检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2007年第28期27卷 34-39页

作者：何斌张秀彬上海交通大学电气工程系上海市闵行区200240

针对非线性微分代数系统,在广义Hamilton系统理论的基础上,提出广义拟Hamilton系统的概念及相关控制策略从而实现该系统的镇定,并将其应用于含有多个SVC的结构保持多机电力系统中。根据系统结构,通过预反馈的方法完成拟Hamilton实现。... 详细信息

针对非线性微分代数系统,在广义Hamilton系统理论的基础上,提出广义拟Hamilton系统的概念及相关控制策略从而实现该系统的镇定,并将其应用于含有多个SVC的结构保持多机电力系统中。根据系统结构,通过预反馈的方法完成拟Hamilton实现。在此基础上设计了相应的SVC协调控制器。所得Hamilton函数不仅可以看作是含有SVC控制结构保持模型的暂态能量函数,而且具有Lyapunov函数的特性,既保证了数学上的严密性,又有明确的物理意义。仿真结果说明所提方法对增强暂态稳定的有效性。

关键词：广义Hamilton实现结构保持模型非线性微分代数系统静止无功补偿器多机电力系统

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快速预测电力系统结构保持模型稳定极限点

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电力系统自动化 2009年第3期33卷 20-24页

作者：王超张尧武志刚华南理工大学电力学院广东省广州市510640

牛顿法和同伦延拓法都属于代数计算法,利用牛顿法解决系统多解问题的关键是确定初值。在对这2种方法的研究中发现:将1-0点和0-0点分别作为不动点,构造不动点同伦函数,由初值计算得到状态变量的值,以其作为牛顿法迭代初值进行计算,计算... 详细信息

牛顿法和同伦延拓法都属于代数计算法,利用牛顿法解决系统多解问题的关键是确定初值。在对这2种方法的研究中发现:将1-0点和0-0点分别作为不动点,构造不动点同伦函数,由初值计算得到状态变量的值,以其作为牛顿法迭代初值进行计算,计算过程可以通过整体平移不动点位置保证牛顿迭代计算的收敛性,且能够快速获得在负荷较重情况下系统的高压、低压平衡点。该改进同伦延拓法避免了求解同伦曲线花费大量时间甚至从初始点趋向于无穷远的弊端。利用计算得到的QV曲线上成对平衡点建立线性无关方程组,求解拟合QV曲线的多项式系数,再通过拟合曲线快速预测系统稳定极限点位置。该快速预测法计算耗时短,结果精度高。多个电力系统结构保持模型的分析结果验证了其快速性和精确性。

关键词：稳定极限点多解改进同伦延拓结构保持模型

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电力系统结构保持模型相关不稳定平衡点方法的判别算法研究

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中国电机工程学报 2003年第9期23卷 83-89页

作者：殷明慧邹云南京电力自动化研究院电网控制所南京理工大学自动化系

概述了现有基于结构保持模型的判定方法及存在的问题。在结合两者优点的基础上,提出了一种新的稳定性判定方法——扩展Controlling UEP(ECUEP)方法。为了提高该方法的实用性和准确性,建议用数值仿真来替代一部分能量函数值的比较,并据... 详细信息

概述了现有基于结构保持模型的判定方法及存在的问题。在结合两者优点的基础上,提出了一种新的稳定性判定方法——扩展Controlling UEP(ECUEP)方法。为了提高该方法的实用性和准确性,建议用数值仿真来替代一部分能量函数值的比较,并据此提出一种称为Hybrid ECUEP的扩展方法。

关键词：电力系统结构保持模型不稳定平衡点方法稳定性判别算法

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电力系统结构保持模型相关不稳定平衡点方法的理论分析

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中国电机工程学报 2003年第8期23卷 32-37页

作者：殷明慧邹云国电南京电力自动化研究院电网控制所江苏南京210003 南京理工大学自动化系江苏南京210094

该文讨论了结构保持模型中的跳变行为以及将传统的Controlling UEP理论方法应用于该模型的难点;提出了通过判定故障清除点是否处于BLE系统稳定域的方法来对外部跳变行为作出判断,这对于确定故障后系统的初值是非常重要的;在此基础上推... 详细信息

该文讨论了结构保持模型中的跳变行为以及将传统的Controlling UEP理论方法应用于该模型的难点;提出了通过判定故障清除点是否处于BLE系统稳定域的方法来对外部跳变行为作出判断,这对于确定故障后系统的初值是非常重要的;在此基础上推导出了故障后结构保持模型稳定的充分条件,它为提出适用于结构保持模型的稳定性判定方法奠定了理论基础。

