可行性,研究了基于混合子模块的MMC数学模型,然后搭建了一个向无源网络供电的四端柔性直流输电系统仿真模型并为其设计了相应的双环控制策略。常规的无源端控制器采用定交流电压和频率控制,介绍了虚拟同步发电机的控制原理,结合项目需求,文中同时还设计了采用虚拟同步发电机控制的无源端控制器。最后,利用PSCAD对搭建的多端柔性直流输电系统模型及其无源端控制器的设计进行了仿真验证,仿真结果表明两种控制策略都能实现向无源网络的灵活供电,但基于虚拟同步发电机控制的无源端控制器能减少负荷波动时的频率波动。     

基于BP神经网络和遗传算法的年负荷预测与分析

建立BP（Back Propagation）神经网络与遗传算法相结合的电力负荷预测模型。在该模型中,利用遗传算法具有的全局寻优特点,将BP网络的初始权值优化到一个较小的范围,然后再用BP算法在该范围内继续优化,以便使优化算法既能实现全局最优求解,又能获得较快的求解速度。最后,通过仿真算例,与传统BP网络优化结果、及各种拟合方法获得结果进行比对,验证了计算方法的可行性和优越性。     

含柔性负荷的主动配电网优化模型研究

随着主动配电网技术不断发展进步,柔性负荷参与到负荷的优化调度使得主动配电网优化调度更加灵活,电网更安全可靠的运行。文中将柔性负荷分为可转移负荷和可中断负荷,以柔性负荷单元实时功率为控制变量,建立含有柔性负荷的主动配电网优化调度二层规划模型,上层模型以一个完整的调度周期AND系统运行成本最低为目标函数,下层模型以各个微网区域的运行成本最低为目标函数,针对提出的二层规划模型采用标准遗传算法和模拟退火算法求解。算例分析表明将柔性负荷引入主动配电网的优化调度中能够减小系统的调度成本,并且随着柔性负荷调度量的增加调度成本在逐渐降低。     

面向中压配电网的电力电子变压器控制策略研究

为实现电力电子变压器在电力系统中保证各环节稳定工作以及良好的电能质量,根据电力电子变压器的自身特点,采用分级策略控制其运行工作,输入级与隔离级分别采用电压电流双闭环和电压闭环控制,用以稳定后逆变器的直流电压;输出级采用电压单闭环控制和恒频恒压(V/f)控制。搭建了基于Matlab/Simulink的三级电力电子变压器中压配电仿真系统,通过仿真实验验证了PET在两种控制策略下都能够输出稳定的三相电压电流,同时有效减少了谐波污染;对比不同控制策略下系统各环节的波形变化情况,对电力电子变压器在中压配电网的工程应用具有一定参考价值。     

梯级水电站节能发电多目标优化调度模型研究

以梯级水电站为研究对象,建立了综合考虑节能发电调度的多目标函数,加入多个约束条件,形成基于节能发电调度的梯级水电站动态优化调度模型。在对模型的求解中,使用了具有对动态规划算法降维效果的逐次逼近法和逐次逼近动态算法,在状态变量的一维寻优中,引入了黄金分割法并对其改进,使其在对复杂函数进行遍历寻优时降低陷入局部解的可能性。通过编程仿真对实际算例的七电站梯级系统进行计算,并对计算结果进行分析,验证了该数学模型及优化算法的有效性。     

城市配电网柔性互联系统故障重构研究

柔性电力电子开关(Soft Normally Open Point,SNOP)用于替代传统配电网中的联络开关,文中对SNOP单侧交流系统故障后进行恢复重构研究。SNOP在配电网故障后可提供电压支撑作用,在配电网故障恢复重构研究时,除了要考虑系统运行约束条件外,还需考虑SNOP的运行特性。文中首先建立了SNOP的潮流稳态模型;通过牛拉法潮流计算去掉不符合系统运行约束条件的开关组合;然后以二进制粒子群算法(Binary Particle Swarm Optimization,BPSO)为基础,建立以重要失电负荷最少、网损最小、开关操作数最少为目标函数,设置潮流、电压、电流等约束条件,寻求故障重构的最优开关组合。最后以两个IEEE33节点算例互联为例用matlab仿真,验证所建立模型和算法的可行性。     

基于U-Q灵敏度法的风电接入研究

介绍了风电开发的特点及面临的问题。根据存在的问题,分析了风电接入的关键技术。为了重点解决风电场的电压稳定性问题,研究了基于U-Q灵敏度法分析风电场的最佳接入点的选择方案,并采用Power Worl d给出了具体方案,为改善系统电压稳定性指出了方向。