基于特征值的单机无穷大电力系统随机稳定性分析

考虑系统参数与随机扰动强度以及两者之间的约束关系,分析了随机扰动下单机无穷大电力系统的稳定性.根据系统系数矩阵特征值的3种不同情况,讨论了随机系统均值稳定和均方稳定性,证明了如果无随机扰动电力系统渐近稳定,则在随机小扰动下系统均值稳定和均方稳定,并给出了系统均值均方差的界与随机扰动强度及系统参数之间的关系式.最后,对随机扰动作用下的单机无穷大电力系统进行仿真分析,验证了结论的正确性.     

有界扰动饱和不确定切换系统鲁棒控制器设计

为了避免具有“饱和输入”和“持续有界干扰”的控制系统对性能指标的负面影响,研究了一类有界扰动饱和多胞不确定性切换系统在分段Lyapunov函数切换方式下的稳定鲁棒性.在给定的切换函数作用下,根据分段Lyapunov函数和几个相关引理,推导出使饱和切换系统具有稳定鲁棒性的若干个矩阵不等式约束条件.通过求解矩阵不等式约束条件下的稳定吸引域最优解,设计出使系统达到局部指数收敛的状态反馈控制器,并给出了系统最大吸引域.在持续的扰动条件下,仿真结果表明,该设计方法具有较强的稳定鲁棒性.     

小扰动特征分析法在电压稳定分析中的应用

小扰动特征分析法是严格的李亚普诺夫意义的稳定分析,已经被广泛应用于系统低频振荡功角稳定问题的研究。针对系统电压失稳的模式与特征建立了适合开展电压稳定问题研究的小扰动电压稳定分析模型。提出应用同伦函数对小扰动分析中状态变量与特征值之间的对应关系进行判别,然后应用分叉理论引入分叉参数深入分析计及感应电动机负荷情况下的小扰动电压失稳模式。将该方法应用于对实例系统的分析,精确地找到了系统失稳临界点处影响系统稳定性的关键因素以及系统可能发生的失稳模式。     

基于改进原对偶对数障碍法的最优潮流算法

在原对偶对数障碍法的基础上，提出一种改进算法用于解决最优潮流问题．利用障碍参数对改进障碍函数的影响，使改进算法能有效地处理最优潮流问题中的不等式约束，避免了计算中对有效约束的识别问题．将改进算法与原有算法用于IEEE 30节点系统无功优化问题的仿真计算，结果证明了改进方法是有效可行的，且与原有方法相比，可求得更优解．     

基于改进VEPSO的MMC-MTDC系统多目标最优潮流方法研究

针对模块化多电平换流器型多端直流输电系统(Modular Multilevel Converter Multi-Terminal DC,MMCMTDC)最优潮流问题,提出一种基于改进向量估计粒子群算法(Vector Evaluated Particle Swarm Optimization,VEPSO)的多目标最优潮流优化方法。首先建立MMC-MTDC分层控制和优化体系,换流站级采用直流电压斜率控制策略以稳定直流电压和平衡有功功率,系统级考虑线损和电压不平衡度建立多目标潮流优化模型。在兼顾系统稳定和功率平衡等约束条件的同时,加入换流站N-1约束,通过对系统进行多目标潮流优化得到MMC控制目标参考值,最终实现系统的优化运行。针对等式约束和不等式约束条件,提出了一种基于动态调整罚函数的方法以提高算法的收敛性。最后通过优化和仿真验证了所提基于改进VEPSO的多目标最优潮流计算方法的有效性。     

电力系统特征值控制与运行调度

本文提出了将电力系统特征值分析、控制与经济调度融为一体的新观点,即通过调整潮流分布来控制系沈的主导特征值,同时考虑系统的运行经济性;从而达到改善电力系统小扰动稳定性且又不失去很多系统运行经济性之目的。由此出发,应用多目标规划理论推导出一种小扰动安全-经济调度方法。以五机系统为例,对该方法进行了验证,结果是令人满意的。     

