暂态能量函数方法的新近进展

综述了暂态能量函数方法在电力系统动态安全评定方面在国内外的新近进展,也包括著者所在研究组的工作,主要内容涉及暂态能量函数中的位能修正,位能边界曲面（ＰＥＢＳ）判据在网络结构保持模型下的拓广,稳定域边界上的主导不稳定平衡点（ＢＣＵ）的有效解法,以及在网络结构保持模型下用灵敏度方法预测稳定极限的方法,并提出了一种综合直接法,它是以故障点是否发生在机端的标记,综合运用ＰＥＢＳ法与ＢＣＵ法分别求取临界能量     

电力系统暂态稳定分析的能量函数方法

暂态能量函数方法作为一种电力系统在线暂态稳定评定与控制的方法已成为当今电力系统中的一个重要研究领域。本较为全面地介绍了暂态能量函数方法的研究现状与发展趋势，包括函数构造、稳定域的估计方法和在动态安全分析与稳定控制方面的应用，并提出了有待进一研究的问题。     

不可积项和临界能量——关于暂态能量函数的几点注释

由于电力系统的非自治性，暂态稳定分析用的能量函数不可能完全满足李雅普诺夫函数的定义条件。为了求取临界能量值，所有能量函数型的直接法都需要对系统轨迹作出某种近拟假设。显然，不同的假设造成了不同的特性。本文从这个新的观点来归纳、比较了具有代表性的RUEP法、PEBS法、加速度法 、结构保持模型、时间尺度解耦法及EEAC等直接法。本文还进一步分析了 这些方法在复杂模型下可能的表现和开发的前景。     

再论暂态能量函数和临界能量

在多机系统中严格的能量型李雅普诺夫函数是不存在的。不管是认为全部暂态 能量还是认为某特定的子集应该对暂态稳定负责，都有物理概念上的漏洞。 本文是题为《不可积项和临界能量--关于暂态能量函数的几个注释》一文的续篇。本文进一步澄清了一些观点，并且指出一般认为是强假设的EEAC法的PCOA两机等值实际上与所谓的动能校正是一致的，并可从后者的假设条件中推演出来。 不断提高各种直接法的精度是重要的研究方向，但是要求一个启发式的方法在任何情况下都保持高精度是不现实的。本文介绍一种已获成功的新思路，即把大误差的算例检测出来。下一步将是对检测出的算例进行误差修正。     

修正的暂态能量函数及其在电力系统稳定性分析中的应用

针对电力系统稳定性分析中混合算法的缺点,本文推导了修正的暂态能量函数,并提出用其代替暂态能量函数的改进混合算法。仿真分析结果说明了由改进混合算法获得的稳定性裕度曲线更便于进行稳定性极限参数和临界故障切除时间分析。文章最后通过比较在３９节点１０发电机电网上获得的两种不同的能量函数能量裕度曲线说明了本文对混合算法的改进。     

上海电网暂态稳定的能量函数分析

将高可靠性的暂态能量函数方法——“脊”（Ridge）法应用 于电力系统结构保持模型，并用该法分析了上海电网的暂态稳定性，求取了临界故障清除时 间。用以校验运行方式制定中大型发电厂出线速断保护及枢纽变电站母线保护的动作时间是 否越限，得到了满意的结果     

详细模型下的暂态能量函数法研究

基于同步发电机机电暂态能量转换机制，本文系统构造了适应于不同详细模型的暂态能量函数，并拓展了ＰＥＢＳ法，使之有效地分析详细模型下多机电力系统的暂态稳定性。     

定义于输出轨迹的网络暂态能量函数

建立了计及输电线路暂态能量的网络暂态能量函数。分析支路暂态能量的变化规律,从系统 动态的角度研究支路暂态能量变化对系统暂态稳定性及网络参数和运行参数的影响。指出所 有支路中分担暂态能量最大的支路或割集是对系统暂态稳定性影响最为关键的输电环节,系 统的暂态稳定性取决于该环节的强壮程度。仿真算例进一步验证了分析结果的正确性。     

暂态能量函数中不可积项积分路径的探讨

阐释了能量函数中不可积项的积分路径。考虑转移电导时,首积分法构造的暂态能量函数含有不可积项。现有的理论将故障后系统的稳定平衡点作为积分路径的初始点,并在计算临界能量时虚构了稳定平衡点和不稳定平衡点间的线性路径。分析表明,故障轨线上的点在故障后系统中的轨道上存在零势能点,不可积项的积分路径是故障后系统中从该零势能点出发的轨线。由此得到一种能量计算方法,能够逼近准确值,可用于分析现有方法的准确性。示例表明,线性路径法采用了上述积分路径的线性近似,有时结果接近准确值,有时偏差较大;梯形近似法不一定能提高能量计算的准确性。     

