考虑时滞影响的电力系统稳定分析和广域控制研究进展

计算机技术、网络技术和通信技术的快速发展及其在电力系统中的广泛应用,使得电力系统的监测、分析和控制方式向着广域化、网络化和智能化方向发展。在此发展过程中,一个不容忽视的问题就是信号传输和处理过程中时滞的影响。文中首先对广域测量系统的时滞特性进行了分析,接着对国内外考虑时滞影响的电力系统建模、稳定分析和广域控制3个方面的最新研究成果进行了综述,指出常规电力系统稳定分析方法与考虑时滞的状态估计方法相结合具有工程实践价值,并认为在电力系统时滞特性的定量分析、信息和电力网络综合建模、考虑时滞的状态估计以及基于时滞电力系统动力模型的稳定控制方面仍需进一步深入研究。最后展望了时滞电力系统稳定分析和广域控制可能的研究方向。     

基于开关控制的电力系统广域阻尼控制器

研究了广域阻尼控制器以改善互联电力系统的阻尼和动态稳定性,提出了发电机励磁系统的广域控制算法。该算法用开关控制实现来自远方发电机的转速反馈控制,且考虑了通信时滞。该算法能减小通信时滞的不利影响。励磁系统的广域阻尼控制器以该算法为基础且包含超前-滞后网络。通过4机2区域系统的三相短路故障的数字仿真,测试了该广域阻尼控制器的性能。仿真结果表明,该广域阻尼控制器能改善互联电力系统的动态稳定性。     

电力系统低频振荡的广域监测与控制综述

综述了广域测量系统(WAMS)在电力系统低频振荡的在线监测、离线分析和阻尼控制器设计中的应用。介绍了多种从WAMS实测数据中提取低频振荡参数的分析方法和基于广域信号设计的阻尼控制器。通过对各种方法的比较,指出信号噪声和电力系统的非线性本质是影响分析结果的主要因素。基于广域信号设计阻尼控制器的目的在于改善对区域振荡模式的可观性,但是WAMS信号的选择、与当地信号的配合、量测的延时及其不可观性是研究中的难点。     

基于PMU的广域电网相量测量系统概述

随着电力系统的发展和对安全稳定性要求的不断提高,传统的以SCADA/EMS为代表的基于稳态的监控系统将难以满足实时性的要求,而基于相量测量装置（PMU）的电网广域测量系统（WAMS）却能很好地解决电力系统广域空间同步测量的问题。使电网控制中心能在统一的时标下,根据各个PMU的测量信息对电力系统的状态进行分析,并进行全电网的稳定控制、事故预警等。为此,对WAMS的组成结构、发展状况和应用前景等进行了较为详细的概述。     

广域测量技术在电力系统中的应用研究进展

大规模交直流混合电网的建设和发展,对电力系统稳定和控制在空间广度和时间维度上提出了更高的要求。广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)的同步量测数据在空间和时间上满足上述要求,因而研究WAMS技术在电力系统中的应用十分必要。从WAMS的结构和原理出发,总结了近五年来广域测量系统在电力系统动态监测与故障分析、辨识与估计、系统稳定控制和广域保护等方面的研究进展,并详细分析了其中存在的问题。最后展望了广域测量技术需要进一步研究的问题,指出基于WAMS技术构建大规模互联电力系统的广域安全监测及控制系统是一个很有意义的研究方向。     

广域电力系统负荷整体建模方法

针对广域电力系统中负荷节点面广量大的特点,明确了广域电力系统负荷建模的思路,即充分利用广域测量信息来建立系统化评价指标,探索广域多点同步确定负荷模型参数的方法,对节点分类,对参数分级。提出了广域电力系统负荷建模的方法,即确定负荷节点分类的特征变量,进行负荷节点分类,建立系统化指标,辨识负荷参数。通过仿真算例,验证了多负荷节点同步建模的可能性和所提出的方法的有效性。最后对广域电力系统负荷建模进一步研究的内容提出了建议。     

广域测量系统在电力系统中的应用研究

广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System)主要源自电力系统时间上同步和空间上广域的需求,利用全球定位系统GPS(Global position system)时钟同步,进行广域电力系统状态测量,回顾了国内外WAMS的发展概况,论述了同步相量测量方法的原理,重点阐述了WAMS在电力系统中的应用,最后论述了它的未来发展趋势.     

