教学课程资源库 更多>>

关键词： 稳定措施   归一化暂态能量函数   模板技术   能量裕度   断面潮流极限   灵敏度  

摘要： 现代电力系统的特点是容量大、覆盖面广和运行方式多变灵活。为了降低发 电成本提高经济效益，现代联合电力系统经常运行在接近暂态稳定安全约束的边 缘。大电网由于故障引起连锁反应导致大规模停电等灾难在国外已发生数起。为 提高输电能力保证运行安全，对系统输电瓶颈安装稳定控制装置是十分必需的。 现代电网中采用的稳定措施主要包括电源侧的切机、快速调节汽门和负荷侧的切 负荷以及根据电网不同情况选择上述措施的最优组合。 随着电力系统市场化的推广和实施，快速而准确对电力系统进行暂态稳定性 分析成为系统运行和规划人员面临的重要任务。结合时域仿真和暂态能量函数分 析的混合算法是近年来发展起来的一种比较实用的电力系统暂态稳定性评估方 法。但是传统的混合算法并没有考虑切机等稳定措施的应用，因此开发考虑稳定 措施的暂态稳定评估工具是我国电力系统中实际应用的需要。 本文将归一化能量函数（NTEF）应用于考虑稳定措施的电力系统暂态稳定 性评估。提出了考虑稳定措施情况下计算故障后轨迹能量裕度的模板技术，该方 法不必进行假想持续故障轨迹积分，这就使稳定裕度计算和商业仿真软件结合使 用变得十分容易。 基于考虑稳定措施的能量裕度算法，本文提出了考虑稳定措施的暂态稳定性 分析策略。该分析策略能够与商业仿真软件相结合，快速滤除无危害故障，对有 危害和有潜在危害的故障计算其归一化能量裕度（NTEM）。为了比较有危害或 有潜在危害故障的稳定程度， NTEM 被进一步转化为暂态稳定时间裕度。时间 裕度的概念容易被系统运行人员所接受，可以用来对故障的严重程度进行排队。 本文同时提出了考虑稳定措施的断面潮流极限求取策略，策略结合灵敏度分 析通过调节断面送端发电机出力和受端负荷求取断面的最大潮流极限。 实际电网上的稳定性分析结果说明了考虑稳定措施的NTEF稳定裕度分析策 略及断面潮流极限求取策略的有效性和正确性。

关键词： 分散发电   燃气轮机   燃料电池   暂态特性  

摘要： 随着分散发电技术的发展,分散电源在系统中大量出现,它们对电网的影响越来越重要。研究分散电源对电力系统暂态特性影响成为亟待解决的技术问题。文中给出了燃气轮机和燃料电池的动态模型,燃气轮机考虑了励磁及调速系统,燃料电池考虑了燃料流量控制、有功功率控制以及无功功率控制环节。利用PSASP/UD建立了燃气轮机励磁及调速系统的用户自定义模型,并结合典型配电网分析了励磁及调速系统的动态特性,考虑了燃气轮机不同容量变化对配电网暂态特性影响。在MATLAB中建立了燃料电池和燃气轮机模型,分析了联网燃气轮机的动态特性,并结合典型配电网分析了燃料电池不同容量变化、燃料电池和燃气轮机不同容量组合对配电网暂态特性的影响。算例表明了模型的可行性和有效性,为进一步研究分散电源对电力系统的影响奠定了基础。