暂态能量函数的动力学机制

本文分析了全阶Ｐａｒｋ模型下同步发电机机电暂态能量转换机制，为暂态能量函数法成功地应用于详细模型下多机电力系统暂态稳定分析之中奠定了物理基础。同时也阐明了用参变量法构造暂态能量函数的局限性。     

基于二阶上界函数的暂态稳定域估计方法

基于多机系统均匀阻尼模型,借助泰勒定理和拉萨尔不变性原理提出了一个新的构建暂态稳定域的一个闭合子集的解析方法:二阶上界函数法.首先介绍了构建此稳定域方法的解析表达式和计算步骤,最后针对3个不同规模的算例系统进行了系列仿真,结果表明相比一阶上界函数法,本文方法保守性有所改善,并且严格可靠.     

暂态稳定性的定量分析—轨迹分析法

本文给出了一种以暂态能量函数为工具分析常规暂稳程序输出结果的方法。该方法可给出各发电机的稳定指标S_i和不稳定指标U_i,借此可有效地克服数值仿真法不能定量评价各发电机暂态稳定性的缺点,使对暂稳程序输出结果的分析定量化、计算机化。本文给出的指标优于Fouad等所提出的指标。     

电力系统暂态稳定分析的能量函数法

介绍暂态能量函数法（ＴＥＦ）的一种新型解算方法,其运算速度、数值鲁棒性、适用问题大小及模型多样性方面可以满足生产实际的需要。这种方法具有以下两个主要特点：使用网络结构保持模型,充分利用稀疏矩阵法。其基础是主导不稳定平衡点的求解、自动变阶变步长积分法及主导不稳定平衡点的新求法。用本方法编制的程序通过ＥＰＲＩ６机试验系统的求解得到了满意的结果。     

超导储能装置介绍及其提高电力系统暂态稳定性的研究

超导储能装置（Superconducting Magnetic Energy Storage devices,SMEs）现已在电力系统中获得了越来越多的应用。通过对超导储能装置的原理,发展及应用情况进行了较详细的介绍,引入了PSS／E大型电力系统仿真软件中的SMES有功及无功模型。并且在四机两区域系统上进行了仿真研究,分析了储能装置在系统故障时的有功及无功补偿作用,验证了超导储能装置在改善电力系统暂态稳定性,抑制系统振荡方面的效果。     

Energy function for an interline power-flow controller

An IPFC may be applied for steady-state power-flow and voltage control as well as for mastering dynamic phenomena like transient-stability margin enhancement, oscillation damping, etc. For these tasks the Lyapunov energy-function approach is frequently used as a convenient way to control or analyze the electric-power system (EPS). The basis for the implementation of such an approach is to know the energy function of the EPS. Currently, this is not possible for the EPSs that include IPFCs, because the already-known energy functions that proved to be suitable for an EPS do not include such a device. Therefore, in this paper, energy functions that consider the IPFC's action in the form of a supplement to the already-known structure-preserving energy functions were constructed. They are based on a structure-preserving frame and can be applied for an arbitrary number of IPFCs, which may consist of an arbitrary number of series branches. The developed energy functions were applied for a transient-stability assessment using the Lyapunov direct method, and they proved to be adequate.     

考虑暂态稳定紧急控制的扩展等面积法

本文提出了考虑暂稳紧急控制的扩展等面积法(EEAC)的改进算法,涉及的紧急控制措施包括:快关汽门、电气制动和切机。本文的方法能够有效地处理在紧急控制作用下的故障电力系统的第一摆和第二摆暂稳分析问题,可以应用于在线或离线的快速暂稳分析和紧急控制快速估算、设计整定和校核。两个实际系统模型的仿真计算验证了本文算法的正确性及良好的精度。     

暂态能量函数法在地区电网黑启动辅助决策中的应用

电网黑启动是一个包含了发电厂启动、电网调度和运行的复杂动态过程,其电网路径及孤立电网闭环点的选择一直是困扰调度人员的核心问题。由于黑启动中的电网处于孤立状态,其暂态稳定性是衡量电网强壮程度的一个重要指标,文中提出利用暂态能量函数法对黑启动路径和闭环等问题进行量化分析和择优选择。根据该方法编制的黑启动辅助决策软件已成功应用于广东多个地方电网的黑启动方案设计中,通过2个应用实例说明了该方法的有效性。