多机电力系统

摘要： 针对含有参数不确定性和外部扰动的多机电力系统,设计了静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁的协调控制器。动态面控制(DSC)方法与高阶滑模控制方法相结合,并引入固定时间概念,不仅避免了反步法中存在的“微分爆炸”问题,同时保证了系统的收敛时间上界独立于初始状态;采用范数估计方法,在线估计模糊逼近器权重向量的范数,大大减轻了控制器的计算负担。最后,在MATLAB仿真软件上对所提出控制算法进行了验证,实验结果表明设计的控制器具有较强的鲁棒性。

摘要： 为了增强多机电力系统的动态稳定性,提升电力系统平抑负荷扰动的能力,本文提出了一种基于自适应反步技术的非线性自适应励磁控制方案.由于发电机的机械功率和阻尼系数受系统运行状态的影响,因此可以直接视为未知数,利用自适应定律估算出来这些未知量.根据李雅普诺夫(Lyapunov)函数的形式推导出自适应规律,保证发电机的转子角速度、机端电压、输出功率等不同物理量均收敛.然后在4机11母线的电力系统输电线路上仿真三相短路故障,测量转子转速偏差,对所提出的控制方案进行评估,并与现有的反步控制器和常规电力系统稳定器(CPSS)进行了比较.根据仿真结果,本文所提出的方法比现有的两种控制器的控制效果更有效.

摘要： 设计了一款最优非线性自适应励磁控制器(Optimal Nonlinear Adaptive Excitation Controller,ONAEC)用于多机电力系统以提升系统故障恢复能力.首先,通过一个高增益扰动观测器(High-Gain Perturbation Observer,HGPO)对由发电机的非线性、不确定性、未建模动态等效聚合而来的扰动进行实时快速估计.随后,该扰动由ONAEC进行在线完全补偿并通过改进樽海鞘群算法(Modified Salp Swarm Algorithm,MSSA)获取其最优控制参数.另外ONAEC具备结构简单、易于实现等优点,且仅需测量发电机功角一个状态量便可实现全局一致的控制性能.最后,进行了两种算例研究,即标称模型以及参数不确定下的三相短路.其仿真结果表明,与比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)控制和反馈线性化控制(Feedback Linearization Control,FLC)相比,ONAEC能在各种工况下实现最佳的动态性能,有利于系统受到较大扰动后快速恢复稳定运行.

摘要： 针对多机电力系统中的励磁系统,设计一种基于扰动观测器的滑模控制(Perturbation Observer based Sliding-mode Control,POSMC)以提高系统稳定性.首先,将系统的非线性、参数不确定性、未建模动态和外部时变扰动聚合为一个扰动,同时由一个滑模状态扰动观测器(Sliding-mode State and Perturbation Observer,SMSPO)对该扰动进行实时快速估计.随后,通过滑模控制器对该扰动估计进行在线完全补偿以实现全局一致的控制能力.POSMC具备结构简单、可靠性高、不依赖系统精确模型以及仅需测量发电机功角一个状态量等优点.最后,基于机械功率阶跃变化、三相短路以及发电机参数不确定性三个算例验证了POSMC的有效性和鲁棒性,其能在各种工况下实现最佳的动态性能,有利于电力系统发生故障后恢复稳定运行.

摘要： 用两机系统来等值代替两区域互联多机电力系统,应用backstepping方法设计多机电力系统中静止同步补偿器的非线性控制器,并将其进行改进,通过加入K类函数使系统收敛速度加快.控制输入量约束问题通过加入一个辅助系统和Nussbaum函数来解决.仿真结果表明了所设计的控制器的有效性.

摘要： 针对含静止无功补偿器(SVC)的多机电力系统,考虑系统在输出约束的条件下,应用改进backstepping方法,构造约束Lyapunov函数,结合滑模控制,设计一种非线性SVC控制器.最后,将含静止无功补偿器的多机电力系统等值为两机系统,对其进行暂态稳定性仿真.仿真结果表明,设计的SVC控制器不但使系统的功角差输出量满足约束条件的限制,而且加快了功角差的收敛速度和减小了功角差的振荡幅度.

