检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统自动化 2009年第11期33卷 8-12,23页

作者：伍红赵霞周家启重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆市400044

计及发电方式、负荷水平及网络拓扑的不确定性,基于蒙特卡罗状态抽样方法,通过分析系统特征值、特征向量及参与因子等特征参数的概率特性和失稳概率研究电力系统小扰动概率稳定问题。分析中分别用离散分布随机变量和正态分布随机变量描... 详细信息

计及发电方式、负荷水平及网络拓扑的不确定性,基于蒙特卡罗状态抽样方法,通过分析系统特征值、特征向量及参与因子等特征参数的概率特性和失稳概率研究电力系统小扰动概率稳定问题。分析中分别用离散分布随机变量和正态分布随机变量描述发输电元件状态及负荷水平的概率特性,并重点讨论了网络拓扑的不确定性对失稳概率指标的影响。一个两区域算例表明所提出的方法能够从概率统计意义上为小扰动稳定性分析及电力系统稳定器(PSS)的合理配置等提供更为丰富、全面的信息。

关键词：电力系统功角稳定小扰动稳定概率分析蒙特卡罗方法

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模型降价处理及其在电力系统小扰动分析与控制中的应用

模型降价处理及其在电力系统小扰动分析与控制中的应用

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作者：刘海涛东南大学

学位级别：博士

大型互联电力系统的规模日益庞大，且运行环境与方式不断变化，导致针对小扰动稳定所建立的线性化模型维数甚高。因此，在不影响系统动态本质特性的前提下将电力系统状态方程的维数适当降低，即对模型进行降阶处理是一个值得研究的问题... 详细信息

大型互联电力系统的规模日益庞大，且运行环境与方式不断变化，导致针对小扰动稳定所建立的线性化模型维数甚高。因此，在不影响系统动态本质特性的前提下将电力系统状态方程的维数适当降低，即对模型进行降阶处理是一个值得研究的问题。降阶处理及其方法的讨论将有助于解决电力系统运行控制分析与研究中出现的维数过高的问题。电力系统小扰动稳定模型处理中常用的选择模式分析法、改进SMA算法、自激法、S矩阵法等方法往往会丢失部分状态变量的动态变化过程，而模态等值处理法，又尚无明确的保留特征值选择准则。因此有必要进一步研究电力系统小扰动分析与控制中的模型降阶处理方法。\n 通过深入分析保留特征根选择准则，引出主导度概念与主导度的表达形式，与单纯利用特征值的分析方法比较可知，将主导度和特征值结合起来分析系统动态特性将更为合理与有效。因此采用以主导度结合特征值分布形态确定降阶模型特征值的思路，将能有效确定保留特征值的选择准则。\n 文中针对模型降阶和控制方法的需要，考虑发电机组励磁调节系统、原动机及调速系统和电力系统稳定器的常用模型，建立了简单电力系统十二阶线性化模型。根据电力系统稳定性分析的具体要求，可灵活调整同步发电机组及其调节系统的模型。对于多机系统，采用坐标变换解决了发电机定子电压方程与网络节点导纳方程联立求解的问题。进而建立了供降阶用小扰动稳定模型：以励磁系统给定电压参考值为输入量，以△xG为状态变量，以发电机端电流为输出量的状态空间方程。\n 构建了模态摄动降阶法的基本形式，指出利用摄动降阶法时，应根据主导度的大小与特征值的位置合理选择主导特征值，尽量避免将系统中非常靠近虚轴的特征值选为非主导特征值，这是由于模态摄动降阶原理所决定的，并可提高降阶精度。采用单机和多机系统实例验证了此方法的降阶效果。当原始运行状态改变时，合理确定降阶的阶次可以获得较好的等值效果。针对单机系统实例中的四阶、三阶与二阶等值模型和多机实例中的四阶等值模型，改变输入量大小时，由等值模型得到的状态变量动态变化过程和原始模型基本保持一致，具有较高的等值精度，未受输入量变化的影响。与此同时，其它状态变量变化情况亦可获知，且其动态变化过程降阶前后具备较高的精度。\n 根据具有附加条件的最优分析方法，构建了以降阶模型误差表示的二次型性能指标，将模型的降阶处理转化为求解具有附加条件的最优分析问题，从而得到了模态最优线性组合降阶模型中有关等效参数的计算表达式，并获得所需的降阶模型状态方程。实例分析表明，原始系统工作点改变时，若合理选择重要状态变量和主导特征值，就可以利用模态最优线性组合降阶法进行有效的降阶处理。其中，重要状态变量的降阶精度较高，而个别非重要状态变量的降阶精度有所下降，降阶后的模型在输入量变化时依然具备较高的等值精度。模态最优线性组合降阶法约束条件较多，另外该降阶方法虽可得到最优解，但不意味着由此对应的目标函数J在数值上一定是最小，然而这种分析方法可使降阶处理的计算量减少，并获得较好的近似精度。在实际应用模态最优线性组合法降阶时，可以根据精度要求通过比较分析选择最佳的降阶阶数。\n 设置状态反馈调节器并构成闭环运行时，针对降阶后的模型，提出调节器的设计方法。该调节器的设计突显了降阶模型的作用，简化了闭环调节，改善了原系统的稳定与动态性能。电力系统小扰动稳定分析时，建立开环系统的原始模型，采用模态摄动法和最优线性组合法合理降低模型阶次，以开环系统的重要状态变量为反馈量设计调节器，进而得到闭环系统的状态方程。实例分析表明，利用模态摄动和最优线性组合降阶法获得的等值模型，分别根据极点配置法和最优控制法设计闭环调节器，均可合理改善原始系统的稳定特性。\n 对比分析了模态摄动法与最优线性组合法的降阶效果，提出了两种方法应用于电力系统小扰动稳定降阶分析中的一般步骤。单机系统实例中，两种降阶方法的降阶效果极为接近，多机系统实例中，降阶模型的阶次较低时，最优线性组合法的降阶精度优于摄动法，但是差别有限，两种方法均可有效降阶；摄动法原理较为简单，计算量较小，最优线性组合法计算量较大，约束条件较多。在电力系统的实际应用中，可以根据所分析问题的需要以及精度要求合理选择降阶方法，并综合考虑发电机、原动机、调速系统和电力系统稳定器等模型，建立电力系统状态空间方程，计算原系统特征值对应的主导度，根据主导度的排序选择降阶的阶次，从而得到两种方法对应的降阶模型，在降低模型阶次的同时还可对所有状态变量的动态变化过程予以了解与分析。\n 在电力系统运行与控制中，若能在高阶系统线性化处理的基础上，根据实际情况以及计算精度的需要，选择模态最优线性组合降阶法或模态摄动降阶法，使原系统降阶至最佳阶次，则可在确保精度的同时减少计算量，并可利用等值模型合理设置调节器，从而改善系统的

