暂态电压稳定的模型要求和快速判断

用时域仿真重现了感应电动机负荷引起的电压暂态失稳现象。从保证足够精度并尽量加快仿真暂态电压稳定过程的角度讨论了发电机、电动机负荷以及励磁控制系统的模型选择问题，证明随着故障切除时间的增大，大型电力系统从稳定变为功角失稳的中间可能存在故障切除时间的一个区间，后者对应于功角稳定但电压却失稳。该文改进了作者以前提出的一个感应电动机负荷电压暂态失稳的判据，以便尽早地停止积分过程，其正确性在华中系统、新英格兰系统和浙江系统中得到了验证。     

考虑电压稳定性的无功定价

基于边际价格理论，提出考虑系统电压安全风险的无功定价数学模型。该模型不但隐含了系统静态电压稳定性的信息，也反映了将系统从当前的暂态电压不安全的状态引导到安全的要求。通过满足暂态电压安全约束的无功发电调节与切负荷总代价最小化问题，来表示暂态电压安全风险。仿真算例表明该方法能较好地引导用户，有利于电压稳定性。     

暂态电压安全预防控制的优化

为了优化暂态电压安全的预防控制，根据暂态电压安全裕度对于各节点无功功率的灵敏度系数，将暂态电压不安全点与注入点进行关联分区。按控制区分别调整无功注入量，将大系统暂态电压的预防控制问题转化为各分区的对应问题，以改善整个系统的暂态电压安全。通过试验系统和实际系统验证了该方法的有效性。     

计及暂态电压约束的负荷恢复能力快速计算

电力系统恢复过程中,需要确定变电站的单次最大负荷恢复量。通常主要考虑系统频率和稳态电压的约束,文中在此基础上加入了暂态电压安全的约束限制,建立了确定变电站最大负荷恢复量的数学模型。基于描述暂态电压安全问题的二元表,构建了分析暂态电压安全的微分代数方程组,对系统中各部分组成进行适当简化,在保证精度的前提下提高了计算速度。提出一种改进的二分法对模型进行求解,该方法考虑了每次迭代的约束裕度,加快了搜索寻优时的收敛速度。IEEE 14节点算例和山东电网仿真结果表明了模型的有效性和方法的快速性。     

电力系统静态电压安全问题的概率评价

电压安全问题严重威胁电力系统的安全运行。根据作用时间和机理的不同，电压安全问题分为暂态安全和静态安全两个方面，后者包括静态电压稳定和静态电压偏移。文中将静态电压安全与概率充分性分析结合起来，研究在不同负荷水平下、考虑发电和输电元件随机故障时的静态电压安全问题，模拟有效的控制措施，建立量化的概率风险评价指标，给出了相应的算法流程，并以IEEERTS为例，讨论了负荷模型对静态电压安全的影响以及静态电压安全对概率充分性的影响，完善了概率充分性分析的模型。     

感应电动机暂态电压失稳的定量分析

用时域仿真重现了感应电动机负荷引起的暂态电压失稳现象，进一步改进了感应电动 机暂态电压稳定的判据，以便尽早地中止仿真过程；还提出了暂态电压稳定裕度的概念和定 义，直接求取与暂态电压稳定相应的故障临界切除时间，以及与给定故障切除时间相应的极 限动态负荷。算法的有效性和强壮性在华中系统、浙江系统和新英格兰系统中得到了验证。     

计及感应电动机的负荷节点暂态电压稳定解析评估方法

不利的负荷特性是引起暂态电压稳定问题的主要原因之一,然而目前尚缺乏用来评估负荷节点暂态电压稳定状况的有效方法。针对3阶感应电动机负荷,给出了一种解析方法。通过把负荷节点及其外部系统等效为2节点简化系统,能够计算出各负荷母线在简化系统中的极限切除时间。所获取的极限切除时间指标反映了各负荷节点的暂态电压稳定状况,从而为动态安全评估提供了有效的信息。在多节点系统中的仿真结果验证了所述方法的有效性。     

基于动态无功源综合优化配置研究的新方法

从非自治非线性多机电力系统暂态稳定性的机理和规律出发,将多机系统等值为单机—无穷大系统并应用扩展等面积法则快速计算暂态稳定裕度.在对区域内暂态稳定薄弱环节定量分析的基础上,考察动态装置对系统暂态稳定的提升效果,进而提出了结合暂态稳定裕度指标和极限切除时间指标综合优化方法,确定动态无功最佳配置方案.同时对动态装置补偿容量的确定也考虑了系统暂态电压稳定的限制.通过IEEE 39节点系统和某电网220 kV网架系统说明了该方法有效性.     

