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关键词： 机器学习   暂态稳定性预测   轨迹变量   FJPD互信息   mRMR  

摘要： 广域测量系统和模式识别技术的日趋发展,为实现基于人工智能的电力系统暂态稳定性预测提供了技术和理论基础,但传统基于机器学习的暂态稳定性预测对输入特征的选择和分析仍考虑不足。通过对系统暂态过程的分析,研究各轨迹变量与暂态稳定性之间的相关性。综合考虑数据采集时间和学习机的精度,提取故障完全切除后5个周期内节点电压幅值和发电机功角、转子转速轨迹作为学习机的输入。进而提出一种适合轨迹变量特征分析的特征联合概率分布(FJPD)互信息计算方法,利用最小冗余最大相关(mRMR)原则对学习机的输入特征进行选取,实现数据的降维、减少计算量、保持预测精度,并保留特征的物理意义。对10机39节点系统的仿真样本进行学习机的训练和测试,验证了提出的基于FJPD互信息的mRMR方法对轨迹特征选择的有效性。

关键词： 暂态稳定性计算研究   隐式梯形积分法   功角变化曲线   最大相对摇摆角  

摘要： 隐形梯形积分法是电力系统暂态稳定性分析中的最基本的数值计算方法之一。研究采用隐形梯形积分法,以一个三机九节点电力系统为算例,计算了该电力系统7号母线发生0.1s的三相金属性短路故障时,三台发电机的功角发生变化的曲线;同时使用Matlab软件,设计了基于数值积分方法分析电力系统暂态稳定性的计算程序,由此可知暂态分析过程中,系统的任意两台发电机的相对摇摆角曲线图,以及基准值步长h为0.001s时的计算结果的误差曲线图。由程序得出的系统最大相对摇摆角的曲线图可知,在设定的故障下系统是暂态稳定的。

关键词： PSCAD软件   电力系统暂态分析   电气参数变化  

摘要： "电力系统暂态分析"是电气工程及其自动化专业的专业课。为了解决电力系统暂态分析教学过程中,学生对于短路过程中电流、电压和阻抗等电气参数变化难以理解。引入了PSCAD软件对电力系统中电磁暂态过程问题进行模拟和仿真,并以中性点接地单相短路为例,仿真分析了电力系统暂态变化过程中系统内部各电气参数的变化情况,得出电流电压的变化波形图。学生可以通过各电气参数直观的变化图形更好的理解电力系统暂态分析的知识,同时也加深了对于电力系统的理解,提高了教学效果。

关键词： 工程教育认证   “电力系统暂态分析”   课程研究  

摘要： 探讨作为地方性应用型本科院校,在工程教育认证背景下,针对"电力系统暂态分析"课程的改革。包括教学目标与毕业要求的对应关系,以OBE理念优化课程内容,教学内容在实践项目上的应用等,以及持续改进中的教学成效分析和教学反思。

关键词： 电力系统暂态稳定   偏移量   蒙特卡罗方法   暂态稳定性   电力市场   概率分析   转子角   大规模电力系统  

摘要： 电力系统的暂态稳定性是设计、运行人员强烈关注的重点内容,电力系统的暂态稳定性决定了系统在遭遇大扰动时保持稳定的能力。随着可再生能源、蓄电、负载管理、智能电网等技术的发展,未来电力系统中可再生能源发电量所占的比例将大大增加,风力发电、太阳能发电等方式的大规模应用导致了其间歇性将对电力系统产生极大的影响;新型蓄电设备、动态电网管理技术及智能电网的运用使得负载的类型和大小将更加易变。

关键词： 新能源发电   电力系统暂态分析   电力系统稳态分析   教学方法  

摘要： 能源危机与环境污染促使以清洁能源(如风能、太阳能)为原材料的新能源发电迅速发展,对电力系统的发展带来了巨大的机遇和挑战。以此为契机,研究电力系统分析课程的教学方法,融入新能源并网相关技术的发展,结合科研实际设计学生能力提升环节,培养和提升学生的学习能力、动手能力、创新能力和专业精神,使其成为新能源发电快速发展背景下电力系统改革的主力军。

