电力系统鲁棒非线性控制研究

本文结合状态反馈精确线性化方法和线性Ｈ∞控制理论提出了一种新的鲁棒非线性控制器的设计方法，依据这种方法设计了电力系统的鲁棒非线性控制器（励磁控制器和汽轮机调速），并就其特性及作用给予了讨论。     

应用零动态方法设计发电机励磁控制器Ⅰ．简单系统情况

应用系统零动态的概念并根据发电机励磁系统的线性化模型，提出了单机无穷大系统多变量励磁控制器设计的新方法。由该方法设计励磁控制器不需要求解Ｒｉｃｃａｔｉ矩阵方程，所设计的反馈增益系数与发电机摇摆模式的阻尼比之间存在着显式关系式。仿真结果表明，本文所提出的设计方法与ＬＱＲ方法比较，设计出的多变量励磁控制器更能有效地改善系统的动态响应。     

OLTC仿真模型及其对电压无功稳定性的影响

讨论了有载调压器(OLTC)的动态建模问题。作为关键的电压控制设备,OLTC的动 态特性在各种动态研究中 显得格外重要。文中对各种类型的OLTC提出改进的离散-连续 模型,并将OLTC的模型应用于3机11母线系统 的仿真程序中,讨论 了其对长期电压稳定性的影 响。仿真的结果表明：在电压开始降落的最初阶段,OLTC 的调节作用能够维持负荷端的电压 水平,但在某些情况下,OLTC的动态特性会导致系统的负荷过重,从而 使得电压崩溃提前发生。     

多机电力系统非线性励磁控制的研究

本文根据励磁稳定控制中的非线性问题,应用微分几何控制理论,提出了多机电力系统发电机励磁非线性反馈解耦控制器的设计方法及相应的闭环非线性解析励磁控制规律。通过对六机系统的仿真结果表明,所设计的控制方式不仅可以有效地改善多机系统的动态响应,而且可以显著地提高多机系统的暂态稳定极限。与其它励磁控制方式相比,具有明显的优越性。     

新型电力系统直控式负荷多层级协同调控关键技术综述

风能和太阳能等可再生能源的规模持续扩大,对电力系统的安全稳定运行造成了严重的威胁。负荷侧调控潜力的深入挖掘为电力系统的调频、调峰以及紧急控制提供了新的调控手段。围绕负荷控制中多物理量耦合、强时变性以及弱可观性的关键难题,面向集中式的蓄热型工业负荷、分布式配电网馈线负荷2类负荷,综述了新型电力系统下直控式负荷多层级协同调控关键技术,包括连续自适应的有功调节技术、安全精细化的分级切除技术、多时间尺度互动控制技术等。针对上述内容,结合文献调研结果对关键技术难点进行了展望,并介绍了部分技术在示范工程的应用情况。     

基于全纯嵌入法的电力系统解耦模型：薄弱节点辨识

快速准确地识别电压薄弱节点对于电力系统的安全稳定运行至关重要。为此,构建电力系统解耦模型,并提出一种可视化预测预期运行环境中电压薄弱节点的方法。首先通过建立两节点虚拟通道对电力系统进行解耦,并为每个节点赋予特有的电压指标,同时引入电压稳定边界;接着提出含可调嵌入因子的全纯嵌入法来推导电压指标轨迹的解析表达式;最后将穿过电压稳定边界的电压指标轨迹所对应的节点识别为预期运行环境中的电压薄弱节点。在IEEE14节点,39节点和118节点电力系统上的仿真结果验证所提方法的有效性和准确性。     

氢能驱动下钢铁园区能源系统低碳发展模式

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出及碳市场体系逐步完备,工业企业面临低碳转型和可持续发展的巨大压力,新能源大力发展及氢能在运输工具和工业生产中的应用为此提供了较好的机遇。基于此,利用新能源和氢能产业链重塑工业能源体系是促进工业发展的关键手段。以低碳、绿色、环保、节能为主要考量,构建“绿电-氢能-工业”耦合复杂系统,从能源流和碳流2个角度对比分析耦合系统具有的优势;通过构建环保、节能和经济性评价模型,定量说明耦合系统建设的可行性;通过分析中国钢铁工业发展现状,按不同发展速度测算钢铁工业绿色发展潜力。结果表明,钢铁工业绿色发展将极大地促进绿色氢气的发展与应用,氢能产业链的逐步成熟也将加快钢铁工业绿色转型速度,二者相辅相成。     

电网改造简化经济分析方法研究

在成本费用法的基础上,结合线损计算和可靠性评估,建立了在投产贷款期进行年费用分析的经济分析方法。该分析方法计算成本时,综合考虑了工程建设周期、融资方式、因折旧方式和所得税率不同而产生的国家政策倾向的影响;计算工程改造的效益时,综合考虑线损电量和停电损失,使可靠性经济评估更符合生产实际,并以齐齐哈尔电网实际改造方案为例计算了经济效益情况。     

基于反步法的多馈入直流输电系统调制控制器设计

该文将整个交直流混合电力系统建模为一个级联系统：直流系统为第一级,交流系统为第二级,并为多馈入直流输电系统设计了非线性调制策略：为交流子系统设计虚拟控制,该虚拟控制能够增强交流子系统的阻尼;对直流子系统进行调制策略设计,使得交流子系统的输出能够渐近地跟踪所要求的虚拟控制,并保证整个系统的状态不发散.所设计的调制策略提供了2个正定矩阵参数KD和KV.矩阵KD决定了虚拟控制增强交流系统阻尼的能力;矩阵KV决定了直流子系统的输出渐近地跟踪虚拟控制的能力.仿真结果验证了文中方法的有效性.     

电力系统动态灵敏度计算的伴随方程方法

提出了计算电力系统动态灵敏度的一种新方法。针对电力系统的某一性能指标函数，构造了系统的伴随方程。伴随方程是一组与系统动态方程规模相同的微分代数方程组。通过求解一次伴随方程，即可计算该动态性能指标关于所有可调参数的动态灵敏度系数，因而其计算效率约为直接法的np倍(np倍为系统可调参数的个数)。同时，在求解伴随方程时采用了因子表重用技术，有效地提高了计算效率。采用该方法，只需在常规的暂态稳定分析计算之外附加很小的计算量，即可求得系统的动态灵敏度系数。文中讨论了与伴随方程方法相关的、动态系统的一些基本特性，以及伴随方程的构造方法，并且给出了伴随方程方法的算法流程和数值实例。