关键词：电力系统暂态稳定结构保持模型相关不稳定平衡点方法

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基于结构保持模型的大型风电场的等值方法

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电器与能效管理技术 2015年第6期 60-65页

作者：李洪美马兆兴柴艳莉江苏师范大学电气工程及自动化学院徐州221116

基于结构保持模型的概念,在满足等值机终端母线等值前后电压、电流保持不变及等值母线注入功率等于所有被等值机功率总和的前提下,推导了大型风电场双馈机组等值模型及其励磁系统等值模型;并进行了实例等值仿真。仿真结果表明,与传统的... 详细信息

基于结构保持模型的概念,在满足等值机终端母线等值前后电压、电流保持不变及等值母线注入功率等于所有被等值机功率总和的前提下,推导了大型风电场双馈机组等值模型及其励磁系统等值模型;并进行了实例等值仿真。仿真结果表明,与传统的按容量加权等值方法相比,基于结构保持模型等值方法能更好地反映电力系统的暂态特性。这是分析大型风电场对电力系统暂态影响的一种有效等值方法。

关键词：风电场结构保持模型双馈风电机组等值方法

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多机系统中励磁与SVC的协调控制

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电工技术学报 2008年第12期23卷 152-159页

作者：何斌张秀彬赵兴勇上海吴泾第二发电有限责任公司上海200241 上海交通大学电气工程系上海200240

主要研究基于结构保持模型的多机电力系统的暂态稳定性。将连接与阻尼分配?无源控制方法进行从常微分方程到微分代数方程的拓展,求解一类仿射非线性微分代数系统的调节问题。并用所提方法设计多机系统中的发电机励磁与静止无功补偿器的... 详细信息

主要研究基于结构保持模型的多机电力系统的暂态稳定性。将连接与阻尼分配?无源控制方法进行从常微分方程到微分代数方程的拓展,求解一类仿射非线性微分代数系统的调节问题。并用所提方法设计多机系统中的发电机励磁与静止无功补偿器的协调控制器,不再拘泥于单机系统的协调控制研究。该方法充分利用整个系统的物理结构,通过引入电气与机械动态之间的耦合项进行能量整形,加强两者之间的联系,保证闭环系统的渐近稳定性。仿真结果说明了协调控制器在阻尼振荡和增强电压稳定性上的有效性。

关键词：连接与阻尼分配-无源控制结构保持模型非线性微分代数系统静止无功补偿器多机电力系统

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基于Hamilton系统理论的结构保持多机电力系统非线性励磁控制

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中国电机工程学报 2005年第18期25卷 6-12页

作者：郝晋王杰陈陈石立宝上海交通大学电气工程系上海市徐汇区200030 香港大学电机电子工程学系

基于广义Hamilton系统理论,提出了将非线性微分-代数系统表示为广义耗散Hamilton系统的实现方法,并证明可通过适当的控制策略镇定该动态系统。文中应用Hamilton实现方法进行了结构保持多机电力系统的非线性励磁控制器的设计,仿真结果验... 详细信息

基于广义Hamilton系统理论,提出了将非线性微分-代数系统表示为广义耗散Hamilton系统的实现方法,并证明可通过适当的控制策略镇定该动态系统。文中应用Hamilton实现方法进行了结构保持多机电力系统的非线性励磁控制器的设计,仿真结果验证了文中所提出方法的正确性和控制策略的有效性。

关键词：多机电力系统微分-代数系统广义Hamilton实现结构保持模型励磁控制器

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考虑发电机磁链衰变动态的暂态稳定性研究

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电力自动化设备 2009年第10期29卷 50-54页

作者：赵兴勇贾玉君山西大学工程学院山西太原030013 山西省电力公司山西太原030001

基于结构保持电力系统模型,研究了发电机磁链衰变动态对暂态稳定性的影响,指出一些被证明能有效阻尼系统振荡的非线性励磁控制策略,可能缩短临界切除时间。通过对故障时磁链衰变动态在转角-暂态电动势平面变化轨迹的比较分析,得出临界... 详细信息

基于结构保持电力系统模型,研究了发电机磁链衰变动态对暂态稳定性的影响,指出一些被证明能有效阻尼系统振荡的非线性励磁控制策略,可能缩短临界切除时间。通过对故障时磁链衰变动态在转角-暂态电动势平面变化轨迹的比较分析,得出临界切除时间缩短是故障时交流暂态电势减小造成的。通过能量函数法,以直观的图形方式给出了稳定边界,并分析了负载变化时稳定边界相应的变化情况。提出优化LgV控制器设计方法,既能保持原有的阻尼效果,又能延长故障切除时间,增强了系统的暂态稳定性。仿真结果表明了所提方法的正确性与有效性。

