基于概率特征根分析的电力系统稳定器参数设计

多运行方式下的系统特征根将以一定的概率分布在某些区间内。正态假定下的均值、方差可用来描述这种分布特性。当使用电力系统稳定器（PSS）改善系统阻尼时,主要应考虑PSS对临界特征根的均值、方差的影响。文中将传统的特征根灵敏度分析方法扩展为对特征根均值的灵敏度和方差的灵敏度。由此进行的PSS选址和参数设计,将使PSS具有多运行方式下的整体合理性。     

多运行方式下概率特征根灵敏度分析与PSS鲁棒设计

采用概率法对电力系统稳定器（PSS）进行鲁棒设计,包括PSS定位与参数调节。本研究的目的是提高电力系统在多运行方式下的小干扰稳定。在多运行方式下,系统特征根将以一定的概率分布在某些区间内,正态假定下的均值、方差可用来描述这种分布特性。传统的特征根灵敏度分析方法扩展为概率特征根灵敏度分析,包括求解特征根均值和方差的灵敏度,建立概率灵敏度指标,用于对鲁棒的PSS进行选址和参数调节。并构建基于概率特征根的目标函数,采用拟牛顿法对PSS参数进行最优协调,在8机－24节点算例系统上验证所研究方法的有效性。     

多运行方式下概率特征根灵敏度分析与PSS鲁棒设计

采用概率法对电力系统稳定器(PSS)进行鲁棒设计,包括PSS定位与参数调节.本研究的目的是提高电力系统在多运行方式下的小干扰稳定.在多运行方式下,系统特征根将以一定的概率分布在某些区间内,正态假定下的均值、方差可用来描述这种分布特性.传统的特征根灵敏度分析方法扩展为概率特征根灵敏度分析,包括求解特征根均值和方差的灵敏度,建立概率灵敏度指标,用于对鲁棒的PSS进行选址和参数调节.并构建基于概率特征根的目标函数,采用拟牛顿法对PSS参 数进行最优协调,在8机-24节点算例系统上验证所研究方法的有效性.     

电压稳定的概率特征根分析

将传统的小干扰电压稳定性分析法扩展到基于一般性多机系统表达(GMR)技术的概率特征根分析环境。在正态分布的假设下,考虑了由节点功率运行曲线确定的系统多运行方式。某特征根位于复平面左半平面的分布概率表征了该模式的稳定程度,从而由特征根的分布概率和特征根对节点电压的电压失稳模式系数可以判断系统多运行方式时系统电压稳定的薄弱点,同时可为SVC的安装地点提供选择依据。在3机9节点系统上的计算分析表明了该方法的有效性,对目前多馈入交直流混合输电系统中凸现的电压稳定性问题的研究具有一定的意义。     

电力系统概率充分性和概率稳定性的综合评估

采用概率方法对组合电力系统的充分性和稳定性进行综合评估，涉及内容包括元件运行状态模拟，网络拓扑分析，潮流计算，暂态稳定计算，有功发电再调度，无功电压校正等的数学建模，多种紧急控制措施和发电再调度的模拟，文中给出了组合电力系统概率充分性和概率稳定性的综合评估算法流程和指标体系，并对IEEE测试系统的计算结果进行了分析，其结果证明了概率综合评估算法的必要性和可行性。     

多运行方式下含风电场电力系统的小干扰概率稳定性研究

为了考虑系统的多运行方式,采用概率方法对风电场接入对系统小干扰稳定性的影响进行研究。首先采用插入式建模技术(plug-in modeling technique,PMT)建立适合小干扰稳定分析的完整的双馈感应风力发电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)线性化模型;然后进行概率潮流计算,得到系统状态变量的概率描述,形成系统状态矩阵;最后应用概率特征根方法对系统进行求解分析,得到系统小干扰概率稳定性。以2个系统为例对风电场接入后的电力系统小干扰概率稳定性进行仿真分析,结果表明：风电场的加入使机电振荡模态特征值实部的概率分布变得相对分散;系统本地振荡模态稳定概率大幅下降,区间振荡模态稳定概率略有上升;通过加装电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS),可提高系统小干扰概率稳定性。     

