郑禄[1]2002年在《地方电网低频振荡抑制的方案研究》文中进行了进一步梳理本文对电力系统中常见的低频振荡现象进行了相关的理论分析，并针对控制方式提出了几种抑制低频振荡的方法，通过对这几种方法的优缺点的比较，最终提出了统一潮流控制器（unified power flow controller-简称UPFC）的状态反馈线性最优控制器的设计方法。首先简要描述了电力系统低频振荡现象，分析了与电力系统低频振荡有关的理论基础。从而得出，电力系统低频振荡是由于系统正阻尼不足甚至产生负阻尼而引起的，可以将其归类为动态稳定问题。在介绍了励磁方式的分类及发展之后，提出了附加励磁控制设计的原则和方法；基于电力电子技术发展起来的灵活交流输电技术近年来引起了学术界的广泛关注，为抑制低频振荡提供了新的有效手段。其中UPFC更是研究的热点。本文先采用传统的PID控制原理，基于UPFC静态模型及其控制量设计了UPFC的PI控制器。通过分析比较电力系统稳定器（power system stabilizer-简称PSS）、PID及线性最优控制的优缺点及使用范围，从而应用现代控制理论中的最优线性控制理论，基于UPFC的动态模型，构造了UPFC的状态反馈线性最优控制器，有效地抑制了系统的低频振荡，提高了电力系统的动态稳定性。最后，考虑到工程实践的需要，提出了更加符合工程实际的次最优控制理论。结合叁峡水利电力公司电网的具体情况采用了PSS来抑制系统的低频振荡，经实践证明效果显着。
刘阳[2]2012年在《分布式小水电对电网小干扰稳定性的影响研究》文中研究指明小水电是我国分布最广泛、蕴藏量最大、开发成本最低的洁净可再生能源。我国长期以来一直支持小水电的发展。截止到2010年，我国小水电总装机容量5512万千瓦，年发电量1600多亿千瓦时，约占中国水电装机和年发电量的30%。但是，小水电出力受气候条件影响极大，且具有波动性和随机性。其调节性能差、丰枯变化大的特点给主网的安全稳定运行带来了巨大影响。因此，深入研究小水电并网运行对大电网小干扰稳定性的影响具有重要的理论和实际意义。本文紧密结合工程实际开展分布式小水电对电网小干扰稳定性影响的研究。首先，概略地综述了国内外小水电的开发利用现状，简要分析了小水电并网运行对电力系统的影响；鉴于我国小水电行政管辖及调度管理权限的历史变迁，阐述了深入研究分布式小水电影响下的电网小干扰稳定性问题所具有的实际工程意义。论文系统地介绍了当前应用于电力系统低频振荡研究的主要分析方法，分析阐述了其各自的主要特点；研究和阐述了一般动态系统小干扰稳定性的基本概念及其基本数学模型；结合本文研究的实际需要，简要介绍了小干扰稳定性分析所采用的同步发电机、励磁系统、小水电机组及其集群等值的数学模型，分析阐述了各自的模型特点。在上述工作的基础上，以湖南电网为背景，以PSASP为基本工具，以仿真计算为基本手段，较系统、全面地研究了分布式小水电并网运行后的湖南电网小干扰稳定性问题。构建了不计小水电动态特性的典型模型、上网小水电动态特性的集中等值模型、详细研究区域小水电分布式接入的动态模型等3种计算模型；以夏季小方式（小水电满发且最小负荷方式）为研究对象，以大量仿真计算为依据，从区域间振荡模式、区域内振荡模式（局部振荡模式）2个层面，通过比较分析，系统地研究了分布式小水电并网对湖南电网小干扰稳定性的影响。结果表明：大量分布式小水电机组的接入，弱化了系统阻尼，更容易诱发系统的低频振荡，是严重威胁大电网安全稳定运行的隐患。本文的研究来源于实际生产课题，其结果及结论对电力系统的运行调度具有决策参考价值。