关键词：结构保持模型暂态稳定性磁链衰变动态能量函数势能面 LgV控制器

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含FACTS的电力系统无源控制方法研究

含FACTS的电力系统无源控制方法研究

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作者：陆冬良上海交通大学

学位级别：博士

随着现代电力系统迅速发展,电网规模和互联程度的不断扩大、提高,以及运行方式的愈加多样性,使电力系统的运行和控制变得日益复杂。灵活交流输电技术(FACTS)的出现为电力系统的灵活运行提供了有效的手段,能够大幅度提高线路的功率传输水... 详细信息

随着现代电力系统迅速发展,电网规模和互联程度的不断扩大、提高,以及运行方式的愈加多样性,使电力系统的运行和控制变得日益复杂。灵活交流输电技术(FACTS)的出现为电力系统的灵活运行提供了有效的手段,能够大幅度提高线路的功率传输水平,提高系统的稳定性。但随着电力系统中安装的FACTS装置日渐增多,同时也对系统的运行提出了新的要求。研究FACTS的控制策略,FACTS装置与电网其他装置间的协调控制,以及多个FACTS装置间的协调控制问题,以提高电力系统的稳定水平,具有重要的实际意义。以非线性微分-代数方程描述的电力系统模型能够将多种电力装置模型结合起来,便于研究装置间的协调控制。因此,对非线性微分-代数方程的稳定控制策略研究具有理论意义和实用价值。以非线性微分-代数方程Hamiltonian系统为代表的无源控制方法正日益受到研究者的关注。如何将无源控制方法与其他控制策略相结合,使其在系统稳定性分析和镇定控制等方面更加有效,并应用于电力系统的控制仍是当前受重视的研究课题。本文围绕这一课题,所取得的主要研究成果如下: 1、在对已有的常微分方程Hamiltonian系统理论进行总结的基础上,考虑到以非线性微分-代数方程描述的电力系统模型特点,提出了一种更广义的非线性微分-代数方程Hamiltonian系统,给出了系统的实现条件、Hamiltonian函数的构造方法,以及镇定控制器的设计策略。考虑到系统受外界干扰及可能存在的不确定性,研究了该系统的H∞控制问题,并设计了相应的镇定控制器,使系统保持渐近稳定且具有良好的鲁棒性。结合能量整形方法和自适应控制方法,分析了所提出的非线性微分-代数方程Hamiltonian系统的自适应H∞控制的实现条件,给出了反馈镇定控制器的设计方法,以保证闭环系统的渐近稳定性,并提高其动态性能。 2、在以非线性微分-代数方程描述的结构保持多机电力系统中,应用Hamiltonian系统理论,研究了该系统在计及非线性负荷时的Hamiltonian实现方法以及能量整形控制方法,以及该系统含有并联补偿型FACTS的非线性控制问题和L2增益干扰抑制控制问题,并分别设计了励磁和STATCOM的协调控制器,励磁和STATCOM在L2增益意义下的协调控制器。仿真结果验证了以上所提方法的正确性,以及控制策略的有效性。 3、研究了多个并联型FACTS的多目标协调控制问题。针对含有SVC和STATCOM的多机电力系统,在完成该系统的Hamiltonian实现基础上,用能量整形方法设计了两者的协调控制策略,仿真结果表明在不同故障情况下,此控制策略相较于FACTS各自独立的控制方法,具有更强的电压支持能力,同时系统的暂态稳定也得到了相应的增强。针对被控系统的内部参数、外部扰动等存在的不确定性,在L2增益干扰抑制控制基础上,引入自适应控制方法,设计了STATCOM和SVC能满足不确定参数和动态过程的自适应鲁棒控制器。仿真结果表明,在加入了自适应律后,电压稳定性在运行中表现出了更好的鲁棒性。 4、基于TCSC的功率注入模式建立了适用于Hamiltonian理论进行控制器设计的TCSC数学模型,推导了含有多个不同类型FACTS——TCSC和SVC的多机电力系统Hamiltonian综合模型,结合奇异摄动理论和广义Hamiltonian系统控制器设计方法,设计了TCSC和SVC的协调控制器。仿真分析表明,TCSC和SVC的协调工作能较好的实现节点电压支持、功率控制、提高系统暂态稳定多个控制目标。