静止无功补偿器提高电力系统暂态电压稳定性

提出一种新的研究电力系统暂态电压稳定性的数字仿真方法，应用该方法对静 止无功补偿器提高辐射性网络因大型感应电动机负荷引起的暂态电压稳定性问 题进行了研究。表明静止无功补偿器能够防止因大型感应电动机负荷引起的电 压崩溃，且使电压恢复并维持在扰动前值附近，为进行电力系统暂态电压稳定性 研究和静止无功补偿器及其控制系统参数的选择提供了一种实用的分析工具。     

复杂电力系统实时暂态安全分析的动态矩阵等值方法

联合电力系统结构复杂，要进行全局的暂态安全分析比较困难，因此提出了采用分解和协调理论的局部暂态 安全分析和监测方法。在可能出现暂态稳定问题的大容量发电厂分别进行暂态安全分析和监测，将系统分为 内部系统和外部系统。内部系统为待监测的大容量发电厂和它所连接的输电线路，其余部分为外部系统。外 部系统采用动态矩阵等值方法，推导出它的计算电势和矩阵等值导纳，化简后的系统计算简便，可提高暂态 安全分析和监测的实时性与实用性。     

电压稳定和功角稳定关系的平衡点分析

分析了一个典型系统的平衡点与负荷功率、发电机功率的关系，表明静态电压稳定和功角稳定本质上都可视为一种不稳定平衡点的模式，揭示了系统失稳模式随潮流改变而转变的现象，还指出了P-V曲线的下半分支和其他分支蕴含了丰富的系统分岔信息，可从中了解系统不稳定平衡点的产生和消失情况。对不同负荷模型的分析结果则说明了不同负荷模型会导致不同的失稳模式。所得结论具有普遍性，对深入研究复杂系统下电压稳定和功角稳定关系有一定的价值。     

低频低压切负荷的控制负效应及其机理

在有关文献研究功角稳定控制负效应的基础上,分别发现切负荷对暂态频率及电压安全的控制负效应现象。利用扩展等面积准则及暂态频率和电压安全量化理论揭示其机理,探索电力系统稳定问题的复杂性,提高了切负荷控制优化的强壮性。给出一个简单的3机9节点算例可用于重现该现象,并通过大系统中的仿真实例说明问题的现实性。     

功率大扰动下电压稳定域的研究

电力系统的在线安全监控中，电压稳定域的研究具有重要的意义。在完整考虑各种重要动态机制的基础上，针对功率扰动的情况，对分接头位置和母线电压空间中的电压稳定域和复功率注入空间中的电压稳定域分别进行了研究，在上述空间中分别刻画出了电压稳定域的边界,所研究的时间框架涵盖了电压稳定的暂态与中期的过程。通过大量仿真研究得到了关于电压稳定域边界的一些规律性认识，提出了关于临界功率扰动向量的事实，即可以把各台变压器分接头分别锁定在任一既定位置上，通过仿真来寻找临界功率扰动向量。该经验律的发现可以大大减少注入功率空间中电压稳定临界点搜寻方案组合的数目。同时还发现，注入功率空间中临界功率扰动向量的集合可以使用超平面近似表示，这一结果对电力系统的在线安全监控具有重要的应用价值。     

利用临界发电机功角特性预估的电力系统暂态稳定直接分析法

本文基于单机能量函数法，利用临界机COI中心等值机故障后功角曲线的 近似正弦性，采用预估算法，用一正弦曲线代替机组故障后的实际功角曲线， 快速计算系统的稳定度并判别稳定性，为电力系统的暂态稳定安全分析提供了 一种快速有效的方法。同时本文对判别临界机群现有的F参数法进行了修正， 提高了判别的准确性和可识别性。     

