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关键词： 复杂模型   暂态稳定性   人工智能   算例筛选   敏感性分析   多步泰勒展开   自适应变步长  

摘要： 为在保证大规模可再生能源接入及混合输电等复杂因素下电力系统暂态稳定性量化分析强壮性的前提下,提高算例筛选算法的加速比,利用人工智能技术将已在简单模型下满足工程应用要求的准定量的分类法与在复杂模型下精确的定量分析法相集成。首先,在多步泰勒展开所得轨迹中提取能表征复杂因素影响敏感性及多摆稳定可信度的机理特征指标,预判复杂模型的影响程度并自适应调整分类阈值。然后,通过在数值积分和多步泰勒展开之间的自适应切换,近似计及复杂模型的影响,并引入自适应的变步长来减少计算量,实现双层的分类筛选。在4个工程系统中的近2万个算例中考核了该算法框架的有效性和强壮性。

关键词： 光热发电   新能源电力系统   扩展等面积法则   暂态功角稳定性   惯量  

摘要： 光热发电兼具调峰电源和储能的双重功能,可为新能源电力系统提供转动惯量及阻尼支撑,但其对电力系统稳定性的影响尚不明确。针对光热并网对系统暂态稳定性的影响及其机理问题,首先基于容量加权法建立了光热电站等值模型,然后根据光热电站的低惯量特性,利用扩展等面积法则(extendede qual-area criterion,EEAC)分析了惯量降低对系统暂态功角稳定性的影响。研究结果表明,在单机无穷大系统中,光热电站等容量替代火电机组会导致系统惯量降低,系统暂态功角稳定性减弱。最后基于某区域电网,仿真分析了光热规模化并网对系统暂态稳定性的影响。

关键词： 暂态稳定   不对称短路   两机系统   稳定裕度  

摘要： 暂态稳定分析评估的准确性对保障电力系统安全运行具有重要意义,然而,现有研究较少分析不对称短路切机策略对暂态稳定的影响。本文分析了受到较大扰动而失稳的模式,并将其转化为两机系统模型,针对两机系统模型,构建了系统故障时稳定裕度的求解公式数学模型,并通过仿真试验,结合各种类型故障对系统暂态稳定的影响,验证了所建稳定裕度求解公式数学模型的有效性。

关键词： 分布式风力发电   电力系统暂态分析   虚拟仿真   实验教学  

摘要： 传统的实践环节出于安全、时间和空间的考虑，限制了学生在实践环节的参与程度，理论学习内容不能得到充分应用。因此，设计分布式风力发电系统暂态过程建模虚拟仿真实验平台，并应用于“电力系统暂态分析”课程教学中，以期加深学生对分布式风力发电系统暂态过程建模的理解，加强理论与实践的衔接性，推动高校实验教学的改革与创新。

关键词： 复杂模型   暂态稳定性   人工智能   算例筛选   敏感性分析   多步泰勒展开   自适应变步长  

摘要： 为在保证大规模可再生能源接入及混合输电等复杂因素下电力系统暂态稳定性量化分析强壮性的前提下，提高算例筛选算法的加速比，利用人工智能技术将已在简单模型下满足工程应用要求的准定量的分类法与在复杂模型下精确的定量分析法相集成。首先，在多步泰勒展开所得轨迹中提取能表征复杂因素影响敏感性及多摆稳定可信度的机理特征指标，预判复杂模型的影响程度并自适应调整分类阈值。然后，通过在数值积分和多步泰勒展开之间的自适应切换，近似计及复杂模型的影响，并引入自适应的变步长来减少计算量，实现双层的分类筛选。在4个工程系统中的近2万个算例中考核了该算法框架的有效性和强壮性。

