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关键词： 电力系统暂态   教学方法   应用环节  

摘要： '电力系统的暂态分析'课程主要有三相对称短路和不对称短路的分析和计算,电路模型分析复杂。这里提出重视电力系统仿真软件的使用、增加应用环节的讲解以及提高教师授课专业水平等方法,通过教学改革,把复杂电力系统暂态分析形象化、图形化,增加应用环节,为提高学生学习暂态分析课程的兴趣和理解力提供技术参考。

关键词： 电力电子化电力系统   暂态稳定   直接法  

摘要： 电力电子化电力系统具有一定的特殊性,当电力电子器件的开关在进行动作的过程中其拓扑结构也相应地会发生变化,而且电力电子化电力系统本身具有较强的非线性,系统的整体结构非常复杂,状态变量的阶数也相对比较高,由于上述原因导致电力电子化电力系统的暂态稳定性也面临着巨大的考验.本文主要针对电力电子化电力系统的基本结构特征进行了深入分析,并在此基础上对电力电子系统暂态稳定性进行了深入研究.

关键词： 电磁暂态   频率相关网络等值   导纳矩阵   矢量拟合技术  

摘要： 风力发电场(WPP)的等值建模已成为分析大型风电场并网特征的重要研究手段,目前WPP的降阶模型已有文献进行研究,但是对应用于电磁暂态(Electromagnetic Transient,EMT)仿真的风力发电场等值建模还鲜有涉及。本文对应用于EMT仿真的风力发电场频率相关网络等值(Frequency dependent network equivalent,FDNE)进行研究,详细介绍风力发电场频率相关导纳矩阵的求取方法,采用一种应用于多个有理函数拟合的矢量拟合技术将上述频率响应拟合为一个FDNE,并对其进行无源性矫正,然后基于伴随电路的方法,在用于进行WPP外部电力系统EMT研究的时域仿真软件中搭建FDNE模型。本文同时提出一种表现风力发电场有源元件的低频动态特性的等值建模方法,采用更为简单的结构,并对VSC进行了明确的建模,通过仿真对比验证了该建模方法的精确性。

关键词： 双馈风电机组   惯性中心等效理论   频率控制   电力系统暂态稳定   功角稳定  

摘要： 含附加频率控制的风电机组可响应电力系统的动态行为,同时也对系统的动态特性存在影响。首先基于惯性中心等效理论(center of inertia,COI),分析了大规模含附加频率控制系统双馈风电机组接入电网后,系统暂态特性的变化,并推导了惯性中心同步机转子运动方程;其次基于双馈风电机组自身运行特性,分析了其运行极限与运行模式对响应系统动态行为能力的影响;将上述分析结合得出含附加频率控制系统双馈风机对系统暂态稳定性影响的关键因素。最后在电力系统综合程序PSASP中,搭建接入双馈风机的IEEE-3机9节点电力系统模型,验证上述结论的正确性。

关键词： 虚拟同步发电机   逆变器   虚拟功角特性   暂态稳定   能量函数   功率拟合  

摘要： 采用虚拟同步发电机(VSG)策略的电压源逆变型分布式电源(ⅡDG)的暂态特性与同步发电机类似,而其电流饱和环节使其暂态特性又有别于同步发电机,使系统暂态稳定分析变得更加复杂。基于能量函数法提出了一种计及VSG-ⅡDG电力系统的暂态能量函数。通过分析暂态过程中逆变器的暂态特性,以此构建其虚拟功角模型,并分析了电流饱和环节对能量函数的影响,基于此,采用输出功率拟合方法构建了计及VSG-ⅡDG的系统暂态能量函数。利用MATLAB/Simulink进行了仿真,验证了该方法的有效性。

ISBN: (纸本)9787518020171

关键词： 暂态电能质量   小波变换   S变换   BP神经网络  

摘要： 随着科学技术的不断进步发展,各种电力设备的不断更新换代,用电端的设备对电能质量的要求也不断地提高,同时各种整流设备、逆变设备的不断投入应用使得电力系统中不断出现各种电能质量问题。为了优化电力系统中的电能质量,保障各类用电设备的用电安全,需要对电能质量扰动信号进行检测识别与分析。因此,本文提出了一种电力系统暂态电能质量检测识别与分析的方法,应用小波变换和S变换相结合的方式来对扰动信号进行检测分析,利用BP神经网络算法对扰动信号进行分类识别。文中构建了1种正常信号和8种扰动信号的基本模型,包含正弦信号,6种单一扰动信号和2种复合扰动信号。首先,利用小波变换4层分解得到的4个高频序列和1个低频序列来检测各类扰动信号的起止时刻与持续时间参量,通过扰动信号的4层分解特征信号图可以明显观测到信号的突变点情况,从而得到对应的扰动发生起止时刻和持续时间。然后,应用S变换对各类扰动信号的特征进行检测,可以根据三维网格图、等高线图、包络线图和幅值曲线图得到扰动信号的起止时刻、幅值变化等相关信息,对含有谐波的扰动信号还可以检测出谐波成分与含量。最后,针对扰动信号的分类识别,构建了一种三层结构的BP神经网络,其输入、隐含、输出层分别为5、12、8维结构,以DB4小波4层分解所得特征量构造特征向量,将特征向量作为BP神经网络的输入进行扰动信号的分类识别分析。仿真结果表明,小波变换和S变换相结合的方法能够准确的检测出各类扰动信号的起止时刻、持续时间、幅值变化和谐波成分与含量等特征,BP神经网络算法对各类扰动信号的分类识别准确率全部都在92.5%以上。结果证明所提方法具有较高的检测与识别准确率和算法可行性,能够实现对各类扰动信号的检测与识别目标。文中含有图32幅,表7个,参考文献63篇。