关键词：微分-代数方程无源控制 Hamiltonian系统理论多机电力系统 FACTS 结构保持模型协调控制多目标控制

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微分代数方程Hamilton系统及其在电力系统稳定控制中的应用研究

微分代数方程Hamilton系统及其在电力系统稳定控制中的应用研究

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作者：何斌上海交通大学

学位级别：博士

随着电力系统规模的不断扩大,系统结构和运行方式的复杂程度也在不断增加,势必使电力系统的安全稳定面临新的挑战。由于柔性交流输电系统(FACTS)的出现为电力系统带来了更多的控制资源,如何实现多种控制装置的协调控制用以改善电力系统... 详细信息

随着电力系统规模的不断扩大,系统结构和运行方式的复杂程度也在不断增加,势必使电力系统的安全稳定面临新的挑战。由于柔性交流输电系统(FACTS)的出现为电力系统带来了更多的控制资源,如何实现多种控制装置的协调控制用以改善电力系统的运行性能,成为一个具有理论价值和实际意义的工作。采用非线性微分代数方程描述的电力系统模型能够很好地将多种装置模型结合起来,可以为协调控制的研究提供便利,因此,对微分代数方程进行研究并开发有效的稳定控制策略正在逐渐成为国内外的研究热点。广义Hamilton系统理论从能量的观点出发,在系统稳定性分析、系统镇定以及其他控制问题中日益受到研究者的关注。本文对微分代数方程的广义Hamilton系统进行研究,并将其应用于电力系统的稳定控制。作者的研究工作已经取得了如下主要成果: 1、通过对已有微分代数方程Hamilton实现形式的总结和对电力系统非线性微分代数方程所具有特点的研究,提出了符合电力系统特点而且更易于实现的一种微分代数方程Hamilton系统的实现形式,并给出了Hamilton函数的构造方法。 2、在所提微分代数方程Hamilton实现形式的基础上,给出了直接阻尼注入的反馈镇定控制器以保证系统的渐近稳定性。在此基础上,为了进一步改进闭环系统的稳定性和动态性能,将基于Hamilton系统的连接和阻尼配置-无源控制(IDA-PBC)方法(能量整形方法)推广至微分代数方程组成的系统,对系统的结构矩阵进行重新配置。此外,考虑到系统可能存在的不确定性,为减小干扰的影响,就系统L2增益干扰抑制问题,提出相应的控制律,在保证闭环系统渐近稳定性的同时使其在L2增益意义下是鲁棒的。 3、通过对微分代数方程形式的电力系统结构保持模型物理结构的分析,完成了含有非线性负荷的多机电力系统的耗散Hamilton实现,该Hamilton系统具有直观的物理意义,清晰地表达了系统与外部的互联以及内部的互联结构。根据Hamilton函数所具有的能量函数性质,从能量函数角度研究了Eq′动态对暂态稳定性的影响。分析了所得Hamilton系统的结构矩阵中存在的不足,用所提出的微分代数方程的能量整形IDA-PBC方法,重新配置结构矩阵,加入机电耦合项,整形系统能量。所得的励磁控制策略对改善含有非线性负荷的电力系统的暂态稳定性有很大帮助。 4、研究了多机电力系统中励磁和静止无功补偿器(SVC)的协调控制问题,以克服多种可控设备之间可能存在的不良交互影响。在完成含有SVC的多机电力系统Hamilton实现基础上,经由能量整形IDA-PBC方法,设计了励磁和SVC的协调控制器,增进系统的暂态稳定与阻尼特性,同时保证了电压稳定效果。仿真结果验证了所提方法的有效性。 5、考虑到电力系统随时可能受到外界干扰的影响,根据所提的微分代数方程的L2增益干扰抑制控制器设计方法,提出了励磁和静止同步补偿器(STATCOM)的协调控制器。仿真结果表明协调控制律不仅可以确保系统渐近稳定,而且能有效抑制干扰。综上所述,本论文从微分代数方程Hamilton系统的实现形式、Hamilton函数构造方法、能量整形方法、干扰抑制问题及在电力系统协调控制中的应用等方面做了较为深入的研究,取得了一定的成果,在文章最后指出了有待进一步研究的问题。

关键词：微分代数方程广义Hamilton系统连接和阻尼配置-无源控制鲁棒控制干扰抑制多机电力系统结构保持模型协调控制暂态稳定柔性交流输电系统

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