修正的发电机动能函数及仿真验证

系统受到大扰动后的暂态能量由系统中动能和势能组成,其中系统动能为所有发电机动能之和。由于在传统推导发电机转子运动方程的过程中做了一个转矩的标幺值近似等于功率标幺值的假设,使得在计算发电机动能时存在着一定的误差,在动能函数推导的过程中不采用传统的假设,得到修正的动能函数表达式,并将其与传统的动能函数的精确性进行仿真验证,仿真系统分别采用单机系统和新英格兰10机39节点系统。     

一种基于改进Petri网拓扑的PMU配置优化方法

本文提出一种基于改进Petri网的PMU配置优化算法,先在关联节点可测的基础上,引入关联节点安装PMU优选约束,建立网络覆盖优化函数.然后采用改进的Petri网对系统的结构进行分析,并结合节点关联信息,得到PMU最少时网络的最大覆盖.该方法将复杂网络拓扑分解为若干基本分析单元,从而缩小了分析规模;通过引入标识算子,将复杂矩阵运算转化为逻辑运算,简化推理过程;同时,通过更新变迁点火序列进行PMU地点选择,并引入变迁时间标签使计算过程得以简化,提高了计算效率.最后通过算例仿真,验证本文所提的方法计算准确,过程简便.     

基于网络信息的永久性故障重合闸优化时间整定方法

在结构保持的多机电力系统拓扑暂态能量函数的基础上,分析故障后暂态能量在网络中的分布变化特点,提出仅依赖电力系统网络局部测量信息的永久性故障重合闸时间的整定方法。该方法可以改善电力系统暂态稳定性,抑制系统振荡。多机实际系统的算例验证了该方法的有效性。     

含规模化风电场/群的互联电网负荷频率广域分散预测控制

由于风电输出功率具有较强的随机性,规模化风电场/群的并网对互联电网负荷频率控制提出了更高的要求。在分析单一风电机组及规模化风电场有功输出特点的基础上,建立计及风电场/群有功输出的互联电网负荷频率控制模型。以广域相量测量系统为技术平台,建立基于模型预测控制的含规模化风电场/群互联电网的负荷频率分散预测控制模型。以典型双区域负荷频率控制模型为例,考虑不同风电渗透率情况。仿真研究结果表明,所提基于模型预测控制的负荷频率分散控制模型不但能够有效地跟踪风电输出功率的随机波动,维持系统频率及区域间交换功率在较小的范围内变化,并且控制效果明显优于常规PI型负荷频率控制器。     

基于节点聚类分簇的多馈入直流落点筛选方法

随着受端电网直流落点数目的增加,合理规划直流落点位置对于保证受端系统的安全稳定运行具有重要意义。在深入研究直流落点间交互影响特征的基础上,基于多馈入交互影响因子定义了节点交互影响相似度指标,进而构建了受端电网节点交互影响相似度矩阵。以直流落点数为分区目标数,利用谱聚类方法实现了受端系统的分区。每条直流选择一个子区域作为备选落点区域,所有方案形成落点方案集合,利用整体性与均衡性指标综合评估筛选出最优方案。算例分析结果表明,利用该方法所得落点位置合理,与传统方法相比,具有计算简单、筛选效率高的优点。     

风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统控制策略

风能的波动性及间歇性致使传统风力机出力不可控,即出力曲线与负荷调度曲线不一致。本文构造了一种风电/制氢/燃料电池/超级电容器耦合于直流母线的结构。针对风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统10种运行模式,提出了一种能量管理策略,确保在各个控制单元的作用下,能量协调流动于混合系统各子单元之间。此能量管理策略不仅使混合系统出力可控,而且提高了风能利用率,平抑了直流母线电压波动,平滑了上网功率。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统控制策略的有效性。     

一种基于平均交互作用指标的多馈入直流系统落点选取方法

在多馈入直流系统中,密集的直流线路间交互影响作用给系统带来了不可忽略的影响。本文首先根据多馈入交互影响因子定义了节点间的平均交互作用指标,并使用聚类手段对平均交互作用矩阵中元素对象进行分类,其目的是使交互作用强的节点组成一类,不同类间节点交互作用弱;然后每条直流选择一个类作为备选落点区域,直接剔除掉那些交互作用强的节点组合,所有的方案构成方案集合后进行综合评估;最后以IEEE-RTS24节点系统为例进行落点选择,分析与对比利用本文提出的方法流程对受端系统预先分区后再评估结果与传统方法的评估筛选结果。计算结果表明,文中提出的平均交互作用指标有一定的合理性,可以当做初选备选区域的选择依据,系统经过分区再进行落点选择筛选出的最优方案与传统方法结果一致,降低了计算规模,提高了筛选效率,有助于实际工程应用。     

基于直接式AC/AC变换的两相支撑调控型混合配电变压器

针对配电网中不确定性因素导致的电压跌落/骤升给敏感负荷带来的不利影响,提出了一种基于直接式AC/AC变换的两相支撑调控型混合配电变压器(HDT)。该HDT由直接式AC/AC变换器与传统工频变压器组合而成,能够根据负荷需求进行电压幅值与相角的柔性调控。对所采用的直接式AC/AC变换器拓扑及其调制策略进行了阐述分析。在此基础上,提出了基于直接式AC/AC变换的HDT系统结构。依托HDT系统结构,对其工作原理进行了详细分析并对HDT系统的电压幅值与相角调控范围进行了定量研究。最后通过搭建1 kW的实验原理样机,对所提出的HDT系统理论分析的正确性与有效性进行了实验验证。     

基于主动支撑型VSCs的新能源电网惯量调控与特性分析

随着新能源渗透率的不断增加,电网的惯量水平和一次调频能力不断下降,导致系统鲁棒性降低。传统电网惯量由同步发电机的旋转大轴提供,为固定不变的刚性惯量,而主动支撑型电压源型变流器（VSC）具有惯量柔性调控特性,可灵活调控系统惯量中心偏向功率扰动点,以提高区域电网的频率稳定。首先推导了2区互联系统的惯量中心点位置,其次介绍了具有同步发电机惯量特性的VSC主动支撑控制策略,最后利用主动支撑型VSC惯量柔性调控特性,调节惯量中心点向功率扰动点偏移,削弱不平衡功率对系统频率的冲击,从而提高系统的鲁棒性。在DIgSILEN/PowerFactory仿真环境中搭建4机2区系统验证了结论的准确性。     

含风电电力系统机电振荡局部阻尼评估方法

精细评估风电接入后电力系统的阻尼特性,对于构建以新能源为主体的新型电力系统至关重要.机电振荡过程中始终伴随着暂态能量的耗散,能量耗散是产生阻尼的根本原因.通过计算元件级阻尼耗散,提出了含风电电力系统机电振荡局部阻尼评估方法.首先根据机电振荡分析的能量方法构建了含双馈风机的电力系统暂态能量函数;在此基础上,解析了耗散能量的时域轨迹.通过元件能量耗散与阻尼的关系,建立了阻尼贡献因子指标,用以评价系统局部阻尼贡献;通过对数据进行预处理和Prony分析,建立了基于轨迹信息的阻尼贡献因子指标计算流程.最后,通过多情况仿真分析验证了所提出局部阻尼评估方法的有效性.