关键词： 随机电力系统   随机微分方程   EEAC   暂态稳定  

摘要： 随着新能源等分布式电源的大量并网,插电式电动汽车的渗透率不断提高等,随机性成为了电力系统的显著特性之一。以往由于随机性并不突出,暂态稳定分析多采用确定性的模型和方法,无法应用于随机系统当中。对于受到随机扰动的系统,其暂态稳定性如何变化,以及如何快速和准确的分析评估其暂态稳定性是一个新的研究课题。在随机性日益显著的今天,该课题的研究对维持电力系统安全稳定运行具有重要的前瞻意义。本文首先对计及随机扰动的电力系统稳定性研究现状和现有的暂态稳定分析方法进行了综述。其次,基于It?随机微分方程理论,分类建模了常见的随机扰动,给出了相应的数值模拟方法。建立了计及随机扰动的电力系统数学模型,提出了一种新的随机电力系统暂态稳定评估框架。通过随机微分方程的数值方法,可以得到系统的暂态稳定评估结果。然后,确定了随机电力系统暂态稳定的指标——稳定概率。基于经典的等面积法则,结合电力系统随机微分方程模型,运用It?积分推导了适用于外部随机激励下单机无穷大系统暂态稳定分析的改进EAC法;应用所提方法对单机无穷大系统的极限切除时间进行了测算,通过与时域仿真法结果的对比证明了该方法的正确性。根据随机扰动的存在区间划分成了不同情况进行了讨论和对比,着重对比了随机扰动全局存在和随机扰动只存在于故障期间两种情况下的系统稳定概率,结果差别较为明显,实际应用中需要根据故障和随机扰动的相关性进行甄别。然后将暂态稳定分析扩展至多随机扰动的多机系统中,根据随机微分方程理论和运动稳定性量化理论,推导了适用于分析随机系统暂态稳定的改进EEAC方法。将随机扰动进行等效,通过模型聚合降维,简化了系统模型。在4机系统中进行测算,所提方法与数值仿真方法的结果对比表明了所提方法能够在保证精度的情况下显著减少计算量。通过所提方法,研究和评估了随机扰动的强度和类型对电力系统暂态稳定性的影响,并将同等强度的Poisson白噪声型和Gauss白噪声型随机扰动下电力系统的暂态稳定性进行了对比。

关键词： 风电出力   能量枢纽   主动配电网   随机模糊动态潮流   时域仿真法   暂态稳定  

摘要： 随着能源互联网建设,含风电能量枢纽接入电力系统,系统多能流耦合特征日益明显。能源转型要求优先利用风电等可再生清洁能源,而风电兼具随机模糊不确定性和波动性,能量枢纽如何对其优先利用及含能量枢纽主动配电网的潮流分析方法亟待研究;同时含风电能量枢纽与电力系统交互功率的大幅度波动或突变,对系统的暂态稳定性会带来一定影响。因此,论文从以下几个方面展开研究:首先,就风速及风电出力随机模糊性的特点,针对随机模糊风电接入能量枢纽,对含随机模糊风电能量枢纽能源耦合关系进行建模,结合含随机模糊风电能量枢纽模型,对传统耦合模式进行改进,得到优先风电利用的改进能量枢纽多能耦合模式;然后,考虑随机模糊风电波动性的特点,以日前计划为背景,构建了一种含优先利用风电能量枢纽主动配电网三相不平衡随机模糊动态潮流方法。该方法基于第二章得到优先风电利用的改进能量枢纽多能耦合模式,获得能量枢纽运行状态及其与主动配电网随机模糊交换功率,计及接入配网风电穿透水平和能量枢纽交换功率获得主动配电网与输电网源、荷及孤岛交互状态,进一步考虑配电网三相不平衡负荷,从而建立含优先利用风电能量枢纽的三相不平衡主动配电网随机模糊动态潮流模型,并结合随机模糊模拟、前推回代及三相不平衡解耦对模型求解。改进IEEE33节点系统算例仿真结果表明文中方法可有效提升能量枢纽风电利用率,兼具随机模糊性和波动性的日前计划潮流结果信息更加全面客观;最后,基于电力系统仿真软件,采用时域仿真法研究含风电能量枢纽接入电力系统对其暂态功角稳定和暂态电压稳定的影响。以含风电能量枢纽的4机两区域系统为例,根据本文构建的优先利用风电的改进多能耦合模式和常规耦合模式,得到三种场景下含风电能量枢纽接入系统的暂态仿真结果,仿真结果显示本文能量枢纽改进耦合模式暂态电压的振荡幅度和暂态功角的摆动幅度小于常规耦合模式,表明本文能量枢纽改进耦合模式可以改善其接入对电力系统暂态稳定性的影响。论文考虑风电、负荷等的不确定性和波动性,构建主动配电网随机模糊动态潮流模型,因随机模糊潮流分析结果能够兼顾随机性和模糊性,因此更加科学和全面。并通过分析含风电能量枢纽接入对系统暂态稳定性的影响,为提高系统稳定运行提供参考。