关键词：小扰动稳定互联电力系统模型降阶十二阶线性化模型最优线性组合法模态摄动法

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电力系统调频控制相关的频率振荡问题

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电力系统自动化 2019年第18期43卷 82-90页

作者：陈锦洲段荣华陈磊黄伟吴琛陈亦平清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084 云南电力调度控制中心云南省昆明市650011 中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510623

电网中多次出现不同于传统低频振荡的频率振荡问题,和调频控制过程强相关。基于一个三区域系统,采用特征值分析和时域仿真的方法,分析了系统中不同类型的振荡模式及其表现。除功角振荡模式外,系统中包含超低频的一次调频(PFR)模式和振... 详细信息

电网中多次出现不同于传统低频振荡的频率振荡问题,和调频控制过程强相关。基于一个三区域系统,采用特征值分析和时域仿真的方法,分析了系统中不同类型的振荡模式及其表现。除功角振荡模式外,系统中包含超低频的一次调频(PFR)模式和振荡频率更低的自动发电控制(AGC)模式。功角振荡模式下,机组转速和区域电网频率相对振荡,而PFR模式和AGC模式下电网频率整体振荡,是频率振荡模式的一个根本特征。根据分析结果,PFR模式下主要是PFR参与动作,而AGC模式下主要是AGC参与动作,并提出了根据不同变量参与因子辨别频率振荡模式并区分PFR模式和AGC模式的方法。分析结果初步厘清了不同类型频率振荡模式的表现和区别。

关键词：超低频振荡频率振荡小扰动稳定一次调频自动发电控制

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电力系统时滞稳定裕度求解方法

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电力系统自动化 2007年第2期31卷 5-11页

作者：贾宏杰尚蕊张宝贵天津大学电气与自动化工程学院天津市300072 天津市电力公司技术中心天津市300016

时滞稳定裕度定义为一个系统在保证小扰动稳定的前提下系统可承受的最大延时值。确定电力系统的时滞稳定裕度对于合理利用相量测量装置/广域测量系统数据、设计广域稳定控制器具有重要意义。文中介绍了一种求解动力系统时滞稳定裕度的... 详细信息