吴琛, 李玲芳, 张丹, 张杰, 程旻[3]2007年在《滇西六地州电网安全运行分析及措施研究》文中研究说明随着云南电网向滇西地区的延伸,滇西的大理、保山、德宏、丽江、迪庆、怒江地区电网相继并入云南主网运行,并入主网运行后的各地州电网,其供电质量和供电可靠性都得到大幅提高。但是, 由于各地州电网电源装机和负荷发展不平衡、电网延伸快以及运行管理相对滞后的特点,对主网和地区电网的安全运行控制带来了新的问题。本文主要针对2006年云南电网以及滇西部电网进行分析,明确制约西部电网外送能力和运行安全的关键点和薄弱环节,提出提高西部电网送电能力和运行安全的措施.确保电网的安全、稳定运行。
刘熠[4]2011年在《水口发电厂发电机组励磁系统PSS参数计算与试验》文中提出水口水电站是1983年福建地方电网上划中央管理后的第一个“国字号”能源大项目，作为福建电网的主力电站，担任着福建电网调峰、调频、调压和事故备用任务，其机组PSS功能的正确发挥对稳定福建电网起到至关重要的作用，至2006年起水口对其所辖7台发电机组进行了励磁控制系统改造，使用基于SIMADYN D全数字式微机励磁调节器的德国西门子公司新一代THYRIPOL励磁控制系统，替代原有的以西门子S5PLC为核心的旧系统，其PSS控制系统也由硬件PSS独立控制过渡为软件PSS综合控制方式。本篇论文首先对型电网发生低频振动原因进行理论分析，得出作为主力电源点的机组实现抑制电网低频振动所需要调整的重要控制环节。其次，以福建水口电站大型水力同步发电机组（200MW单机）快速自并励系统为例，对电网低频振荡原因与当前主流解决方法进行介绍，深入分析了水口大型水轮发电机组励磁系统PSS对抑制福建电网产生低频振荡起到的作用。再次，系统介绍了基于SIMADYN D全数字式控制器的水口电站机组励磁系统PSS设计思想、水口励磁系统PSS参数的计算、SIMADYN-D控制系统编程设置、参数仿真、具体实验过程，阐述我国PSS研究在电力生产过程中的工程实例，同时附带介绍西门子SIMADYN-D控制系统在大型发电机组励磁控制方面的应用。总而言之，本文取得的成果主要有：首先，通过理论分析与仿真计算，取得几组满足福建-华东电网稳定运行要求的机组PSS参数；其次，利用编程调试工具在励磁SIMADYN-D控制系统完成PSS参数输入，实现软件PSS控制；再次，制定合理、安全的试验方案，检验PSS设置在实际运行中的表现。本文接合现场实际工作，具有一定的参考意义。
程磊[5]2008年在《电力系统稳定器（PSS）在塔里木油田电网的应用》文中研究指明随着电力系统快速励磁的引入和电力系统规模的逐渐扩大,电力系统低频振荡的现象也日益突出。低频振荡一旦发生,将持续短时间后消失或者加剧以致系统解列。近年来,在我国电力系统中低频振荡现象也时有发生,成为影响电力系统稳定运行的突出问题。励磁控制是提高电力系统动态稳定性的重要手段,电力系统稳定器(PSS)结构简单、物理概念清晰,是抑制低频振荡、提高电力系统动态稳定性最为经济有效的措施,已经在系统中得到了广泛的应用。多机系统中,多PSS之间的相互影响和作用是十分复杂的。需要协调配置PSS的参数,才能使各个PSS之间相互配合、充分的发挥作用,使电力系统的动态稳定性从整体上得到提高。论文首先介绍了电力系统各种元件的数学模型,给出了适合研究低频振荡的原动机、发电机、励磁系统和负荷等的数学模型;然后在单机无穷大系统的基础上,推导了电力系统低频振荡的负阻尼机理,回顾了励磁系统导致负阻尼来解析电力系统产生的低频振荡;为针对性地分析元件对低频振荡的影响,建立了相应的系统模型;结合电力系统分析方法——特征值分析法,对建立的不同的电力系统模型列写状态方程系数矩阵,计算其特征根以及相关矩阵并加以分析、讨论。在深入地研究了神经网络理论的基础上,对PSS参数进行优化。它采集系统的状态变量为输入,产生一个附加励磁控制量,配合电压调节器来进行工作,可以使系统在受到扰动以后能尽快回到稳定状态,提高系统的功角稳定性及电压调节质量。