电力系统概率稳定的基本定理及算法

电力系统概率稳定分析是对传统的确定型稳定分析的突破与补充。本文给出了几条有关电力系统概率暂态稳定的基本定理,这些定理揭示了稳定概率指标与主要随机因素统计特性之间的基本关系。并提出了计算电力系统暂态稳定概率的两种方法,算例结果表明这两种方法的计算结果是非常接近的。     

计及FACTS装置的概率特征根分析

概率特征根分析计及了较宽范围的系统运行方式变化,利用柔性交流输电系统FACTS(Flexible AC Transmission System)装置上的附加控制器可以改善系统的动态特性,将现有的概率特征根分析扩展到包含FACTS功能模块。以并联型静态无功补偿器SVC(Static Var Compensator)和串联型可控串联补偿器TCSC(Thyristor-Controlled Series Capacitor)为例,在原有概率特征根模型的基础上,依据具体的元件模型和控制器表达,确定了形成系统状态空间方程时的相应线性化表达式;详细讨论了功能增加后系统状态方程矩阵的形成;通过补充相关的灵敏度计算,完成了计及FACTS装置的电力系统多运行方式下的小干扰稳定性分析。最后,在一个八机系统上进行了试算。在选定的附加控制器参数下,比较了增加SVC前后的系统主导特征根的变化,考察了附加控制器增益变化对临界特征根的影响。     

保留非线性的电力系统概率潮流计算

提出了一种新的概率潮流计算方法,它保留了潮流方程的非线性,又利用了Ｐ－Ｑ解耦方法,因而数学模型精度较高,且保留了Ｐ－Ｑ解耦的优点,有利于大电网的随机潮流计算,用提出的方法对一个典型的系统进行了计算,其数值用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ随机模拟作了验证,得到了满意的结果。     

电力系统概率暂态稳定性的分析

提出一种适用于大型实际电力系统概率暂态稳定性分析的模型和算法。文中对连续变量离散化，并应用条件概率原理计算系统期望失稳频率，采用仿真法计算暂态稳定过程最大摇摆角，并据此判断系统的稳定性。开发了求解线路中点故障网络方程的补偿法模型和自动控制进程的大步长快速仿真程序。给出了概率暂态稳定性分析的主要计算步骤。方法准确可靠、计算速度快，能够对以往方法无法处理的大型实际电力系统进行分析计算。     

特征值对运行方式灵敏度的计算

由一般微分代数方程组所描述的动态系统推导出其特征值对参量灵敏度的计算公式,从而对电力系统提出了一种新型灵敏度的概念。不同于以往特征值对设备参数的灵敏度,这种灵敏度反映的是特征值对于系统运行方式变化时的变化率。说明了该灵敏度的原理和计算方法。对５０机的西北系统的分析表明,这类灵敏度将会有广阔的应用前景。     

多节点系统的随机生产模拟新算法

在序列运算理论基础上提出了一种用于多节点系统的随机生产模拟新算法.利用序列运算理论对系统中的各元件建模,使用概率性序列表示各元件的可用容量.针对输电元件,定义了正反两个方向的可用容量序列,进而方便地处理了不同节点间联络线上的功率流动.将随机生产模拟看做是资源与需求之间的逐次供需匹配过程,并根据资源的经济性与需求的不同可靠性要求决定其参与供需匹配的顺序.因而,该算法能够综合考虑系统经济性与可靠性要求,在满足不同可靠性要求的前提下,达到资源的最有效利用.     

