边界拟合坐标法在尾水河道计算中的应用及其验证

本文讲述应用边界拟合坐标法计算柘溪与丰满水电站尾水河道流场。同时进行了水工模型试验进行验证核对两者吻合很好。说明边界拟合坐标法精度较高，可满足尾水河道清理工程方案选择需要     

同杆双回线断相故障计算的解耦相分量法

按照仅保留双回线的原则选取同杆双回线首末节点作为边界节点,在相坐标下将同杆双回线进行解耦处理,建立同杆双回线的解耦等值电路。避免了直接在相坐标下进行计算时各相之间的耦合,根据简单的电路理论即可分析复杂的同杆双回线完全或者非完全断相故障。此方法避免了同杆双回线断相故障计算中复杂的序网连接,可以方便、精确地模拟同杆双回线断相故障,且方便计及非完全断相时的断相口故障阻抗。算例表明该方法是分析计算同杆双回线断相故障的一种十分有效的方法。     

基于短路故障残压变换法的暂态稳定计算

基于短路故障残压变换法,提出了电力系统不对称暂态稳定计算方法。该方法结合了相分量法模型适应性和对称分量法计算效率高的优点,通过矩阵变换形成暂态稳定计算的机网接口和正序等效导纳矩阵,避免了复杂的复合序网形成过程。该方法既能应用于相分量坐标,也能应用于对称分量坐标,能够实现对多重故障和参数不对称元件的处理。仿真结果表明该方法简洁有效。     

融合对称分量法与相分量法的大规模电力系统跨线故障计算

针对电力系统中平行线路的跨线故障,提出一种融合对称分量法与相分量法的大规模电力系统跨线故障计算方法。首先形成跨线故障时平行线路准确的对称分量导纳矩阵,建立跨线故障接口电路统一相分量模型,再利用相分量法与对称分量法对故障端口与对称系统分别进行求解。该算法充分发挥了对称分量法和相分量法的各自优势,适合处理大规模电力系统的任何类型跨线故障,方便与传统的基于对称分量法的故障计算软件接口,易于编程实现。所研制的综合故障计算软件已用于实际电网的跨线故障计算,通过与EMTP的仿真结果对比证实了算法的正确性。     

辐射状配电网故障分析计算的解耦相分量法

研究了辐射状配电网故障分析计算的解耦相分量法。按仅保留故障线路的原则选取边界节点，将辐射状故障配电网分解成两大部分：对称电源部分和不对称故障线路部分。在序坐标下，根据戴维南定理将对称电源部分进行等值简化，使辐射状故障配电网仅保留1～2个节点。在相坐标下对简化后的辐射状故障配电网进行三相解耦处理，建立起故障分析计算的三相四线解耦等值电路。根据线性电路的基本理论，求得故障电气量。文中方法的主要特点是：(1)戴维南等值电路的阻抗参数可直接由支路阻抗参数求得，故障分析计算无需形成辐射状配电网节点复数导纳或阻抗参数矩阵；(2)可方便地模拟辐射状配电网中性点的运行方式和计及限流器、短路点接触电阻的影响；(3)两相短路、三相短路、两点异相接地短路分析计算方法均十分简单。算例表明：文中方法是分析计算中性点不接地或经消弧线圈接地的辐射状配电网故障的一种十分有效的方法。     

相座标法电力系统稳态分析

本文推导了应用相座标法进行电力系统稳态分析的发电机模型、变压器模型和输电线路模型。同时给出了一个应用相座标法进行电力系统复杂故障计算的算例。     

断相加短路故障计算的等值双端电源相分量法

提出了一种含有固态限流器的电力系统断相加短路故障计算的等值双端电源相分量法。首先,给出一种新的断相加短路故障的模拟方法。该方法在相坐标下,通过在虚拟故障端口与大地之间连接一条阻抗支路模拟固态限流器和短路故障,在虚拟端口之间连接一条阻抗支路模拟断相故障。然后,基于二端口网络理论,将复杂网络简化成仅含有2个节点的双端电源等值电路,利用相序变换技术,在相坐标下将断相加短路故障模拟成等值的双端电源节点之间的连接。所提方法的主要特点在于:可方便地计及固态限流器和故障点的接触电阻的影响;取消了复杂的序网连接。算例表明:该方法是分析含有固态限流器的电力系统断相加短路故障计算的一种有效的方法。     