张俊宜[6]2008年在《基于电力系统黑启动燃气轮机建模与仿真研究》文中研究指明燃气轮机及其联合循环由于其高效率、低污染,起停迅速等特点是被广泛使用的发电方式之一。随着我国西气东输,沿海LNG工程的开展,我国燃气轮机发电事业得到了飞速发展。特别是沿海一些城市燃机比例达到相当规模。燃气轮机一直行使着调峰电站,基本负荷发电的功能,但是却被忽略了其从电力安全角度的黑启动能力。正常情况下电力系统机组的启动电源来之电网,电力系统黑启动即在电网全黑的情况下发生大面积停电事故,借助自身的启动能力快速恢复电网的过程,黑启动能力是考核电力安全的重要指标。通常电网以水电机组作为黑启动电源的首选,绝大多数黑启动方案也都是以水电厂作为黑启动电源编制,然而燃气轮机机组同样具有黑启动的能力,以燃机作为黑启动电源的研究却很少,对于像缺乏水电的地区以燃气轮机作为黑启动电源的研究具有十分深远地意义,而对于具备黑启动能力的电网,考虑燃机为小系统恢复的电源点对于增强自身电网黑启动可靠性同样具有十分重要的意义。本文首先分析了燃气轮机在我国和世界的发展趋势,以及黑启动的研究现状,提出了燃气轮机作为黑启动电源研究的必要性。然后着重从燃机机理基于模块化的建模思想出发建立精确的燃气轮机模型,并结合其控制系统建立整体仿真模型,模型在MATLAB/SIMULINK中验证。然后结合深圳地方电网黑启动过程中小系统恢复的方案,以深圳月亮湾燃机电厂9E机组为研究对象,制定黑启动恢复计划,在特定的电力网络构架下,将建立的模型在电力系统暂态仿真软件BPA中实现,着重分析了黑启动过程中机组电压和频率的稳定性问题,验证了方案的有效性。为燃气轮机黑启动研究打下了基础。
杨丽君[7]2010年在《电力系统大停电后恢复算法研究》文中研究说明电网互联规模的扩大,满足了现代社会对电力供应日益增长的需求,同时网络结构的日趋复杂也给电网运行带来很多潜在的威胁,一旦发生大面积停电事故,所造成的社会影响和经济损失将极其严重。作为电力系统安全防御的重要措施之一,研究电力系统大停电后安全、快速、有序地恢复系统供电,是减少大停电损失、加快系统恢复的重要手段,也是构建智能电网的重要内容,具有重要的理论意义和社会价值。大停电后的电力系统恢复是一个复杂的控制和决策过程,具有多目标、多阶段、多方参与的属性,通常划分为叁个阶段:黑启动阶段、网架重构阶段和负荷恢复阶段。利用各种优化方法实现大停电后系统恢复的决策分析是必要的手段。根据大停电后系统恢复进程的叁个阶段,本文进行了以下研究工作:(1)提出一种基于支持向量机理论的过电压预测方法,将其过电压的预测结果与EMTP的计算结果、及神经网络的预测结果进行比较。结果表明采用支持向量机理论能够实现过电压快速、准确预测,能够满足黑启动初期空充长输电线路过程中对可能出现的过电压的校验需要。(2)提出一种利用复杂网络理论评估电网节点重要性的方法。首先将电网抽象成一种赋权值的复杂网络,采用复杂加权网络的节点凝聚方法计算电网中各节点的重要度指标,客观上评价出较为重要的网络重构节点。根据电源和负荷的实际重要性进行适当调整,从而确定进行网络重构的目标节点。在此基础上,利用Kruskal最小生成树算法,计算出覆盖网络所有节点的最小生成树拓扑。通过适当地删减树枝,构造一个覆盖所有重要节点的局部最小生成树,可将此局部最小生成树拓扑作为重构主干网架的一个目标网络。(3)针对网架重构阶段的目标,提出一种基于蚁群优化算法结合最短路径算法的主干网架重构方法,优化主干网架同时,亦优化主干网架的各节点路径投入顺序。该算法过程分为两个层次,外层计算利用蚁群算法实现节点投入顺序优化。在各重要节点之间建立广义路径,动态调整已供电区域路径的线路权值。内层利用最短路径算法计算每一待投入节点与已供电区域间的最短路径和距离,并为蚁群算法信息素更新提供依据。