关键词： 电磁暂态仿真   随机响应   谱分析   有色噪声  

摘要： “双高”电力系统中风、光等的不确定性出力及负荷的随机波动均可看作系统外部随机扰动，可建模为确定性电力系统中注入随机噪声。随机噪声的建模与仿真是对随机动力学系统进行仿真并保证仿真结果符合系统实际统计特征的关键。为实现在成熟电磁暂态仿真软件中仿真外部激励型随机扰动对电力系统的影响，本文提出一种随机噪声建模及计算方法。该方法不改变现有基于节点分析的电磁暂态仿真程序（EMTP）基本计算架构，且能保证在不同仿真步长条件下，计算所得系统随机响应统计特征一致。首先，本文从理论上解释了在EMTP架构下，系统对高斯白噪声的随机响应统计特征随仿真步长变化而变化的机理，证明了系统对具有特定时序相关性的有色噪声的随机响应统计特征不随仿真步长的变化而变化。然后，本文提出了EMTP中有色噪声的建模标准以及系统响应统计特征理论值的解析计算方法，并给出了两种常见有色噪声的构造方法。最后，本文基于CloudPSS仿真平台对所提随机噪声建模及计算方法进行了验证，并对不同仿真步长、不同噪声建模方式下得到的系统随机响应统计特征进行了对比分析。

关键词： 暂态稳定评估   机器学习   可解释性   沙普利加性  

摘要： 随着新能源和电力电子设备的大规模并网，新型电力系统安全稳定特性面临严峻挑战，数据驱动方法为建立暂态稳定评估模型提供了可行思路，而模型自身的黑箱性决定了其决策依据的不可知，成为限制其在线应用的关键因素。针对以上问题，本文提出基于改进XGBoost的电力系统暂态稳定评估模型及其可解释性方法。一方面，通过提升XGBoost模型对决策边界样本的学习能力，在满足评估速度要求的前提下显著提升了模型的暂态稳定评估精度。另一方面，为提高评估结果的可解释性，本文基于沙普利加性原理提出特征—样本可解释方法，对模型的评估结果进行归因分析。在IEEE 39节点和某省级电网仿真结果表明，所提方法相较于传统模型具有更高的评估精度，同时具备良好的可解释能力。

关键词： 风电   振荡中心迁移   暂态稳定   耦合机理  

摘要： 随着近年来风机装机容量的迅速提升,电力系统暂态过程中的功角失稳和电压失稳交互现象变得更加复杂。根据不同系统模型,分析了风电接入后对振荡中心迁移的影响,表明随着风电并网容量的增大,系统振荡中心将朝着远离风电并网位置即靠近负荷的方向进行迁移;证明了振荡中心靠近负荷侧时,系统的电压和功角稳定问题相互耦合程度加深;通过耦合指标的计算,进一步对风机接入对系统耦合失稳程度进行量化评估。最后通过在双机单负荷系统和某省网实际系统的仿真验证本结论的正确性。

关键词： 并网变流器   暂态稳定性   超级电容   不平衡功率   直流电压  

摘要： 风电外送电力系统功率输出特性由风电变流器及其控制系统主导,大扰动下易导致系统运行状态越限脱网失稳,风电外送电力系统暂态稳定分析面临困境。基于风电变流器运行控制原理,分析了风电外送系统输出功率、并网点电压跌落深度及直流侧电容电压交互耦合机理,提出故障期间由不平衡功率产生的冲击能量表征方法,提出基于超级电容器抑制直流电容电压越限的风电外送系统暂态稳定性提升策略,并给出了超级电容器容量配置方法;基于仿真算例系统,量化分析了以直流电容电压为状态量的风电外送系统暂态特性,仿真验证了所提出的风电外送系统暂态稳定提升策略的有效性。

关键词： 功率变送器   功率振荡   暂态特性  

摘要： 针对电网发生扰动或故障等非稳定运行时易造成机组轻微过度调节的问题。根据相关设备的实际安装情况,通过比较变送器模拟量输出与机端直采值,指出传统的电磁式功率变送器因暂态稳定性差、响应时间长、抗干扰能力弱等不足导致输出失真的问题。同时,提出对应的解决措施,对于提高机组安全性和可靠性意义重大。