摘要： 将含TCSC (Thyristor Controlled Series Compensation)的多机电力系统等值为两机系统,在考虑参数不确定性和外部干扰的情况下,基于baekstepping方法,结合浸入和不变(I&I)自适应控制、自适应滑模控制以及L2干扰抑制理论,设计了一种新型的非线性自适应鲁棒TCSC控制器.该TCSC控制器不仅对不确定参数具有较强的自适应能力,而且可以有效地抑制外部干扰对系统的影响.另外,把虚拟控制量的导数看作不确定项,应用滑模项补偿其不确定性,来避免backstepping方法中存在的“系数膨胀”问题.仿真结果表明,所设计的TCSC控制器具有较强的鲁棒性和自适应性,可以保证区域互联电力系统的静态和暂态稳定性.%The multi-machine power system with TCSC is equivalent to the two-machine system.With the consideration of parametric uncertainties and external disturbance,a new nonlinear adaptive robust TCSC controller is designed based on the backstepping method and combined with immersion and invariance (I&I) adaptive control,adaptive sliding mode control and L2 interference suppression theory.The TCSC controller not only has well adaptive ability to the uncertain parameters,but also can effectively restrain the influence of external disturbance on the system.The derivative of the virtual controller is taken as an uncertain term,the uncertainty is compensated by the sliding mode term aiming at avoiding the "coefficient expansion" problem in the backstepping method.The simulation results show that,the designed TCSC controller has better robustness and self-adaptability,which can ensure the static and transient stability of the regional interconnected power system.

摘要： 针对含SVC的两区域互联多机电力系统,将其等值为两机系统,基于backstepping方法,结合自适应控制和滑模控制,设计一种非线性鲁棒SVC控制器.在backstepping的每一步都设计范数型滑模项补偿不确定性,并采用自适应控制对未知上界进行估计,从而有效地避免了“系数膨胀”问题.同时,考虑系统受到的外部扰动,用自适应控制实现对扰动上界的估计,使控制器具有强鲁棒性.仿真结果表明,所设计的SVC控制器明显提高了跨区域互联电力系统的稳定性.

摘要： 在系统受到内、外部干扰的条件下,针对含静止同步补偿器(STATCOM)的多机电力系统模型,采用改进backstepping方法、自适应控制以及滑模控制,设计一种非线性鲁棒控制器.在设计过程中,加入K类函数对backstepping方法进行改进,加快了曲线的收敛速度.针对未知的干扰上界,应用自适应控制对其进行实时估计,并引入连续滑模项对其进行抑制.最后,通过两区域四机电力系统进行仿真研究.仿真结果表明,所设计的STATCOM控制器可以提高跨区域互联电力系统的稳定性能.

摘要： 研究了带有混合时变时滞的多机电力系统的气门开度模糊H∞控制器设计问题，混合时变时滞包括区间时滞、中立型时滞和分布时滞，通过建立模糊模型并设计系统的模糊控制器，基于线性矩阵不等式（ LMIs）给出了系统满足H∞性能指标的稳定性条件。同时，将结论推广到时滞的不同情况，包括带有快时变分布时滞（即分布时滞的导数大于1）的H∞稳定条件，所得结果减少了保守性。最后，针对三机无穷大母线的气门开度控制系统建立模糊H∞控制器，验证了所提出方法的有效性。%The fuzzy H∞ controller design problem was studied for steam valve opening of multi-machine power systems which consisting of turbo-generators with mixed time-varying delays. The mixed time-varying delays include the interval retarded-type discrete delay, the neutral-type discrete delay and the time-varying distributed delays. Fuzzy models were established,and the controllers of the systems were designed. Linear matrix inequalities( LMIs)-based H∞ stability conditions were derived. Moreover,the results were expanded to different conditions of time-delay,including H∞ stability condition with the fast time-varying distributed delays( i. e. the derivatives of distributed delay is larger than 1). Therefore,the obtained results are new and less conservative. Finally,simulation results for the steam value opening of three-machine infinite bus systems were provided to verify the effectiveness of the proposed results.

