大规模风电场并网下的互联电力系统广域阻尼协调控制

在区域电网互联以及大规模风电远距离输送的背景下,提出了一种新型广域阻尼控制器设计方法。该方法采用交替Krylov子空间算法对系统进行降阶,避免了传统的平衡降阶算法需处理2个高阶Lyapunov方程的问题。在此基础上,考虑了同步发电机与风电场的协调阻尼控制,提出采用均值方差映射算法对控制器参数进行协调优化。并提出增益调度思想,解决了控制器在系统不同运行方式下的鲁棒性问题。算例结果验证了所提方法的可行性。     

电流互感器二次回路中性线断线的动模试验研究

为了分析电流互感器二次回路中性线断线对故障后二次电流及保护动作行为的影响,进行电流互感器二次回路中性线断线的动模试验研究。首先分析三相电流互感器二次回路中性线断线后的等效电路及电流回路,然后在MATLAB/Simulink上建立三相电流互感器模型,通过以MATLAB/Simulink作为仿真模型开发手段的新型实时数字仿真继电保护测试系统建立110 kV线路保护动模试验测试实例,进行电流互感器二次回路中性线断线后的相关动模试验。试验结果表明,电流互感器二次回路中性线断线后,差动保护在发生区外单相及两相接地短路故障时容易误动,接地距离保护在发生区内单相及两相接地短路故障时容易拒动。对电流特征和阻抗特征的分析结果印证了试验结果的正确性。最后,提出保护逻辑改进方案,并通过仿真验证了改进逻辑的可行性。     

基于果蝇优化算法的广域阻尼控制器设计

针对大规模互联电网区间低频振荡问题,提出了基于果蝇优化算法(Fruit Fly Optimization Algorithm,FOA)的广域阻尼控制器设计方法。以标准16机68节点系统为例,对系统进行线性化,并进行模态分析,找出系统区间振荡模式及阻尼比。根据区域低频振荡模式下参与因子选择广域反馈信号。分析了广域控制器结构,并采用FOA算法对其参数进行优化。仿真结果表明,提出的广域控制器方法能有效地提高区间振荡阻尼比,为电力系统低频振荡优化控制提供了新的思路。     

基于多目标优化的时滞广域阻尼控制器设计

提出一种考虑区间模式和本地模式协调的时滞广域阻尼控制器设计新方法。首先,根据能控能观指标找出最佳反馈信号和输出控制量。然后,计算超前滞后补偿的时间常数,并构建区间和本地模式协调优化的多目标函数,应用"教与学"优化算法确定最优增益序列。最后,应用均衡降阶算法对系统进行降阶,基于线性矩阵不等式(LMI)理论分析最优增益序列,选出对时滞鲁棒性最好的值。新英格兰测试系统的仿真结果表明,提出的基于多目标优化的时滞广域阻尼控制器设计方法,在很好地抑制了区间振荡模式的同时,保证本地振荡模式不被恶化,并且对时滞具有很好的鲁棒性。     

复合阻抗对同塔双回输电线路零序参数影响的研究

复合阻抗安装在光纤复合架空地线(OPGW)与地之间用于减少逐杆接地OPGW上的能量损耗.详细分析了复合阻抗对同塔双回输电线路零序参数的影响,给出了在复合阻抗导通个数不同的情况之下的同塔双回线路零序阻抗的计算公式,并结合一条实际的同塔双回输电线路,通过PSCAD仿真验证了该方法的有效性.     

基于多新息耦合最小二乘算法的电力系统状态空间辨识

对于广域阻尼控制器的实际工程应用,提出一种实用型电力系统状态空间模型辨识方法。该方法采用耦合最小二乘算法,充分利用辨识过程中的中间数据,避免重复对高维协方差矩阵迭代计算而导致的冗余过程。为进一步提高辨识精度,结合多新息辨识思想,推导多新息耦合最小二乘算法。利用系统中存在的类噪声信号,完成无附加激励下的电力系统辨识。4机2区以及10机39节点系统验证了所提方法具有辨识方便易行、计算量小、辨识精度较高的优点,对于电网结构的不断变化能方便地进行数据的在线更新。     

含风电场的互联电力系统辨识与广域时滞阻尼控制器设计

针对大规模风电的远距离输送以及大区域电网互联将面临的区域低频振荡问题,提出一种适用于风电场并网背景下的广域阻尼控制器设计方法.该方法利用增益调度思想将风电场平均风速划分为若干个控制区域,并逐一对每个控制区域进行系统辨识以及阻尼控制器设计,以解决风电场出力的不确定性造成的控制器失效的问题.提出了改进自回归滑动平均(ARMA)方法和自由权矩阵方法分别完成上述系统辨识以及控制器设计过程.含风电场的EPRI-8机36节点测试系统仿真表明:所提辨识方法克服了传统ARMA方法辨识精度不高的问题,所提控制器设计方法允许的时滞裕度优于传统线性矩阵不等式方法.所提的增益调度控制方法能满足风电场出力变化的实际情况,具有较高的实用价值.     

大规模风电并网后的电力系统广域增益调度控制器设计

针对风力发电的不确定性以及高渗透率下的大规模风电的远距离输送对系统区域阻尼的带来的负面影响,提出一种能适用于系统运行方式发生较大变化(如风电场风速急剧变化等)的广域控制器设计方法。采用时滞线性参数变化方法对含风电的电力系统进行建模,并将整个参数变化范围进行网格划分,再分别进行控制器设计,然后采用三角隶属函数制定调度准则并进行控制器权值分配,从而构造出满足全部参数变化范围的广域增益调度控制器。对算例的时域仿真表明,所提出的广域控制器设计方法对于系统运行范围发生较大变化的情况仍然具有较理想的效果,与传统的极点配置方法相比具有更强的鲁棒性;与经典的鲁棒控制方法与非线性控制方法相比,具有控制器阶数低、设计方法简单等优点,易于工程实现。所设计的控制器计及了电力系统变时滞的特点,相比传统的Pade近似处理时滞的方法有着更低的保守性。