静态电压稳定域边界的切平面分析

提出了基于全参数空间的静态电压稳定域的2种切平面计算方法:特征向量法和隐函数求导法。2种方法均可考虑各种因素对于电压稳定域的影响。其中隐函数求导法还能够计算状态变量对于独立参数变量的偏导数。在此基础上，建立了从功率注入空间到线路传输功率空间的映射关系，可以解析求出割集功率空间电压稳定域的超平面近似表达式，从而避免了现有数据拟合算法的局限性，提高了计算速度。此外，文中考虑电力系统运行限制对于电压稳定的影响，提出了实用电压稳定域的概念，并计算了相应的切平面。进一步在电压静态稳定域切平面分析的基础上，提出了3类电压稳定指标，有利于综合评估系统电压稳定水平。IEEE 9和IEEE 39节点系统的仿真分析表明，所提出的电压静态稳定域的切平面分析法可准确评估系统的电压稳定水平，为电力系统的安全运行提供了决策依据。     

含直驱机组风电场的电力系统暂态电压稳定分析

利用线路故障临界切除时间来表征电力系统暂态电压稳定性的量化指标,采取动态时域仿真法对WSCC3机9节点算例系统与基于直驱机组并网风电场接入该算例系统的暂态电压特性进行了仿真分析,研究结果表明,接入直驱机组风电场后算例系统的线路故障临界切除时间要比原算例系统的线路故障临界切除时间要长,因此,基于直驱机组风电场的接入算例系统能较好地改善原系统的暂态电压稳定性.     

基于概率神经网络的电压暂态扰动分类

概率神经网络主要应用于模式识别、分类等问题，有很多优良的性质，但结构上固有的2个缺点限制了其应用。文中通过把测试样本由线性不可分转化为线性可分，在不改变概率神经网络结构的条件下，对其2个缺点进行了改进，扩大了方法的应用范围。经电压暂态扰动分类的仿真验证了改进后的方法可取得更高的正确率。     

天广直流输电系统极Ⅰ电压异常波动原因及其影响分析

针对近期天广直流输电系统极Ⅰ直流线路电压出现的异常波动现象，根据天广直流控制策略、暂态录波图、交直流功率测量值等对导致电压异常波动的原因进行了分析，介绍了检修处理结果，并结合实例讨论了电压异常波动对直流输电系统稳定运行可能造成的影响。     

对应用暂态能量函数法分析电力系统暂态稳定性的评价

基于李雅普诺夫稳定理论，对用于电力系统暂态稳定分析的暂态能量函数法进行了分析，认为可定量分析和快速性是其独特优势，不可靠性是其局限性。提出了暂态能量函数法用于非自治系统所必须满足的条件，包括用临界轨迹确定临界能量，以及用临界轨迹得到的切除时间确定故障清除后的稳定平衡点等。尽管目前暂态能量函数法只作为电力系统暂态稳定分析的辅助工具，但如何提高它的可靠性并将其应用到非自治系统仍是有待深入研究的课题。     

电力系统微分代数模型的奇异性和多能量函数面（续完）

研究了电力系统微分代数模型的奇异性和定义在约束流形上的能量函数面等，将抽象的概念在简单的2机单负荷3节点系统中以图形形象地说明，考察了该系统在恒功率负荷模型和一种动态负荷模型下的代数约束曲面、奇异点、多能量函数面、平衡点等随系统负载的变化情况。采用小扰动稳定性分析法、结构保持能量函数法和时域仿真法证实了该小系统在恒功率负荷模型下存在非正常运行点的稳定平衡点，并解释了一般时域仿真法不能处理该平衡点的原因。所得研究成果揭示了微分代数模型与奇异扰动模型的本质区别、奇异性与系统模型和系统负载的联系、结构保持能量函数法可能具有的内在保守性等，这对深入理解电力系统微分代数方程模型的拓扑结构、结构保持能量函数法和暂态电压稳定及其与功角稳定的关系具有一定的价值。