时滞混沌系统的时滞依赖最优保性能控制

研究了一类时滞混沌系统的时滞依赖最优保性能控制问题．所考虑的控制器是无记忆状态反馈控制器．提取以两个需要同步的时滞混沌系统的状态差作为误差信号,从而建立起以该误差信号为状态量的误差系统,并通过线性化将闭环误差动态系统描述为一个线性时滞系统．基于适当构造的Lyapunov函数和自由矩阵方法,得到了闭环误差动态系统指数稳定的充分条件并进而得到了以线性矩阵不等式表示的最优保性能控制器存在性条件．通过构造的最小化问题可最终求得最优化保性能控制器．与已有文献的结果相比,给出的方法和结果具有更小的保守性．最后的算例验证了此方法的有效性．     

非线性时变时滞不确定关联系统的分散鲁棒容错控制

针对一类系统状态、关联项和控制输入均含有时变时滞以及系统带有非线性扰动的不确定关联系统,研究其分散鲁棒容错控制问题．通过构造适当的Lyapunov函数,运用线性矩阵不等式（LMIs）的方法,给出了系统分散鲁棒容错控制的充分条件,以及在此条件下的分散状态反馈控制律,它对执行器发生故障时具有完整性．然后求解一个具有LMIs约束的凸优化问题,作为设计具有尽可能小反馈增益的分散鲁棒容错控制律的系统化方法,从而得到更符合实际的分散鲁棒容错控制律．     

一种确定小扰动稳定域的新算法

同步发电机励磁系统由于受到物理结构的限制,励磁电压的输出含有饱和环节（限幅环节）,其具有非线性特征。针对计及励磁饱和环节的传统励磁控制和最优励磁控制系统,提出了以椭球吸引域体积为指标确定小扰动稳定域边界的新算法,计算了恒阻抗负荷模型下的小扰动稳定域。算例研究验证了该方法的有效性,研究还表明最优励磁控制方式下的小扰动稳定...     

一类不确定奇异系统的鲁棒控制

对于一类具有非线性扰动的不确定奇异系统,研究了其鲁棒镇定问题．假定不确定参数是范数有界的,非线性扰动函数满足Lipschitz条件．以线性矩阵不等式的形式给出了不确定系统鲁棒稳定的一个判定准则．基于该准则,设计了一些状态反馈控制器使得闭环系统鲁棒稳定．最后,通过仿真实例验证了所得结果的正确性．     

光伏并网发电系统的小信号建模与分析

研究了两级式三相光伏并网发电系统的小干扰稳定性.建立了完整的小信号模型,包含光伏阵列出口侧稳压电容、Boost电路、L滤波器、MPPT控制器和并网逆变控制器.基于PSCAD/EMTDC的仿真模型,利用特征值分析法研究了系统的小干扰稳定性,计算了控制器参数变化时的系统特征值轨迹,据此调整控制器参数.小信号分析与仿真结果表明,合理调整控制器参数,可以提高系统的小干扰稳定性.     

基于电压稳定裕度的无功优化规划

根据稳定裕度的目标值直接求得在合理电压水平下的最佳无功补偿配置方案,选择无功补偿设备投资和系统有功网损的综合费用作为目标函数,同时考虑满足电压水平和电压稳定性2个约束条件来探讨无功优化规划的问题.电压稳定性约束采用电压稳定裕度灵敏度分析,从而避免了优化计算过程中变量和等式、不等式约束的大幅增加;优化过程中应用连续潮流法求得电压临界点和稳定裕度灵敏度,确定无功补偿地点;应用内点法求解无功优化模型,确定无功补偿容量.系统数值仿真表明：该方法简洁、实用、有效.     

异步电机并网全风况条件下小扰稳定性分析

文章建立了风力机、异步感应发电机、桨距角控制系统的数学模型并给出了对应的微分方程。通过分析异步风电机接入传统电力系统特征根和振荡模式,研究了接入异步风电机多机系统的小干扰稳定性。得出全风况条件下系统特征根的轨迹图并对相应的振荡模式进行分析,给出了各特征根的主要参与因子。     

同步发电机带恒功率负载稳定性分析

针对同步发电机带恒功率负载的系统稳定性问题进行了研究.说明了交流恒功率负载和直流恒功率负载的不同,给出了交流恒功率负载的小信号模型;在忽略阻尼绕组和电枢绕组中诸变压器电势的前提下,推导了同步发电机带恒功率负载系统的小信号传递函数,在此基础上得到系统的稳定工作条件;推导出同步发电机带恒功率负载系统精确状态空间方程,并利用Matlab绘制出不同负载情况下系统的稳定工作区域.得出结论:恒功率负载会导致同步发电机系统运行不稳定,提高系统输出电压和在一定范围内增加输出滤波电容值都可以使系统稳定件得到有效改善.     