摘要： 轨迹灵敏度是研究参数对轨迹影响程度的重要手段,也是电力系统动态安全分析的重要工具.基于定义的轨迹灵敏度计算方法是建立在对轨迹灵敏度数学方程进行数值积分的基础之上,其计算精度受仿真参数有效性的影响.WAMS系统记录的电力系统真实动态过程为避免仿真参数影响准确获取轨迹灵敏度提供了可能.本文旨在研究多机电力系统中基于轨迹计算轨迹灵敏度的方法.基于多机电力系统模型,建立了多机电力系统中轨迹和轨迹灵敏度之间的数学关系,得到了基于轨迹的轨迹灵敏度计算方法,仅基于轨迹之间的相互卷积即可直接计算多机系统轨迹对元件参数的灵敏度.对New England10机39节点系统进行了仿真分析,结果验证了该方法的有效性.基于轨迹的轨迹灵敏度计算方法揭示了电力系统中轨迹灵敏度与轨迹之间的物理联系,计算精度不受仿真参数的影响,可以为基于轨迹分析电力系统动态行为提供新的途径.

摘要： 本文给出了多机电力系统的小干扰稳定计算的建模方法,推导了发电机采用三阶模型,计及励磁绕组动态行为,且考虑励磁调节器的全系统动态方程,并采用数值差商的方法在MATLAB环境下设计了基于M 语言的多机电力系统小干扰稳定计算的通用程序.本文以三机九节点系统为算例,与电力科学研究院开发的电力系统分析综合程序(PSASP6.25)的计算结果进行比较,两者的特征值、频率、衰减阻尼比、机电回路相关比等结果都一致,验证了本文所述方法及设计程序的正确性。

摘要： 电力系统稳定器参数的优化对于抑制多机电力系统低频振荡具有非常重要的意义。本文提出一种优化电力系统稳定器的新方法，采用粒子群优化算法对电力系统稳定器进行参数优化。算例表明，采用粒子群优化算法对PSS参数优化其收敛性、计算时间和稳定性方面都优于传统遗传算法，将经过参数优化后的PSS加装到系统中，不仅可以克服低频振荡现象，而且使系统的稳定性大幅度增强。

摘要： 研究计及网络结构随机性的多机电力系统模型和鲁棒控制问题，在经典三阶模型中加入反映互联线路通断的随机变量，利用随机非线性微分方程组，提出了一种能够反映系统随机结构的非线性不确定模型。针对此模型的特点，通过适当的坐标变换，并引入合适的鲁棒控制策略，设计了系统的分散鲁棒控制器。仿真结果表明，本文所提出控制器在处理一类系统随机和不确定性影响方面是有效的。

摘要： 研究一特定类型的混合不确定系统的镇定控制器的设计。给出此类混合不确定系统的描述,在这类系统中存在多种不确定因素。描述包括系统标称模型、系统不确定因素的类型、不确定界以及有关分解式。针对模型的上述特点,给出混合不确定系统的鲁棒镇定控制器的设计.将以上方法应用于多机电力系统的稳定控制中,并给出了仿真结果.

摘要： 电力系统中持续的周期性小扰动可能引起共振机理的低频振荡.本文通过特征分析法阐述了多机电力系统中共振型低频振荡的振荡机理,指出了这类强迫功率振荡与负阻尼低频振荡的不同.建立了多机系统模型,通过仿真分析、比较了有代表性的本地模式和区域模式在扰动源的影响下发生共振机理低频振荡的情况,研究了在共振机理低频振荡中,机组及联络线的振荡情况与模式相关因素的密切关系.

摘要： 结合多机系统中PSS 整定的实际经验,提出一种基于机电模式根轨迹的多机系统PSS 参数自动整定方法。描述了在不断改变PSS 参数时,在复平面上辨识和跟踪关注模式根轨迹的办法。结合New England 10机电力系统,验证利用该方法整定PSS 参数和提高小扰动稳定的有效性,为实际工程中配置PSS 参数提供一种可行的方案。

摘要： 基于粒子群优化算法提出了求解暂态稳定性约束下最优潮流(OPF)的新方法。暂态约束的OPF问题作为传统最优潮流的延伸，将功角不等式约束条件加以考虑，从而可以视为一个非线性优化问题；对于该非线性优化问题，目标函数定为系统的最小燃料耗量。所提方法应用到两个多机电力系统，即WSCC-9节点和IEEE-30节点系统，并将所得结果与传统遗传算法(GA)进行了比较。优化结果显示了所提方法在求解TSCOPF问题上的有效性。