电力系统暂态稳定计算的一种时间并行算法

介绍了一种电力系统暂态稳定计算的时间并行算法。该算法应用隐式梯形积分法将描述电力系统有关元件动态特性的微分方程转化成差分方程，采用牛顿法对相应的差分方程和网络代数方程进行联立求解。借助于流水线处理技术的思想方法，实现了对暂态稳定计算中多个积分时间步的并行求解。描述了所提出的算法在IBM-SP2并行计算机上的实现方法。通过大型电力系统的仿真计算，对所提出的时间并行算法进行了评估。     

利用混杂系统理论进行电力系统建模的研究

描述了电力系统离散事件与连续动态相互作用的混杂行为，介绍了离散事件系统的模型工具Petri网与混杂系统的模型工具可编程赋时Petri网。提出了利用可编程赋时Petri网来建立混杂电力系统模型的方法。该方法将复杂的电力系统分成离散状态逻辑层和连续动态层来描述，由逻辑层进行协调各连续动态系统的模式切换。同时，文中给出了一个利用可编程赋时Petri网对具有有载调压变压器的简单电力系统的建模实例，并利用多Lyapunov函数方法进行了系统的逻辑切换稳定性分析。仿真结果表明了在有载调压变压器能够调节的范围内，系统的模式切换是稳定的，以此证实这种建模方法的有效性。     

用于电网稳态和暂态分析的统一潮流控制器模型

采用常规潮计算程序实现含统一潮流控制器（UPFC）电网的潮流计划，用节电流注入法建立了UPFC的动态模型，并用电力系统分析综合程序（PSASP）提供的用户模型自定义功能，构造了适合于PSASP，可用于含有UPFC电网的稳态和暂态稳定仿真模型，通过对华东电网UPFC的初步分析，证明模型应用于实际电网是可行的。     

基于LMI的μ方法及其在电力系统中的应用

对现有基于线性矩阵不等（LMI）的μ（结构奇异值，SSV）方法进行了优化，给出了基于大规模稀疏LMI算法的μ鲁棒控制器设计算法，并将μ方法应用于SMIB系统励磁控制的鲁棒稳定性分析和鲁棒控制器的设计，将其结果同经典的PSS控制器的结果做了比较，数值结果表明，所得μ控制器在追踪控制能力和鲁棒性等方面优于传统的AVR＋PSS控制方式。     

基于混合方法的电力系统暂态稳定性分析

本文将数值仿真方法和暂态能量函数法相结合,提出了一种分析出力系统暂态稳定性的混合求解方法。该方法首先通过数值积分计算出系统的运行轨迹,然后利用暂态能量函数法判别出系统的稳定性。 为了避免不必要的、费时的数值积分计算,本文提出了一种仿真计算终止判据。另外,本文提出了一种曲线拟合技术,不仅可以快速地求解出系统在稳定情况下的稳定裕度,而且还可以估计出系统的极限切除时间等。 这种混合方法结合了数值仿真方法和暂态能量函数法两者的优点,为在线暂稳分析和控制提供了一个有力工具。     

适用于热电联产系统随机生产模拟的"以热定电搜索"新算法

提出一种适用于各种热电机组随机生产模拟的“以热定电搜索”算法,做了细致的例研究。章在建立锅炉凝汽式发电机组,背压式发电机组和抽汽式热电机组的数学模型的基础上,提出了热电联合等效负荷概率密度函数的概念,提出了热电联等效负荷概率的概念,百而给出“以热定电搜索”算法。     

应用FFT进行电力系统谐波分析的改进算法

采用快速傅立叶变换(FFT)进行电力系统谐波分析时很难做到同步采样和整数周期截断，由此造成的频谱泄漏将影响到谐波分析的结果。通过加窗以及采用插值修正算法可以改善计算谐波频率、相位和幅值的准确度。该文针对已有算法存在的问题，提出了一种基于两根谱线的加权平均来修正幅值的双峰谱线修正算法，利用距谐波频点最近的两根离散频谱幅值估计出待求谐波的幅值；同时，利用多项式逼近方法获得了频率和幅值修正的计算公式，这些改进能够进一步降低泄漏和噪声干扰，提高谐波分析的准确性。基于该改进方法，文中推导了一些常用窗函数的实用修正公式。仿真结果验证了该改进算法的有效性和易实现性。