电力系统主导特征值对于联络线功率的灵敏度分析

提出了电力系统主导特征值对于联络线(或主要线路)功率灵敏度的定义和计算方法,从而为联络线的综合优化控制提供了分析和计算手段。     

基于牛顿法的电力系统最优潮流计算

为研究电力系统最优潮流问题的可行算法,对牛顿法进行探讨并基于该算法进行最优潮流计算.由于最优潮流问题属于典型有约束条件的非线性规划问题,故引入二次罚函数处理约束条件,将牛顿法和二次罚函数结合并用MATLAB仿真平台进行算法编程,求出IEEE14节点标准系统的最优潮流计算结果,同时得出收敛时间和系统发电成本.实验结果表明:该方法的收敛性较好,计算速度较快;运用牛顿算法求解最优潮流,可使发电成本最小或功率损耗最小,从而达到优化资源配置,降低发电及输电成本的目的,具有很好的经济效益和社会效益.     

桁架结构拓扑优化的半定规划建模与求解

为克服桁架结构拓扑优化传统模型中优化问题非凸、多重特征值不存在常规梯度等困难,将考虑多种约束的桁架结构拓扑优化问题建模为统一的半定规划(semidefinite programming,SDP)模型.首先给出体积、柔度、基频和全局稳定约束的等价半定形式;然后基于桁架结构刚度和质量矩阵的线性表达式,将考虑体积、柔度和基频的优化问题表述为线性半定规划对偶规划问题的标准形式;最后分别以全局稳定约束和应力约束为例,对非线性半定约束和非线性常规约束进行了近似处理,建立了一般非线性模型的近似半定模型并给出了序列求解算法.线性半定规划模型将传统的非线性非凸模型转化为凸模型,具有良好的数值特性;对非线性约束的处理方法使统一模型既能利用半定约束的良好特性,又能够考虑多种常规约束,有助于提高优化结果的工程实用性.优化算例表明,半定规划模型和算法具有多种约束下桁架优化问题的求解能力,且能够处理包含多重特征值的基频约束和全局稳定约束,证明了所提模型和算法求解桁架结构拓扑优化问题的有效性.     

考虑发电报价和N-1安全约束的ATC建模与仿真

基于最优潮流(OPF)算法,建立电力市场条件下可用输电能力(ATC)计算模型.构造发电区域总有功出力最大、用电区域总负荷最大、区域间输电经济效益最大等3个目标函数,全面分析比较电网间可用输电能力.该模型考虑了输电线路故障对输电能力的影响,引入线路N-1故障的潮流方程及相应的不等式约束条件,使电力系统在故障时有负荷裕度,...     

电压稳定的事故筛选及二分法求PV曲线的研究

为实现在线电压稳定性分析,提出一种新的简单而实用的快速算法,以筛选严重事故和确定其PV曲线.采用扩展潮流模型,应用最优乘子法求解潮流方程.对每一个预想事故,在系统要求的最小负荷裕度所对应的负荷水平时,求解潮流方程和筛选出不满足负荷裕度要求的严重事故;在基本负荷水平下,以严重事故后系统潮流方程是否存在平衡点为依据,确定严重事故后系统PV曲线"鼻尖"点所在的区间;用逐次二分"鼻尖"点所在区间的方法,求出严重事故后系统的PV曲线.New-England39节点系统和IEEE118节点系统算例表明:此算法简单有效,易于实现.     

基于Matlab的电力系统分析工具包及其潮流计算

介绍了一种基于Matlab语言的电力系统分析软件包.该软件包可完成潮流计算、连续潮流、小信号稳定分析、动态时域仿真及相量测量单元配置等方面的分析和研究.通过对同一个IEEE14节点系统进行潮流计算,结果表明,该软件包的计算结果正确,且具有一定精度.