时滞稳定裕度定义为一个系统在保证小扰动稳定的前提下系统可承受的最大延时值。确定电力系统的时滞稳定裕度对于合理利用相量测量装置/广域测量系统数据、设计广域稳定控制器具有重要意义。文中介绍了一种求解动力系统时滞稳定裕度的有效方法,它首先利用Rekasius变换,将时滞系统的特征方程由一个超越方程变换为普通多项式,并保证在临界特征值处Rekasius变换前后方程完全等效;进一步利用Routh判据确定时滞系统的临界特征值和相应的特征频率;最后借助单机无穷大系统验证了该方法的有效性。计算中发现:当负载和励磁放大系数增大时,单机无穷大系统的时滞稳定裕度会降低;而发电机的阻尼系数对系统时滞稳定裕度的影响则较为复杂,需要进一步加以研究。

关键词：小扰动稳定时滞稳定裕度时滞动力系统电力系统

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双馈风电场对电力系统阻尼影响的转矩分析

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电工技术学报 2011年第5期26卷 152-158页

作者：郝正航余贻鑫天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室天津300072 贵州大学电气工程学院贵阳550003

为了研究双馈感应发电机(DFIG)对电力系统阻尼的影响,提出了广义元件的频率-功率动态特性的概念。在此基础上,证明了用于判别广义元件阻尼性质和大小的两个命题。广义元件对电力系统阻尼影响的性质取决于频率-功率动态特性的相位,阻尼... 详细信息

为了研究双馈感应发电机(DFIG)对电力系统阻尼的影响,提出了广义元件的频率-功率动态特性的概念。在此基础上,证明了用于判别广义元件阻尼性质和大小的两个命题。广义元件对电力系统阻尼影响的性质取决于频率-功率动态特性的相位,阻尼大小决定于其幅值。双馈感应发电机(DFIG)属于该广义元件的一种,可依据所提的定义和命题,分析DFIG对电力系统阻尼的影响。算例分析表明,调节器参数对DFIG的频率-功率动态特性的相位和幅值都有显著影响,造成不同调节参数下的双馈感应发电机(DFIG)有明显不同的阻尼特性。仿真分析进一步证实了文中定义和命题的实用性和有效性。

关键词：电力系统阻尼特性风力发电双馈感应发电机小扰动稳定转矩

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含ISOP-DAB变换器的中低压直流配电系统阻抗建模及稳定性分析

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电力自动化设备 2023年第2期43卷 51-59页

作者：刘英培杨博超石金鹏朱宇琦华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

“双碳”目标下,高比例可再生能源和高比例电力电子设备成为中低压直流配电系统的主要特征,使得系统因其低惯量、弱阻尼的特性所引起的稳定性问题尤为突出。为此,针对含输入串联输出并联型双有源桥(ISOP-DAB)变换器的中低压直流配电系... 详细信息

“双碳”目标下,高比例可再生能源和高比例电力电子设备成为中低压直流配电系统的主要特征,使得系统因其低惯量、弱阻尼的特性所引起的稳定性问题尤为突出。为此,针对含输入串联输出并联型双有源桥(ISOP-DAB)变换器的中低压直流配电系统进行阻抗建模并提出一种适用于中低压直流配电系统的稳定性分析方法。首先,建立了ISOP-DAB变换器的二端口阻抗模型以及其他单元的阻抗模型。在此基础上根据系统内各单元的端口特性将中低压直流配电系统等效为2个单母线直流子系统,并得到整个系统在中、低压侧的等效阻抗比,当且仅当该等效阻抗比满足奈奎斯特判据时,系统可稳定运行。最后,基于PSCAD/EMTDC平台搭建了含ISOP-DAB变换器的中低压直流配电系统的时域仿真模型,通过仿真实验以及理论计算对比分析了恒功率负载及线路参数对系统稳定性的影响。仿真结果验证了ISOP-DAB变换器的小信号模型以及所提稳定性分析方法的准确性和有效性。

关键词：中低压直流配电系统 ISOP-DAB变换器阻抗模型稳定性分析小扰动稳定

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利用暂态能量流的超低频振荡在线分析与紧急控制方法

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电力系统自动化 2017年第17期41卷 9-14页

作者：陈磊路晓敏陈亦平闵勇莫维科刘映尚清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084 中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510623