摘要： 本文提出了多机电力系统中，计及多台灵活交流输电装置（FACTS）之间交互影响时，FACTS装置安装位置选择的分析方法。该方法中引入最小奇异值（MSV）及其相对增益矩阵（RGA）作为理论基础，可以定量的分析多台FACTS装置之间的交互影响强弱，从而通过选取最合适的安装地点或改变系统参数来减弱交互作用带来的不利影响。基于一个多机系统分析实例，以可控串补（TCSC）和静止同步补偿器（SVC）两种经典FACTS装置为研究对象，采用本文所提方法分析了TCSC与SVC的交互影响问题，合理选择了计及该交互影响时SVC的安装地点。非线性时域仿真表明了所提方法的有效性。

摘要： 为在含有TCSC设备的多机电力系统中实现TCSC与励磁的分散协调控制,通过建立TCSC与多机系统综合动态模型,并考虑了系统可能受到的干扰情况,在反馈线性化和H控制理论的基础上,构造出关于TCSC和励磁的分散非线性鲁棒协调控制律.由于控制信号都实现了本地化,避免了远距离信号传输,该控制律具有一定的工程实用性.

摘要： 本公开涉及一种电力系统(1)，其包括：主母线(3)，包括第一母线分段(3a)和第二母线分段(3b)，其中第一母线分段(3a)可连接到第二母线分段(3b)；第一发电单元(G1)，其可连接到第一母线分段(3a)；第二发电单元(G3)，其可连接到第二母线分段(3b)；第一驱动系统(7a)，其可连接到第一母线分段(3a)；第二驱动系统(7b)，其可连接到第二母线分段(3b)；中央能量存储系统(17)；以及控制系统(19)；其中第一驱动系统(7a)包括可连接到中央能量存储系统(17)的第一双向功率转换器(13a)，其中第二驱动系统(7b)包括可连接到中央能量存储系统(17)的第二双向功率转换器(13b)，以及其中控制系统(19)被布置用于控制第一双向功率转换器(13a)将电力从第一驱动系统(7a)向中央能量存储系统(17)传输，以及控制第二双向功率转换器(13b)将电力从中央能量存储系统(17)向第二驱动系统(7b)传输。还公开了一种控制电力系统中电力传输的方法。

摘要： 本发明涉及一种控制电力系统中的电力潮流和/或电压的方法，包括：针对包括一系列时间步长的同步测量的扫描周期，监视在一组系统位置处的电压和/或电流的条件；基于针对两个或更多个连续时间步长的数据来确定瞬态估计；形成包括电力系统的瞬时电压、电流和电力潮流的快照；以及进行调节以减轻扰动的影响。在一系列时间步长中，进行电压和/或电流的瞬时样本测量。监视提供包括针对完整扫描周期的瞬时样本测量的数据。瞬态估计包括对由对电力系统的扰动引起的非正弦电压或电流波形的估计。还公开了一种电力系统。上述分析提供了瞬态条件期间的电力系统的快照，并且该快照可以由控制功能或FACTS设备使用以保护和控制电网。

摘要： 本发明提供一种电力系统建模方法及一种电力系统建模系统，其是以间隔作为基本单位进行建模，是针对具有相同拓扑结构的同一类型的间隔，对该类型间隔中的其中一个间隔建立间隔模型，然后以该间隔模型为模板生成其他的间隔，在生成了各个间隔之后，可以使用该些间隔，然后通过母线、变压器等连接构成变电站模型，由于对于同一类型的间隔来说，其拓扑结构和很多参数是相同的，通过其中一个间隔模型作为模板间隔来生成其他的间隔的方式，方便快捷且工作量少，相对于现有的以电气元件为基本单位的建模方式来说，工作量大大减少，提高了电力建模时的效率。

摘要： 根据本发明的一些方面披露了电力系统传感器装置、电力系统监测方法、以及电力系统监测系统。在一个方面，电力系统传感器装置包括传感器电路，传感器电路被配置来监测由电力系统的导体传导的电能的特性，所述装置还包括被配置来相对于导体排布传感器电路的连接组件，其中传感器电路监测由电力系统的导体传导的电能的特性，并且其中传感器电路电绝缘于电力系统的导体。

