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关键词： 暂态稳定性   直接法   数据驱动   Lyapunov函数   虚拟同步机  

摘要： 高比例新能源接入的现代电力系统越来越接近系统运行的极限,从而使电力系统暂态稳定面临着更严峻的挑战。及时有效的暂态稳定分析策略能够为电力系统暂态稳定运行及防控策略的实施提供有力帮助,能够避免故障规模进一步扩大甚至发生大范围停电事故。而随着广域测量系统和通信技术的发展,人工智能方法可以加速复杂电力系统暂态稳定分析的过程,因此,研究基于数据驱动的电力系统直接法暂态稳定分析具有重要的现实意义。论文的主要研究内容分为以下几个方面:（1）为解决直接法暂态稳定分析中计算不稳定平衡点复杂并耗时的问题,提出一种基于PSO-MSVR方法的电力系统暂态不稳定平衡点预测方法。首先,采用BCU方法计算系统不同运行方式下的不稳定平衡点作为样本数据集;然后,利用MSVR方法构建系统稳态运行信息到不稳定平衡点间的映射关系,其中MSVR方法中的参数由PSO算法进行寻优,以实现更精确的预测效果;由此得到电力系统不稳定平衡点的预测模型,仿真结果表明该预测模型可以实现快速的不稳定平衡点预测并具有较高的准确度。（2）针对直接法暂态稳定分析中Lyapunov函数构造的难题,提出了一种基于神经网络的Lyapunov函数构造方法。首先,利用神经网络通用函数逼近器的特性,基于神经网络进行电力系统Lyapunov函数的构造,该策略分别由一个函数学习器和一个快速引导函数学习器找到所需函数的证伪器组成;基于构造出的Lyapunov函数可以获得由函数最大水平集表示的稳定域边界。在单机无穷大以及IEEE三机九节点系统上的仿真验证了该策略的有效性,并分别分析了不同参数对自身稳定域及在多机系统中对其它机组稳定域的影响。（3）风电出力的波动性会引起系统不稳定平衡点的变化,针对风电虚拟同步发电机并网系统提出了不稳定平衡点的计算方法。首先,建立了直驱风机系统各个部件和虚拟同步发电机控制的数学模型;基于虚拟同步发电机的动态方程,构建该系统的能量函数表达式;考虑风机出力波动性的影响,在PSO-MSVR方法的基础上建立了风电虚拟同步发电机并网系统不稳定平衡点预测模型,仿真结果验证了该方法的正确性。

关键词： 暂态稳定计算   发电机模型   负荷模型   极限切除时间  

摘要： 暂态稳定计算是电力系统安全、稳定、经济运行不可缺少的有力工具。针对海上石油平台电力系统联网进行暂态稳定分析,为其系统的规划和运行提供了有价值的参考。

关键词： 电力系统暂态分析   线上线下   混合教学法   过程考核  

摘要： 针对“电力系统暂态分析”课程教学中存在的问题,理论教学在加强对课程基本内容掌握的基础上,明确以“学”为中心的教学理念,并采用“线上线下”混合教学模式,借助智慧树教学平台,将各种不同的教学方式恰当地组合起来,形成教学方式与教学平台之间相互补充,扬长避短。教学过程中,将以问题为导向以案例为驱动贯穿于“电力系统暂态分析”课程教学实践,充分激发学生学习兴趣、提升课程教学质量,培养学生工程创新能力与实践能力等综合素质。

关键词： 风机   暂态同步稳定   内电势   锁相同步   失稳机理   新型电力系统  

摘要： 为实现"碳达峰、碳中和",我国将构建以新能源为主体的新型电力系统,风机将逐步替代同步机成为未来电力系统中的主力电源。迥异于由转子运动方程决定的同步发电机,风机暂态特性由其控制策略决定。这使得系统的同步过程由"物理主导同步"逐渐演变为"控制主导同步",导致电力系统暂态同步机制和稳定问题更为复杂。目前研究多采用数值仿真手段分析风机对同步机相对功角暂态稳定性的影响,对风机与同步机的暂态同步过程以及可能出现的暂态稳定问题认识尚不清晰。文中梳理以风电为主体的电力系统与传统电力系统暂态同步稳定问题的异同,并深入研究基于锁相同步的风电与同步机互联系统的同步过程。接着,以内电势为视角,分析不同控制方式下风机与同步机的转子转速尺度(秒级,与同步机机电尺度对应)暂态同步稳定性及失稳机理。结果表明,风机锁相同步机制会带来额外相位约束,并引发相位慢–快尺度单调失稳新现象;风机坐标变换会导致幅值/相位在装备内部产生耦合,并成为系统幅值–相位联合暂态失稳的新诱因。

关键词： 暂态稳定   PSASP   发电机功角   母线电压  

摘要： 利用PSASP仿真程序对电力系统进行暂态分析,检测电力系统受到扰动时,例如短路故障,负荷投切等,出现的异常情况,分析电压、电流、功率、发电机功角等随时间的变化是否处于规定变化范围内。将三十六节点电力系统利用PSASP系统进行仿真,进行潮流计算,模拟扰动,根据发电机功角和其他母线电压的变化情况来进行稳态分析。

关键词： 电力系统   暂态稳定性   Simulink   仿真  

摘要： 首先简要介绍了电力系统稳定性的概念、分类、特点以及提高系统稳定性的措施。之后采用MATLAB中的Simulink仿真工具对简单电力系统的暂态稳定性进行了建模和仿真分析,并且对提高稳定性的几种措施分别进行了仿真验证。

关键词： 电力系统   李雅普诺夫直接法   暂态频率稳定  

摘要： 基于李雅谱诺夫直接法对电力系统的暂态频率稳定进行了分析,指出系统在大干扰下,频率的暂态稳定性与发电机组的原动机运行在静特性的位置紧密相关,求得了暂态稳定的临界频率和吸引域估计值。分析结果表明,运行在静特性的低频段时,如果系统频率低于临界频率,将发生频率暂态失稳。该研究有助于电力系统设计运行的人员了解系统频率的暂态运行特性,采取措施防止系统暂态频率失稳。

关键词： 电力系统暂态分析   本科教学   教学体系  

摘要： 为提高本科教学质量,介绍了目前本科教学存在的问题,提出借鉴和学习德国本科教育过程和理念,以电力系统暂态分析课程为例,从学生学习主动性、师资队伍建设和教学体系等方面进行全面综合分析比较,提出适合我国本科课程教学的方案和措施。