电力系统连续体模型中机电波传播特性研究

该文根据电力系统连续体模型中线性化的波动方程，用解析方法研究机电波的传播特性。根据Peterson法则，研究连续体模型中的集中参数元件发电机对机电波传播过程中反射和透射的作用，证明连续体电力系统的机电动态能表达为机电波在连续体2端多次反射和透射过程的叠加，为从机电波传播的角度揭示电力系统机电动态的内在机理建立了一定的基础。最后通过对1个实例的仿真分析，证实该文理论的正确性。     

基于SDM-Prony和改进GWO算法的多机PSS参数最优设计

异步联网后的云南电网动态稳定性问题突出,考虑到云南电网水轮机组众多的特点,为了在抑制低频振荡的同时抑制"无功反调"现象,选用PSS2B稳定器进行参数优化整定。针对灰狼算法后期收敛速度慢的缺点,引入动态权重策略,平衡全局搜索和局部搜索能力,提高寻优精度。首先利用SDM-Prony对振荡信号进行机电模式辨识,然后通过改进GWO算法迭代寻优最佳PSS参数,最后搭建了云南电网东南地区部分电网。通过两种方式下的时域仿真校验,验证了优化PSS2B参数能够有效地提高系统对振荡的阻尼,具有一定的鲁棒性和适用性。     

基于桨距角控制的双馈风机参与电网二次调频控制策略研究

单独依靠常规电源的热备用难以有效平抑大规模风电的功率波动,要求风电机组主动参与自动发电控制(AGC)是电力系统稳定运行的重要保证。为解决此问题,本文提出了一种基于桨距角控制的双馈风机(DFIG)参与电网二次调频控制策略。通过分析风机的特性,确定了考虑桨距角变化的最优转速功率追踪控制;通过引入风电场控制信号改进传统桨距角机构,并在此基础上进一步提出了双馈风机参与电网二次调频综合控制方案。仿真结果表明,在所提控制方案下,风机利用其可控的二次调频能力,有效地降低了严重的负荷扰动下系统频率的变化率,并实现了间歇式新能源的优先调度。     

基于Prony和改进PSO算法的多机PSS参数优化

针对多机电力系统稳定器(PSS)的参数优化问题,提出了采用Prony算法辨识互联电力系统低频振荡的机电模式,利用基于T-S模型模糊自适应的改进微粒群优化(T-SPSO)算法协调PSS参数的控制策略.先采用基于Prony分析的留数法确定PSS的最优安装位置,然后通过对采样数据的Prony分析辨识系统振荡模式的特征值,最后利用所提T-SPSO算法协调优化多机PSS参数.T-SPSO算法根据当前种群最优适应值和惯性权重,自适应更新惯性权重取值,解决了PSO算法的早熟问题.针对IEEE 4机系统的仿真分析表明,基于T-SPSO算法优化后的多机PSS控制器,在2种典型运行方式下都具有更好的控制性能.     

特高压直流输电线路融冰方案

针对输电线路覆冰严重影响特高压直流输电可靠性的问题,研究了特高压直流输电线路融冰的2种方案:预防性融冰方案和紧急融冰方案。预防性融冰方案是使特高压直流工程的2个极功率方向相反,可以在直流双极总功率很小的情况下实现较大的线路电流,防止线路覆冰形成;紧急融冰方案是将特高压直流换流器从串联接线方式转换为每站2个换流器并联运行,产生很大的融冰电流,可迅速融化已经形成的覆冰。文中提出了特高压直流工程紧急融冰方案的控制策略,即整流侧并联的2个换流器均处于定电流控制,逆变侧并联的2个换流器一个为定电流控制、另一个为定电压控制,逆变侧定电流换流器的电流参考值为线路电流测量值的一半,达到平均分配电流的目的,定电压状态的换流器控制整个极的直流电压。上述融冰方案的实施将大大降低覆冰对特高压直流输电系统可靠性的影响。     

不同调峰深度下火电机组的环境经济调度优化

在双碳目标背景下，为实现电网调峰以消纳更多新能源以及传统火电的节能减排需求，该文建立配合储能系统及大规模风电并网的不同调峰深度下火电机组环境经济调度模型，分析火电机组的调峰能力以及不同调峰深度下机组的煤耗特性和CO₂排污特性的变化；提出一种不同调峰深度下的惩罚因子，将多目标环境经济调度转化为单目标优化，并给出一种改进的灰狼算法以求解模型。与原始灰狼算法和粒子群算法相比，该文提出的算法具有更好的优化性能。算例结果表明：在RPR和DPR调峰阶段，系统煤耗成本和CO₂排放量随调峰深度增加而减小；在DPRO调峰阶段，CO₂排放量随调峰深度增加而增加。储能系统发挥了削峰填谷的作用，大幅减小弃风，降低了系统运行的总成本。     

基于虚拟惯量和阻尼参数自适应策略的直流微网电压控制研究

含大功率风光储的直流微电网具有“小惯量、弱阻尼”的典型特性，系统受到扰动后，会导致直流母线电压剧烈波动。为此，该文提出一种改进的虚拟惯量和阻尼参数自适应控制策略。首先，在类虚拟同步发电机控制中加入电压补偿环节，消除了控制带来的电压调节静差；然后，使虚拟惯量和阻尼参数自适应响应直流电压变化，并在虚拟惯量的自适应控制中考虑变换器输出功率限制的影响，在平抑电压波动的同时，兼顾了变换器的长期安全运行。为保证控制参数选取的合理性，该文建立了所提控制策略的小信号分析模型，通过绘制根轨迹图分析其主要参数对系统稳定性的影响。最后，通过仿真算例，验证了该改进控制策略的有效性。