关键词： 暂态稳定   故障扫描   灵敏度分析   概率稳定分析   Multi-Agent系统   分布式协调控制  

摘要： 电力系统暂态稳定性分析的主要目的是检查系统在大扰动下（如故障、切机、切负荷、重合闸操作等情况）,各发电机组间能否保持同步运行,如果能保持同步运行,并且具有可以接受的电压和频率水平,则称此电力系统在这一大扰动情况下是暂态稳定的。在电力系统规划、设计、运行等工作中都要进行大量的暂态稳定分析,因为系统一旦失去暂态稳定就可能造成大面积停电,给国民经济带来巨大损失。通过暂态稳定分析还可以研究和考察各种稳定措施的效果以及稳定控制的性能,因此有很大的意义。本文针对电力系统暂态稳定性分析,对电力系统故障扫描,灵敏度分析以及紧急控制方面作了一些工作;针对电力系统中的许多不确定性因素提出一种概率暂态稳定性分析的方法,取得了一定的创新性成果。 以暂态能量函数方法中BCU 方法为基础,提出了一种新的快速故障扫描方法。在BCU计算过程中一些关键点,如故障切除点、故障轨迹穿越稳定边界的逸出点、最小梯度点以及相关不稳定平衡点,提取关键信息进行分析,分别在这些关键点处设计了不同的过滤器,对预想事故集进行扫描,取得了快速可靠的故障扫描效果。 提出了一种基于轨迹灵敏度的系统能量裕度灵敏度的解析算法。从能量裕度的数学表达式出发,利用能量裕度的全微分公式,将能量裕度的灵敏度计算转化为故障清除时刻以及相关不稳定平衡点处系统状态变量的灵敏度计算。与以往灵敏度计算方法相比,由于考虑了发电机动态过程对轨迹灵敏度的影响,该方法所计算出的能量裕度对系统参数的灵敏度更为准确可信。 考虑电力系统发生故障时,故障位置、故障类型、故障切除时间以及负荷水平都具有随机性,提出了一种基于曲线拟合的暂态稳定概率评估方法。把能量裕度与故障切除时间之间的关系用一条近似拟合曲线来描述,并根据故障切除时间的概率分布来计算能量裕度大于零的概率,即系统稳定的概率。考虑母线负荷的不确定性时,提出了一种根据Gram-Charlier 级数展开式计算故障临界切除时间概率分布的计算方法。利用临界故障切除时间对母线负荷的灵敏度,将临界故障切除时间与各母线负荷的函数关系在各母线负荷基准值附近线性化处理,利用半不变量的重要性质,发展了计算临界故障切除时间概率分布的有效算法。 在暂态稳定控制方面,提出了一种基于Multi-Agent系统的分布式协调紧急控制系统。随着电力系统的发展,市场化程度的提高,独立电力生产者参与电力市场日益加强,电力系统的控制模式也会由传统的集中控制模式向分散控制模式转变。所提出的基于Multi-Agent 系统的分布式协调紧急控制系统,由一个服务器Agent 和多个发电机Agent 组成。当故障发生时,各Agent 之间相互协调,联合