基于响应的电力系统广域安全稳定控制

以国内外发生的大面积停电事故为例,分析传统电力系统安全稳定"三道防线"措施存在的失效风险,提出构建防止电力系统发生稳定破坏和大面积停电的电力系统安全稳定超级防线——基于响应的电力系统安全稳定控制系统。并介绍了该系统的框架、基于响应的电力系统广域安全稳定控制的关键技术及基于响应的广域安全稳定控制技术研究的新进展。     

采用广域测量信号的互联电网区间阻尼控制

在大型互联电力系统中，区间模式的低频振荡是限制传输能力的严重瓶颈之一，而经典阻尼控制(如PSS)因限于局部测量不能很好地解决这个问题。迅速发展的广域测量系统能在全网范围内精确测量和高速传递机组相对功角和角频率等量，使得采用广域测量信号构成全局性的区间阻尼控制系统成为可能，进而为提高互联电网的功角稳定性和传输容量提供了契机。文中在一个简单的2区4机电力系统中，研究了采用广域测量信号实现励磁控制器区间阻尼控制环节的设计原理、实现方法和仿真效果，说明了基于广域测量系统的区间阻尼控制能有效抑制区间低频振荡和提高互联系统的传输容量，而且可工程实现。同时就设计适用于复杂电力系统的广域阻尼控制系统提出了一些关键性理论和实际问题，以供进一步深入研究。     

广域电力系统稳定器阻尼控制系统综述及工程应用展望

广域电力系统稳定器(PSS)阻尼控制是抑制电力系统区间低频振荡最直接有效的方法。文中综述了国内外的相关研究成果,针对广域PSS控制系统的各个环节进行了深入探讨,包括系统分析建模、反馈信号和控制点的选择、时滞及其稳定性分析、控制器设计等。文中指出非线性分析及建模,尤其是基于量测的Prony分析法更适用于复杂的电力系统;在广域反馈信号选择方面,主模比指标法较为合理,但在工程应用中还要依据实际情况考虑;特征根法及其优化算法可以快速对复杂电力系统的时滞稳定域进行求解,在时滞处理方面,时滞补偿法较时滞不敏感鲁棒控制更易实现且效果较佳;此外,在线自适应参数控制由于可以适应和跟踪系统的变化,较离线设计效果更佳。针对复杂电力系统的广域PSS研究中所面临的研究课题进行了展望,并指出了未来广域PSS工程应用中面临的一些问题,如算法实时性、系统投切时机选择、防误逻辑等。     

广域测量系统及其在华东电网的应用

随着电网的发展和电力市场的推进,电力系统运行的复杂程度日益增大。作为电网动态实时监测的新技术和重要手段,广域测量系统(WideAreaMeasurementSystem,简称WAMS)对电网的安全稳定运行发挥了重要的作用。国内外对WAMS的研究和应用都相当重视。介绍了华东电网中的WAMS及其应用经验,以及华东电网正在研发的新一代WAMS,即广域监视分析和系统保护系统(WideAreaMonitoringAnalysisPro tection control,简称WAMAP)。     

基于电压稳定性及WAMS对VQC的改进

介绍变电站电压及无功调节(VQC)的原理,电压稳定的概念,再从电压稳定性角度出发,分析电力系统扰动情形下VQC对OLTC的控制,之后结合广域测量系统(W AM S)和广域网对基于计算机监控系统的VQC提出改进方案。     

基于广域测量系统的电力系统低频振荡分析及抑制综述

随着电力工业的迅猛发展,电力系统的规模越来越大,在获得更高的可靠性和经济性的同时,大型互联电力系统的低频振荡严重危及了系统的安全运行。而基于全球定位系统(GPS)的广域测量系统(WAMS)的发展和应用为在线分析区间低频振荡模式乃至控制提供了新契机。简要介绍了电力系统广域测量系统的特点,低频振荡的产生机理以及基于WAMS的低频振荡在线分析和抑制方法,并指出了未来的研究发展方向,构建基于WAMS技术的大规模互联电力系统的广域安全监测及控制系统将是很有意义的研究方向。     