发电机原动系统阻尼转矩系数为负是导致超低频频率振荡的重要原因,退出负阻尼机组的一次调频可增加系统阻尼平息振荡,因此紧急控制的关键是在线评估机组原动系统阻尼。文中提出了利用暂态能量流的超低频频率振荡在线分析与紧急控制方法... 详细信息

发电机原动系统阻尼转矩系数为负是导致超低频频率振荡的重要原因,退出负阻尼机组的一次调频可增加系统阻尼平息振荡,因此紧急控制的关键是在线评估机组原动系统阻尼。文中提出了利用暂态能量流的超低频频率振荡在线分析与紧急控制方法,将低频振荡分析中的暂态能量流法拓展应用至超低频频率振荡分析,证明了能量流法与阻尼转矩法在分析原动系统阻尼时的一致性,根据现有广域测量系统数据情况,提出了原动系统阻尼转矩系数的在线评估方法,以及超低频频率振荡紧急控制的流程。仿真结果验证了文中方法的有效性,为超低频频率振荡的在线防控提供了技术手段。

关键词：超低频频率振荡有功频率控制一次调频小扰动稳定能量流阻尼在线评估紧急控制

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直流配电系统主从控制下的随机稳定性分析

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电力系统自动化 2023年第9期47卷 110-117页

作者：邢琳彭克张新慧姜妍刘雨昕蔡元鑫山东理工大学电气与电子工程学院山东省淄博市255000

分布式电源的间歇性波动以及储能、电动汽车反复充放电等随机因素对直流配电系统的稳定运行带来了极大的挑战。首先,文中针对主从控制下直流配电系统的随机激励,建立了降阶随机微分方程,推导了系统随机微分方程的解析解。然后,建立了均... 详细信息

分布式电源的间歇性波动以及储能、电动汽车反复充放电等随机因素对直流配电系统的稳定运行带来了极大的挑战。首先,文中针对主从控制下直流配电系统的随机激励,建立了降阶随机微分方程,推导了系统随机微分方程的解析解。然后,建立了均值及均方稳定性的解析化判据,全面刻画了小扰动稳定与均值及均方稳定的关系,推导出小扰动不稳定但均值均方稳定的判据。最后,通过仿真及实验验证了理论分析的有效性。

关键词：柔性直流配电系统随机微分方程均值稳定均方稳定小扰动稳定

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基于多通道快速傅里叶小波变换的电力系统主导振荡模式及模态协同辨识方法研究

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电力自动化设备 2019年第7期39卷 125-132页

作者：姜涛刘方正陈厚合李雪李国庆葛维春东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 北京国电工程招标有限公司北京100040 国网辽宁省电力有限公司辽宁沈阳110004

针对连续小波变换在主导振荡模式辨识中存在效率低的不足,提出一种快速傅里叶小波变换(CWTFT)方法以提高小波变换效率;针对单通道小波辨识的结果受振荡模式可观性影响的缺陷,提出一种多通道CWTFT,实现多通道量测信息的时频域分解,进而... 详细信息

针对连续小波变换在主导振荡模式辨识中存在效率低的不足,提出一种快速傅里叶小波变换(CWTFT)方法以提高小波变换效率;针对单通道小波辨识的结果受振荡模式可观性影响的缺陷,提出一种多通道CWTFT,实现多通道量测信息的时频域分解,进而获得对应的小波系数矩阵;在此基础上,借助小波尺度相对能量甄别出与主导振荡模式强相关的关键小波尺度,以其为基准重构小波系数矩阵;对重构的小波系数矩阵进行奇异值分解,利用重构小波系数矩阵的第一左、右奇异特征向量辨识系统主导振荡模式及振荡模态。将所提方法应用到16机68节点测试系统和南方电网的广域实测数据中,结果验证了该方法的准确性和有效性。

关键词：电力系统小扰动稳定快速傅里叶小波变换振荡模式振荡模态

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鲁棒稳定多项式双参数摄动域理论及在电力系统分析中的应用

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控制理论与应用 2002年第6期19卷 817-823页

作者：车延博王成山天津大学电气与自动化工程学院天津300072

明确指出了鲁棒稳定多项式双参数摄动域的概念 ,分两种情形推导了该域的范围 .将其应用于电力系统的鲁棒稳定分析 ,揭示负荷特性不确定性对其小扰动稳定性的影响 ,算例结果表明 ,这是一种对电力系统鲁棒稳定性进行系统化分析的新途径 .

关键词：多项式双参数摄动域理论电力系统分析鲁棒控制理论小扰动稳定鲁棒稳定性多变量系统

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