基于频繁模式挖掘的风电爬坡事件统计特性建模及预测

风电爬坡事件的统计特性建模和精准预测有利于电网的安全稳定运行。文中首先通过参数分辨率自适应算法对大型历史风电数据库进行爬坡事件检测,得到风电爬坡事件的历史学习集。对该学习集进行数据挖掘,建立了单个爬坡事件的起点、终点、持续时间以及爬坡间隔的多属性联合统计特性模型,并得到爬坡事件的基本模式。通过关联规则算法建立了多个相邻爬坡事件之间的自相关性统计特性模型。在此基础上,提出了爬坡事件序列预测算法的基本概念和模型。算例结果表明,所提算法能够更为直观地描述爬坡事件的统计特性,且基于事件序列的预测算法能够较好地进行日前的爬坡预测。     

双回线无通道保护研究:（二）仿真试验

使用电磁暂态程序（EMTP）对双回线无通道保护原理和算法进行了大量的数值仿真验证。结果表明：所提出的保护在各种故障类型和系统结构下都不会误动，仿真也验证了该保护在大多数故障类型和系统结构下都有足够的灵敏度和可靠性。     

双馈风电机组附加控制对轴系振荡影响的评估方法

为消除绝对特征值灵敏度指标中参数量纲的影响,同时计及风速的概率分布特性对特征值灵敏度排序的影响,提出了一种累积相对特征值灵敏度(CRES)指标及其计算方法,并基于该指标定量评估了双馈风电机组附加控制(有功功率调制、虚拟惯性控制、下降控制、无功功率调制和机端电压控制)对机组本身轴系振荡阻尼的影响。CRES本质上是相对特征值灵敏度的加权和。通过引入相对特征值灵敏度消除了参数量纲的影响;在此基础上,按照转子运行状态将风速划分为若干区间,以平均风速作为该区间的典型风速,以风速落入该区间的概率作为该区间典型风速下计算所得相对特征值灵敏度的权重。时域仿真结果表明:基于CRES指标能有效地确定不同类型附加控制中影响轴系振荡阻尼的关键参数,通过对关键参数的重新整定可显著减小附加控制器对轴系振荡的不利影响和降低其对传动轴系统的转矩冲击。     

考虑风速时空分布及风机运行状态的风电场功率计算方法

大规模风电并网背景下,准确计算风电场输出功率对调度控制和电网安全运行至关重要。以区域内测风塔观测的分钟到小时级平均风速和风向为输入,研究风机地理分布以及风机启停对尾流模型的影响,计及风速在空间分布的时延效应,建立了考虑风速时空分布特性的等效风速模型。在此基础上,进一步考虑风机的机械特性及运行状态,提出了风电场功率计算方法。以某实际风电场地理数据和风机参数为基础的仿真算例验证了所提方法的可行性和合理性。     

一种无隔离环节的三相统一电能质量控制器

提出了一种新型三相统一电能质量控制器(UPQC)的拓扑结构及其相应控制策略.与传统UPQC相比,它特殊的拓扑设计本身就可避免交流短路和直流电容直通故障,因而无需引入变压器等隔离环节,且仍可保证串并联单元之间的能量流动.基于这种拓扑结构,文中又详细阐述其串并联单元相应的控制策略,使之能够实现传统三相UPQC的各项功能.最后给出PSCAD/EMTDC软件的仿真结果,验证了所提出的拓扑和控制策略的有效性.     

多馈入直流输电系统LQR调制控制器的设计

以含有多馈入直流系统的互联电网为研究对象,采用近似线性化的方法得到整个系统模型,设计了线性最优控制（LQR）直流电流调制控制器。电力系统中的转子角反馈控制一般是改变系统的振荡频率,而对转速的反馈控制改变的是系统的阻尼。结合这一特点,提出了3条实用的简化措施,使各条直流线路只需要自身直流电流及附近几台发电机的转速信号作为调制信号,大大减轻了信号采集和传输的负担。所提出的简化措施能够近似满足全状态反馈时的目标函数,即保证控制器性能与全状态反馈时基本相同。在IEEE 39节点系统上进行了仿真计算,仿真结果验证了所设计的控制器的有效性。     

水轮发电机水门非线性控制规律的研究

基于非线性微分几何控制理论，给出了针对具有刚性水锤效应的水轮发电机组的非线性调速器控制规律。数字仿真实验表明，这种控制规律能够很好地解决刚性水击的控制问题。与弹性水击的比较表明，在弹性时间常数比较小时，这种控制规律也能够获得满意的控制效果。     

基于小波变换的行波差动保护

行波差动保护在原理上具有灵敏可靠及良好的选择性等优点，而且不受分布电容电流、母线结构、过渡电阻、电流互感器饱和等因素的影响。但传统的行波差动保护要求实时传送所有高速采样数据，目前的通信手段难以胜任；若降低采样频率，则保护的灵敏度和可靠性将会降低。文中在对行波的小波分析的基础上，提出了基于小波变换的行波差动保护原理和算法。新的保护仅利用行波故障信息中的关键信息——行波波头信息，显著减少了数据通信量，使之能够适应现有的通信手段，同时提高了保护的灵敏度和可靠性。分析和仿真表明该保护动作快速、灵敏、可靠，可作为超（特）高压输电线路主保护。     

频域转矩分析方法的数学实质及适用性判据——LOEC输入功率信号处理方法讨论

结合特征值计算,探讨了应用频域转矩方法分析线性最优励磁控制(LOEC)过程中电磁功率信号两种处理方法的异同.应用选择模式分析(SMA)方法的基本思想,发现并证明了频域转矩分析的数学实质为对应特征值函数的近似处理,其适用条件取决于文中所提出的迭代过程的收敛性.上述结论通过一个实例计算得到了验证.     

并联负载对公共联结点的无功电流贡献的确定

对接于公共联结点(PCC)的并联负载，如果对各负载只按其各自消耗的无功电流进行补偿或收费而不考虑负载之间的相互补偿作用是不合理的。该文提出了一个合理的确定各负载对PCC无功功率的贡献的方法：如果某一负载的无功电流在PCC提供的无功电流上的投影为正，则这一负载对PCC无功电流的贡献与其在PCC无功电流上的投影大小成正比；如果投影为负，则这一负载对PCC无功电流没有贡献，其无功电流只在负载间流动。各负载按无功电流贡献确定对总无功费用分担的比例。算例结果表明：文中提出的方法是经济合理的。它不仅适用于传统的正弦电路，而且适用于非正弦及不对称电路，对无功功率补偿、管理和收费具有实用意义。