摘要： 本公开涉及一种电力系统(1)，其包括：主母线(3)，包括第一母线分段(3a)和第二母线分段(3b)，其中第一母线分段(3a)可连接到第二母线分段(3b)；第一发电单元(G1)，其可连接到第一母线分段(3a)；第二发电单元(G3)，其可连接到第二母线分段(3b)；第一驱动系统(7a)，其可连接到第一母线分段(3a)；第二驱动系统(7b)，其可连接到第二母线分段(3b)；中央能量存储系统(17)；以及控制系统(19)；其中第一驱动系统(7a)包括可连接到中央能量存储系统(17)的第一双向功率转换器(13a)，其中第二驱动系统(7b)包括可连接到中央能量存储系统(17)的第二双向功率转换器(13b)，以及其中控制系统(19)被布置用于控制第一双向功率转换器(13a)将电力从第一驱动系统(7a)向中央能量存储系统(17)传输，以及控制第二双向功率转换器(13b)将电力从中央能量存储系统(17)向第二驱动系统(7b)传输。还公开了一种控制电力系统中电力传输的方法。

摘要： 电力系统具备交流电源、交流滤波器电路、交流断路器、以及第一开闭器。交流滤波器电路包含一端串联连接于所述交流电源的输出端的电感器、以及在一端接收所述电感器的另一端的电压的电容器。交流断路器设于所述电感器的所述另一端与电力网之间。第一开闭器使将所述电感器的所述另一端与所述交流断路器连结的布线和所述电容器的所述一端之间的状态在连接状态与切断状态之间进行切换。所述交流电源为发电机，也可以具备控制所述发电机的发电机控制部。所述发电机控制部也可以在所述交流电源以预先确定的待机模式运转时使所述第一开闭器为切断状态。

摘要： 本发明实施例公开了一种用于电力电子化电力系统的随机电磁暂态分析方法及系统，涉及电力电子技术领域，解决目前EMTP方案无法用于分析连续随机激励引起的系统动态过程的不足。本发明包括：对所述待分析系统进行电力电子开关器件动作判定，并依据判定结果，更新参数迁移元件动态伴随电路中的历史电流源和随机电流源，修正节点导纳矩阵；利用参数迁移元件动态伴随电路中的历史电流源和随机电流源，和确定性元件伴随电路中的历史电流源，获取待分析电力电子化电力系统整体伴随电路等效注入电流；判定分析是否达到预设分析时间，若是则向人员终端输出分析结果，否则进入一下时刻计算。本发明适用于于电力电子化电力系统的分析及控制保护方案的测试。

摘要： 本发明提供一种电力系统稳定化系统以及电力系统稳定化方法，其能够从根本上应对电压维持能力以及频率维持能力的不足及其变动的课题。在电力系统稳定化系统中，具备被进行励磁控制的同步机的电站与电力系统连接，通过励磁控制装置来控制所述同步机，所述电力系统稳定化系统具备补偿电路，该补偿电路根据作为反映了电力系统中的可再生能源量的指数的电力系统稳定度维持指数，修正所述同步机的励磁控制装置的控制常数。

摘要： 本发明提供了一种电力系统巡检通讯系统及电力系统巡检方法，涉及电力巡检领域，设置电力巡检车，通过无人机巡检设备远程巡检电力设备并报送至电力巡检车的控制中心，状态分析模块实时分析无人机巡检设备发送的巡检信息，判断当下电力系统状态是否正常，当运行状态不正常时，状态分析模块向报错模块发送错误报告，报错模块报送维修任务。电力系统巡检方法其步骤主要包括：规划无人机巡航区域，将无人机巡航设备坐标与电力设备的位置对标；无人机巡检设备进行巡检，并将巡检信息实时发送至电力巡检车的控制中心；控制中心控制无人机动作，并实时分析巡检信息；当控制中心报送维修任务后，巡检人员进行检修。本发明有效节省人力和时间成本。

摘要： 本发明是一种局部电力系统的控制方法，所述局部电力系统具备发电系统，并且具备与所述发电系统的发电机连接的电力负载和截断从所述发电机向外部电力供给系统的逆流的防逆流单元，所述发电系统的发电机以使所述发电机的发电电力成为小于防逆流单元的工作电力值的方式，与变动的所述电力负载的负载状态相配合而调整向电力负载供给的发电量。通过这样的方法，不会产生向外部电力供给系统的逆流，使局部电力系统内的发电系统的运转率、发电效率提高。