算例表明该算法具有较高的计算效率,收敛速度快。(4)针对大规模负荷恢复阶段的任务,提出一种改进蚁群算法实现负荷恢复阶段网络优化的方法。保留适当系统备用容量的前提下,通过扩展潮流计算方法,计算当前时段系统可恢复的最大负荷量,以此负荷恢复量最大为目标函数,利用改进蚁群算法实现网络优化。蚂蚁选择路径的过程采用随机拓扑的搜索策略,能扩大蚂蚁搜索范围,确保有更多机会搜索到全局最优解,且保证所有恢复路径的连通性。为提高方案可行性验证速度,引入蚁群搜索的模式记忆功能,记录已搜索验证过的部分较好恢复方案,对目标值较小的方案不再进行潮流计算验证,避免大量反复验证恢复方案可行性的问题,提高了整个算法的计算效率。算例表明利用改进蚁群算法进行负荷恢复的优化过程快速、有效,适合于负荷恢复的各个阶段。
师睿[8]2008年在《新型直流牵引供电系统可靠性技术的研究》文中研究表明现有直流牵引供电系统中二极管整流方案能量单向流动的缺点,使得列车在制动过程中产生的回馈能量被大量浪费,因此需引入新型能馈式供电装置。但新装置如何在现有供电体系中发挥其效能、保证可靠性是其研制中的一个关键问题。本论文以此为出发点,计算了符合供电系统要求的系统容量;讨论了整流装置的电磁兼容问题,并提出了一系列电磁兼容设计方案;在研究了新型供电系统整流开关器件IGBT的各种特性之后,研制了一种带有短路保护功能的IGBT驱动模块,具体研究内容如下:本文在对现行轨道交通供电系统进行了总体分析之后,总结了二极管整流直流供电系统设计基本要求,从中吸取同样适用于新型直流供电系统的部分。同时比较了新型供电系统与二极管整流供电系统的异同,提出了新型供电系统的基本设计原则。在此原则下,研究了新型供电系统主电路中一次设备的选择方式,计算了变压器可靠运行的容量,提出了主回路中开关器件选取原则和各个设备的选择参数计算方法。最后研究了整个系统的接地方案,并提出了针对新型供电系统的接地方案。从IGBT器件的结构和特性出发,从理论上分析了IGBT器件各部分杂散参数对IGBT开关性能的影响,在此基础上,对大功率IGBT的开关特性进行了研究;在对现有IGBT驱动保护电路中的电源方案、隔离方案、故障检测方案和故障关断方案进行全面的比较后,研制了一种大功率IGBT的驱动保护电路。其中包括一种适用于紧凑空间的小型化驱动电源,给出了驱动模块逻辑电路,采用了软降栅压的短路保护措施,并且仅在开通瞬问设置保护盲区。实验结果证明,本驱动电路能够很好的实现正常驱动、故障检测以及短路保护等功能。最后,对整流柜内的电磁兼容性方案的设计进行了研究。从电磁干扰源出发,研究了主电路中杂散电感的计算方法,设计了主电路低感母排结构,以电磁场理论为基础,分析推导了四种典型连接回路的线路电感,给出了导线结构参数变化时不同连接回路的单位长度电感曲线。并在此基础上给出了直流母排结构的电感量计算,在分析了四种典型回路对空间电磁干扰影响后,从理论上说明了在功率变换器设计中采用的连接回路的导体厚度和回路间的绝缘层都是越薄越好。通过实例对系统设计中的IGBT变流器主电路布局进行了研究,同时根据回路杂散参数情况,计算了吸收回路参数,结果证明,该方法对抑制开关过电压效果很好。最后以整流装置的控制系统为对象,提出了控制系统的电磁兼容性设计方案。