不对称暂态稳定计算新方法

在相分量法不对称故障分析的基础上提出了一种新的不对称暂态稳定计算方法。该方法在相分量坐标下处理故障和不对称元件，然后转换对称分量坐标中，通过矩阵运算将零序，负序与正序解耦，形成暂态稳定计算用导纳矩阵，最后利用该导纳进行暂态稳定计算，该方法避开了复杂的复合序网形成过程，同时还可以在参数不对称的情况下进行暂态稳定计算，既具有对称分量法的计算效率，又继承了相分量法的模型适应性，计算结果表明，该方法计算结果准确，符合计算精度要求。     

一种求解多相混合配电网潮流的扩展序分量法

针对中低压配电网中单相、两相和三相混合供电的特点,扩展了传统的序分量法,提出了一种求解多相混合的配电网三相潮流计算方法。所提方法重新推导了单相、两相和三相网络中序分量间的转换关系,采用前推回代法进行求解,重点是在完全序分量坐标下解决了变压器部分组别的节点导纳矩阵奇异问题。4~8500节点的IEEE标准系统的计算表明：该方法收敛特性好、鲁棒性强,计算效率高,特别适用于大规模配电网的三相潮流计算。     

一种计算低压系统中三相电力潮流和短路电流的实用算法

概括介绍了低压系统中计算三相电力潮流和不平衡短路电流的一种实用相坐标算法。该方法可以模拟不对称负荷、中性线和冲击电压,所以网络方程组中包含以相坐标形式表示的中性线和接地导线的参数,大量计算数据证明,这种对不换位电缆参数和不平衡负荷电流效应的模拟是可行的。相对于传统的对称分量法等常规方法,此种方法可以得到更精确的结果。     

规范化计算电力系统复杂故障的拓扑描述法

电力系统复杂故障分析计算是电力系统继电保护和故障诊断定位的基础。该文针对支路元件故障提出了拓扑描述分析法，对元件边界故障和内部故障进行区别分析，利用拓扑描述串处理复杂故障，简化了故障种类分析，保证了复杂故障描述的统一性．在相坐标下，对端子连接状态变化引起的相量关联变化进行处理，实现了支路元件方程在故障情况下的等效变换。该结果也可以转换到对称分量坐标，使所有故障计算问题在不同坐标下都能够使用相同的计算方法。该文给出的方法实现了通用规范的复杂故障计算，易于程序实现，还可以推广到其他应用，为电力系统不对称网络分析提供了新的思路。     

基于矢量坐标搜索法的地区电网网络拓扑方法的研究

提出了一种面向对象的抽象电力网络拓扑的模型，并用此模型实现了用系统矢量图的坐标关系自动生成原始拓扑的方法。该方法是根据设备图元对象的端点坐标位置自动搜索确定的原始拓扑关系，即设备图元的连接关系，基于连接规则和节点融合的快速拓扑分析算法，根据原始拓扑关系确定各支路与母线的连接情况，该方法可用于电网动态着色和状态估计，潮流调度，安全分析，无功优化等网络分析程序之中。     

耦合长线稳态分析的非解耦模型及其算法

本文推导了多相耦合输电线路在相坐标下的非解耦稳态分析模型，并给出了计算这种模型参数的一种直接算法。     

Fast computation and stable convergence technique for unbalanced load flow calculation in large‐scale systems

This paper presents a new method of unbalanced load flow calculation to improve complexity by the method of advanced symmetrical coordinates. Usually, the electric power system has been calculated only by the positive phase sequence component on the assumption that three‐phase transmission lines and loads are balanced. However, many ultrahigh‐voltage transmission lines are not transposed, and therefore mutual inductances cause negative sequence currents in the trunk transmission system. Negative sequence currents cause heating of generators and transformers, and therefore the three‐phase sequence component should be calculated accurately. We examined the fast computation and good convergence performance of unbalanced load flow calculation by models of three‐phase transmission lines, transformers, and loads. The proposed method is not the phase coordinate system but the method of symmetrical coordinates. This technique decreases numerical complexity by the use of a simplified Jacobian matrix. The convergence performance of this method is inferior to that of the usual Newton–Raphson method. As a consequence, the problem of poor convergence performance is alleviated by a technique for the newly developed deceleration Newton method. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 174(1): 17–24, 2011; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21034     