关键词： 舰船:综合全电力系统   数学模型   暂态稳定性   时域仿真  

摘要： 舰船综合全电力系统综合了现行舰船平台的电力和推进两大系统，实现电能综合利用和推进供电一体化，是20世纪90年代推出的一种全新的电力推进系统。随着它的不断发展，电力系统中不仅具有高、低压网络，而且网络结构也变得更加复杂，开展舰船综合全电力系统暂态稳定性的分析和研究也就非常迫切，但是国内在这一方面的研究起步较晚，积累很少，突破制约舰船综合全电力系统设计的关键技术，具有非常深刻的意义。本文主要就舰船综合全电力系统暂态稳定性做一些基础性的研究。 经过查阅大量的中英文资料，综合船电工作者所做的工作，通过一个典型的舰船综合全电力系统示例，建立了包括影响系统动态过程的主要调节机构——原动机调速器和励磁调节器等元件的数学模型，结合电力系统的等效法和节点电压法，建立系统网络结构的稳态数学模型，并利用牛顿-拉夫逊法编程计算系统的稳态潮流，为系统的暂态稳定性分析提供初值。在已有的数学模型和稳态初值基础上，借鉴陆用电力系统暂态稳定性分析的成熟理论，建立舰船电力系统暂态稳定性的仿真算法，以求解发电机的转子运动方程为核心，修改各时刻发电机的注入网络的电流和网络导纳阵，迭代求解网络方程，并且适时地用各调节机构的方程不断修正暂态过程中q轴暂态电势、原动机的输出功率等时变参数，使整个舰船电力系统在受到一个大扰动后仍能稳定运行。 为了研究舰船在不同的工况下，突加、突卸负载对舰船综合全电力系统的影响，本文运用Matlab6.0软件平台编程实现了整个动态过程的时域仿真，给出了系统电压、电流、功率和功角等随时间的变化曲线，运用舰船电力系统暂态稳定性判据，根据发电机相对功角曲线的变化判断系统的暂态稳定性， 哈尔滨程人学硕士学位论文 同时还能得出系统在允许的电压和频率变化范围内加载和减载的最大容量， 为整个舰船电力系统安全、可靠的运行提供了稳定性方面的依据。同时为了 验证时域仿真中所采用的数学模型、仿真算法和仿真程序的准确性，对两机 并联系统、三机并联系统和四机环网系统突加、突卸负载整个动态过程进行 了模拟实验，实验结果表明计算方法具有较高的精度，显示了本文采用的研 究步骤、实验方案和方法的正确性和和独创性。 关键词:舰船:综合全电力系统;数学模型;暂态稳定性;时域仿真 了

关键词： 电力系统分析   暂态分析   同步发电机   教案  

摘要： “电力系统 (暂态 )分析”历来是电气专业比较难教难学的课程 ,其中同步发电机基本理论与三相短路分析部分则是该难课中的难关。加之目前专业课程学分课时缩减 ,如何在有限的课时内把重点、难点讲清 ,更增加了难度。这里将笔者教案要点和盘托出 ,以期抛砖引玉。由于篇幅限制 ,省略了许多解释、图表以及大家熟悉的公式等。

关键词： 电力系统   短路暂态分析   Matlab   龙格-库塔法   动态仿真  

摘要： 以往电力系统的仿真计算往往采用结构化的C语言或Fortran语言来进行。C语言和Fortran语言在科学计算中发挥了重要作用 ,而Matlab作为一种新型的高性能的语言 ,它和传统的程序设计语言相比具有强大的数学运算功能和绘图功能。文中主要介绍了如何用Matlab来进行短路暂态分析 。

关键词： 电力系统   暂态稳定   能量分析   受控能量   能量函数  

摘要： 电力系统暂态稳定是安全经济利用电能的前提。电力系统是一个典型的能量系统，本论文系统的研究了基于能量的电力系统暂态稳定分析与控制方法。\n 在基于能量的电力系统暂态稳定分析领域，论文主要研究了如何构造能量函数、如何确定稳定域边界及相应算法几方面内容。论文通过剖析电力系统能量结构，系统地提出了将动态电力系统描述为广义哈密顿系统的三种途径。所提出的能量函数构造方法包容了控制的因素，从而为基于能量的电力系统暂态稳定控制奠定了基础。在稳定域边界的逼近方面，论文从理论上给出了稳定域边界所满足的一个充分必要条件，给出了高阶逼近稳定域边界简洁的数学矩阵表达式以及计算稳定域边界的数值计算方法。\n 论文进而将能量函数的概念与方法由暂态稳定分析领域延拓到暂态稳定控制领域。运用受控能量函数的理论与思想，设计了单机对无穷大系统中以及多机电力系统中大型发电机励磁与汽门的协调控制器。因为利用了系统的能量结构，控制器的设计过程中没有对非线性系统作任何程度的线性化，充分保留了系统的非线性结构，同时在控制器设计中考虑了限幅环节等非光滑的非线性环节。论文还利用系统的能量结构及相应的能量函数，直接求解非线性Hamilton-Jacobi-Issac不等式，设计了单机对无穷大系统与多机电力系统中励磁与汽门协调的H∞鲁棒控制器，并且求出了干扰抑制的最小增益γ*，解决了一类非线性系统的H∞最优鲁棒控制问题。\n 论文进一步将能量的分析控制方法应用于电力系统的系统层暂态稳定控制，提出了基于能量控制的电力系统暂态稳定的镇定方法。论文首先运用能量的观点建立紧急可控资源表；随之给出了一种基于能量的受扰电力系统失稳机群的识别策略；遵循论文所发展的控制能量函数方法，筛选出有效的暂态稳定紧急控制策略，以达到保持电力系统同步稳定，防止电力系统大面积灾变的目的。