董晓燕[9]2012年在《地区电网黑启动方案的研究与制定》文中指出近年来大事故的频频发生使得电力系统的安全稳定问题和大事故后的恢复问题即黑启动问题越来越受到人们的重视。黑启动是指整个电力系统因故障停运后,在无法依靠其他电网送电恢复的条件下,通过启动系统中具有自启动能力的机组,带动无自启动能力的机组,逐步扩大系统的恢复范围,最终实现整个系统的恢复。黑启动是电力系统安全稳定运行的最后一道防线。为了制定合理的黑启动方案,加快系统全黑事故后的恢复过程,减少事故损失,解决系统恢复的可靠性和经济性之间的矛盾,必须深入进行区域电网黑启动方案研究,合理选择黑启动电源和黑启动路径,制定有效的恢复计划和恢复策略。本文致力于区域电网黑启动方案的制定的研究,在对黑启动的基本技术深入分析的基础上,结合湖州电网的实际情况进行了黑启动主要技术问题的研究,包括黑启动的一般过程、电源的确定、初始状态的规定、区域划分原则、恢复路径的选择和地区电网与系统的并列点。对于黑启动需要防范的问题进行了研究,包括电网及负荷恢复过程中的频率电压控制、防止过电压、防止机组自励磁、防止黑启动初期低频振荡问题以及初步恢复后系统稳定问题。并且结合湖州电网的实际情况给出了地区电网黑启动过程中的应对策略。最后进行了湖州电网黑启动方案制定的研究。介绍了湖州电网的概况和重要厂站情况,然后重点阐述叁套湖州电网黑启动操作方案,叁套方案分别针对湖州电网不同假设条件下的具体情况,利用对最有利的启动路径,尽量缩短黑启动时间,减少损失。
方军[10]2003年在《PSS/E的发电机组励磁系统建模和电力系统分析》文中提出本文完成了PSS／E的福建省电力系统的基本框架以及发电机、励磁系统、调速系统、负荷的数学模型和参数，实现了大型水、火电厂发电机组励磁系统实测模型和风电机组的PSS／E建模，提出了PSS／E与BPA、PSASP数据互转的部分要点，比较了福建电力系统现有大型水、火电厂发电机组它励与自并励励磁方式的动态和暂态性能的差别。 将系统辨识技术应用于励磁系统参数辨识现场试验，建立了一个大型火电厂和一个大型水电厂的PSS／E的实测的励磁系统模型，进行了系统分析，并和实际故障录波进行了对比，还对风电场接入系统作了初步的分析。 本文的工作促进了PSS／E在福建电力系统的应用，促进了福建全省主要发电机组励磁系统为建立PSS／E实测模型现场试验的进一步开展，为后续新建大型水、火电厂发电机组励磁方式的选型提供了参考意见，为风电场风机选型和接入系统也提供了意见。 PSS／E对福建电力系统潮流分析的结果与BPA和PSASP一致，该软件适用于福建电力系统的潮流和安全稳定分析，宜推广应用。使用动态信号分析仪HP35670A，对福建省电力系统大型水、火电机组励磁系统进行现场测试，所建立的模型和参数可以在PSS／E中建模并用于电力系统分析。 本文以“福建省大型发电机组励磁系统建模”项目为背景对福建电力系统PSS／E的应用进行了一次尝试，今后这一领域还有大量的工作要进一步开展。
参考文献：
[1]. 地方电网低频振荡抑制的方案研究[D]. 郑禄. 重庆大学. 2002
[2]. 分布式小水电对电网小干扰稳定性的影响研究[D]. 刘阳. 湖南大学. 2012
[3]. 滇西六地州电网安全运行分析及措施研究[C]. 吴琛, 李玲芳, 张丹, 张杰, 程旻. 2007云南电力技术论坛论文集. 2007
[4]. 水口发电厂发电机组励磁系统PSS参数计算与试验[D]. 刘熠. 福州大学. 2011
[5]. 电力系统稳定器（PSS）在塔里木油田电网的应用[D]. 程磊. 新疆大学. 2008
[6]. 基于电力系统黑启动燃气轮机建模与仿真研究[D]. 张俊宜. 上海交通大学. 2008
[7]. 电力系统大停电后恢复算法研究[D]. 杨丽君. 燕山大学. 2010
[8]. 新型直流牵引供电系统可靠性技术的研究[D]. 师睿. 北京交通大学. 2008
[9]. 地区电网黑启动方案的研究与制定[D]. 董晓燕. 浙江大学. 2012
[10]. PSS/E的发电机组励磁系统建模和电力系统分析[D]. 方军. 福州大学. 2003
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