基于瞬时值的电力系统不对称故障分析方法研究

电力系统所发生的各类故障中,以不对称故障最为常见.不对称故障的分析主要采用相量对称分量法,而该方法在诸多方面存在局限性.文章首先介绍传统对称分量法,并引入动态分析的基本方法,阐述dq0坐标系和120坐标系的特点,建立动态分析模型,列写120坐标系下的网络方程,解出单相短路和两相短路两种典型不对称故障的电流基频分量初始值.最后通过具体算例的演示,比较两种解法的结果,结论是采用瞬时值法同步电机模型的精确性较高.     

电力系统分析中常用的坐标变换在四相系统中的推广

根据四相输电线路电感矩阵与对角矩阵相似变换的原理,将三相电力系统分析中常用的派克变换、克拉克变换及对称分量换推广到四相系统之中,并且给出了各坐标系之间的接口方程,讨论了各种坐标变换的本质特征,为四相输电系统的进一步研究提供了基本的理论与方法。     

基于对称分量模型的电力系统短路故障计算方法

对称分量法及其序网联接技术是电力系统故障处理的传统方法，但目前存在着许多因素引起了网络参数的三相不对称，以至序网无法分离，序网联接技术失效。该文以相分量故障处理方法为依据，提出了一种相分量坐标下的故障向量变换法。采用多态计算技术，用矩阵变换代替传统的数值计算，用不同的矩阵参数表达各种对称和不对称短路故障的特点，以使用统一的公式计算短路故障，将该方法推广至对称分量坐标下，无需序网联接就可以实现对称分量坐标下短路的故障处理，简化了短路电流计算编程的难点，分析了组合故障等情况，给出了新方法的处理结果，用实例证明了该方法简单实用的优越性。     

电压型PWM整流器直接功率控制系统

根据三相电压型PWM整流器在dq两相同步旋转坐标系中的数学模型,建立整流器功率控制数学模型。根据功率控制数学模型,结合整流器直接功率控制(DPC)系统的特点,提出新的电压型PWM整流器直接功率控制系统的主电路交流侧滤波电感值、直流侧电压和直流侧电容值设计方法。根据整流器的数学模型,得到整流器DPC控制系统结构和控制器设计方法。同时,讨论了桥路损失和直流侧电容器的等效串联电阻(ESR)对整流器的影响。计算机仿真和实验表明,提出设计方法是可行的,具有应用参考价值。     

永磁直驱风力发电机滑模变结构直接功率控制

对永磁直驱风力发电机变流器脉宽调制策略及机侧控制模式进行了分析。提出滑模变结构永磁直驱风力发电机直接功率控制,结合风能最大功率跟踪控制策略定叶尖速比法和机组恒定气隙磁链控制设计滑模变结构直接功率控制器,其机侧脉宽调制开关频率恒定、无需同步旋转坐标变换及机端电压相位信息,能有效减小机侧变流器容量且控制结构简单,动态性能优良。仿真研究验证了所提理论分析方法和控制策略的正确性和有效性。     

考虑流动相关性的风电场机组分组功率预测方法

风电固有的随机波动性对电力系统的安全稳定运行产生不利影响。风电场功率预测是缓解该问题的重要途径,但预测精度及计算效率制约其在电力系统运行中的应用效果。针对上述问题,提出一种基于流动相关性的风电场机组分组方法并运用于风电场功率预测中。针对传统大地平面坐标无法体现流动信息的缺陷定义了可以体现风电场流动特性的坐标体系——风电场主风向坐标系,以简单而直观的方式将流动特性与风电场机组组合方法、风电预测技术相结合。以中国西北某风电场为例,采用GABP预测模型进行验证,结果证明该方法有效利用了风电场流动相关性对风电场机组进行分组,在精度和效率之间寻求平衡,为电力系统和风电场经济运行提供保障。