关键词： 电力系统   暂态信号分析   小波基   小波变换   傅里叶变换  

摘要： 讨论了电力系统中常见的暂态信号分析应用 ,如电力暂态信号检测、去噪与数据压缩以及暂态信号定位等 ,对这些应用中小波基的选择原则进行了系统的分析研究。研究结果表明 ,具有高阶奇异性的电力暂态信号必须选择具有相当消失矩的小波基 ;低频载波中检测弱暂态 ,应尽量选择中心频率较高的小波基 ;窄带干扰中提取暂态信号 ,应选择过渡带窄且具有良好分频能力的高阶小波 ;去噪、滤波和数据压缩方面 ,B系列小波具有更好的噪声抑制能力 ;电力系统故障暂态信号与峰值突变更接近 ,因此 ,在暂态信号定位时 ,一般应选择对称小波对故障暂态信号定位。应用中除选择恰当的小波基外 。

关键词： 风险评估   安全分析   暂态稳定   江苏电网  

摘要： 传统的确定性安全分析方法已经在电力工业中有了很广泛的应用,并且为电力系统的运行提供了很高的安全等级,但是其结果过于保守,现有的设备没有被充分利用.随着电力系统的不断发展,以及电力市场的兴起,提高输电网的输送能力,充分发挥输变电设备的效益,已越来越引起人们的重视.该文介绍的基于风险的安全分析方法顺应了新形势下的要求,把经济性这一因素引入到了电力系统安全分析中来,定量的分析电力系统的安全性,重新确定安全边界.文中介绍了将基于风险的安全分析方法应用于暂态稳定问题的分析:利用条件概率和全概率理论建立暂态失稳的概率模型,并同时考虑暂态失稳的后果模型以建立一个完整的风险指标.从而把安全性和经济性放在一个框架内综合考虑.然后将基于风险的暂态稳定分析方法在单机无穷大系统上进行模拟,最后将此方法应用于实际的江苏电网.江苏电网以长江为界分为北网和南网,北网电源相对集中,南网负荷增长迅速,尤其在山西阳城电厂并网发电,以专厂专线专供方式远距离向江苏送电,使江苏电网的暂态稳定矛盾更趋突出.长江过江断面已成为江苏电网北电南送的瓶颈,严重制约了主输电网的潮流输送.应用基于风险的暂态稳定安全分析方法,可以比较精确地找到电网获取最大效益及承受较小风险的最佳平衡点.当电网运行需要时,可以适当提高长江过江断面的输送限额,释放阳城电厂及江苏北网电源的发电能力,有效地提高江苏电网的输电能力.该文最后从精确性和简单快速性两个角度来阐述了如何提高基于风险的安全分析方法的实用性.

关键词： PMU   同步数据   电力系统   暂态稳定分析   相量测量单元   GPS  

摘要： 同步相位测量单元利用全球定位系统 (GPS)提供的精确时间基准对电力系统的状态进行数据采集。传统的暂态稳定分析方法主要是基于各节点的异步采样数据来判断稳定。PMU的同步采样数据为电力系统的暂态稳定分析和控制提供了一条新的途径 ,也为传统的电力系统暂态稳定分析方法提出了改进的条件。本文首先简要介绍了相量测量单元应用现状 。