WAMS在电力系统分析和控制中应用的新进展

基于PMU/APMU的广域测量系统WAMS的出现,主要源自电力系统安全稳定控制对于量测量在时间上同步以及监控范围在空间上广域的需求。为提高电网安全稳定监控水平,利用综合法、分析法归纳和分析了暂态稳定预测及控制、静态电压稳定控制和基于轨迹的暂态稳定分析方法的最新进展。研究表明,采用相对功角或角速度判别系统的暂态功角稳定性并实施控制策略,能很好反应系统电力系统本质及运行情况。     

广域测量技术在电力系统中的应用

阐述了广域实时动态监测系统对电力系统安全稳定运行的重要性,介绍了该系统在国内外的工程应用情况,概述了子站、主站和通信系统的结构及功能,探讨了广域动态监测系统面临的问题,展望了广域动态监测系统的发展方向和在电力系统中进一步的应用前景.     

广域保护系统功能与可行结构分析

广域保护系统通过收集和分析电力系统广域信息、评估系统的状态,可以实施针对多种系统扰动的多重系统保护,比传统特殊保护系统更加灵敏有效。但是广域保护概念的滥用阻碍了该技术的推广和发展,本文探讨了广域保护的定义,将其限定于针对系统广域扰动的保护和控制而把对电力设备的保护排除在外,以突出广域保护在系统保护领域的优势。文中对比了分散式和现有的集中式的广域保护系统结构,认为前者可以获得较高的可靠性但是不能做到全局最优控制,后者利于实现全局最优控制,但是对控制中心设备性能要求很高。因此,本文提出一种改进型的集中式结构-     

电力系统次同步振荡检测与在线定位技术综述

随着电网规模扩大以及新能源发电并网容量增加,次同步振荡(SSO)问题日益凸显,对电网安全稳定运行造成了较大的威胁。及时检测出系统中的SSO并对其进行在线定位,对保障电力设备安全与系统稳定运行具有重要意义。首先对SSO的检测方法进行了介绍,并归纳总结了各类方法的优缺点。然后,介绍了SSO定位方法,并对现有研究存在的不足进行了探讨。最后,介绍了适用于SSO在线检测定位的量测系统架构以及相量测量单元/广域测量系统(PMU/WAMS)升级改造方案,并对SSO检测与定位技术未来的发展趋势进行了展望。     

基于WAMS量测数据的电网扰动和操作类型识别

阐述了基于广域测量系统(WAMS)量测数据和模式识别方法进行电网扰动和操作类型识别的过程,主要包括基于联络线的扰动和操作区域判定、WAMS量测数据的预处理、模式特征的提取以及模式匹配.在模式特征的提取过程中,针对分析得到的不同类型扰动和操作的特征,采用了更多的电气特征量,并总结了相关的特征提取方法,提高了可识别性.采用...     

基于WAMS／SCADA混合量测的电力系统强跟踪滤波动态状态估计

针对当前电力系统动态状态估计主要采用的扩展卡尔曼滤波(EKF)法存在鲁棒性差、建模具有不确定性等缺点,提出一种强跟踪滤波动态状态估计算法.该算法在扩展卡尔曼滤波器中引入时变次优渐消因子,在线调整状态预报误差协方差矩阵和相应的增益矩阵,使状态估计残差方差最小.同时,引入广域测量系统(WAMS)/-数据采集与监视控制(SCADA)系统的混合量测数据,增加了系统的冗余量测,进一步提高了动态状态估计的性能.仿真结果表明,所提方法在正常情况以及负荷突变、存在坏数据、网络拓扑错误各种情况下具有较好的预测和滤波效果.     

基于Wirtinger不等式的时变时滞电力系统稳定性分析

针对广域电力系统中量测时滞对系统运行产生的严重影响,研究此类系统的稳定性问题。基于Lyapunov稳定性理论,构造新型的泛函。在导数解析过程中对积分项进行分段处理,避免了缩放性误差,再采用Wirtinger不等式来减小系统保守性。 同时考虑了系统状态变量积分的影响,得到了保守性较低的保证时滞电力系统稳定的判据,并进一步推广到电力系统受到扰动时的情形。通过典型二阶系统、单机无穷大系统与四机十一节点系统进行仿真分析,验证了该方法的有效性。