关键词： 永磁同步发电机   控制策略   多机系统   暂态稳定性  

摘要： 近年来，随着能源结构的转型和发展，世界各国争相着重发展清洁的可再生能源。风能作为新能源发展迅速。因此，风电并网是科研的热点。直驱式永磁同步发电机已经在风电场大规模使用，这类风机并网后对电力系统暂态稳定性的影响有必要进行研究和分析。本文就直驱式永磁同步发电机并网进行建模和仿真，分析风速扰动和网侧故障对系统暂态稳定性的影响。\n 首先，对直驱式永磁同步发电机及其控制策略进行了建模研究，即建立风力机、整流器、逆变器模型，包括风机的最大功率点(MPPT)的跟踪控制。同时，为了提高仿真速度，建立整流器和逆变器的平均值模型。\n 其次，建立了直驱式永磁同步发电机并网电力系统模型，包括单机无穷大系统模型，以及三机九节点系统模型。确定了并网模型的稳态，实现两种风电并网模型稳定运行。\n 然后，采用时域仿真法对上述的两个风电并网电力系统模型在大扰动下的动态过程进行了分析。\n (1)单机无穷大系统。首先，通过仿真风速变化，使得系统在额定风速内实现MPPT控制，在额定风速和切出风速内实现恒功率控制。其次，当网侧发生故障时，采用考虑逆变器限流特性的直驱式永磁同步发电机控制方法减小逆变器电流，实现网侧故障时风电不脱网运行。\n (2)三机九节点系统。首先是风速变化仿真，研究方法和风电并网的单机无穷大系统一致。其次，网侧发生故障时的分析共两种，第一是分析该系统的5-7支路发生三相短路时的CCT以及失稳类型，分析风电并网对电力系统的暂态稳定性的影响，第二是分析该系统4-6支路发生三相短路的CCT以及失稳类型，分析不同故障地点对电力系统的暂态稳定性的影响。\n 本文算例结果表明，如果将同步发电机用相同容量的直驱式永磁同步风力发电机代替，则对于网侧的三相短路故障，风电并网有利于延长系统的临界清除时间，提高系统的稳定性;而且故障点距离风力发电系统越近，临界清除时间越长，稳定性越好。

关键词： 暂态稳定   数值积分   步长自适应   虚拟输入   紧急控制   动态等值   数值积分灵敏度   深度学习   深度前馈神经网络   暂态稳定性能指标  

摘要： 电力系统暂态稳定紧急控制是维持电力系统安全稳定运行的重要手段,而暂态稳定紧急控制算法的计算效率一直制约着其实现在线应用。实现在线计算暂态稳定紧急控制策略对于电力系统安全稳定控制具有重大的意义,而开发高效的暂态稳定分析算法以及紧急控制策略算法就具有迫切的实际意义。本文主要针对电力系统暂态稳定快速分析与控制算法进行了深入研究,提出了高效的暂态稳定分析与紧急控制策略新算法。论文主要完成了以下工作:（1）提出了一种基于虚拟输入的变步长暂态稳定数值积分算法。完整地给出了构造一定精度积分格式下虚拟输入项的处理方法,并推导了对应积分格式下发电机功角计算的局部截断误差计算公式;提出了基于预估校正变步长法的积分步长控制策略,实现了对数值积分过程中步长的自适应控制;与常规的数值积分方法相比,文中所提出的算法具有更高的计算精度以及更快的计算速度。（2）提出了基于动态等值的快速暂态稳定仿真及紧急控制策略算法。通过故障后短时间的全系统数值积分计算,将发电机组实时分群并进行模型聚合,然后运用提出的等值系统节点导纳矩阵快速计算方法,求取等值系统网络参数。在获得的动态等值系统上完成暂态稳定仿真计算和基于数值积分灵敏度的紧急控制决策计算。最终,经过等值系统向原始系统的反向映射,获得原始系统的紧急控制策略。该算法可以获得准确的暂态稳定计算结果和有效的紧急控制策略,与常规暂态稳定数值积分算法以及基于数值积分灵敏度的紧急控制算法相比大幅减少了计算时间。（3）提出了基于深度前馈神经网络与数值积分灵敏度相结合的快速紧急控制策略算法。算法构建包含“分类神经网络”和“拟合神经网络”的双层深度前馈神经网络,通过提取暂态稳定性能指标作为神经网络的输入获得暂态稳定性评估结果以及暂态稳定约束函数值;通过分别计算暂态稳定约束函数值关于暂态稳定性能指标的梯度以及暂态稳定性能指标关于紧急控制量的梯度,最终获得暂态稳定约束函数关于紧急控制变量的梯度,根据所得各个控制变量的梯度依照最优控制变量的寻优方法获得最终的紧急控制策略;算法将绝大部分原始系统上的数值积分计算转化为神经网络的计算,保留原始系统暂态稳定约束函数计算性质的同时大幅减少计算量,并且总的计算量不随所分析电力系统的规模增长而显著增加。该算法可以快速获得有效的紧急控制策略,十分适合于在线应用。

关键词： 超导故障限流器   电力系统   暂态稳定  

摘要： 超导故障限流器,是一种新型电力传输阻隔装置,具有高效阻隔电阻,抑制短路传输故障的作用,在当前大规模的电力传输体系中发挥着重要作用.基于此,文章结合超导故障限流器设计的基本特征,着重对超导故障限流器在电力系统暂态稳定中应用影响进行分析,为我国电力传输系统的综合利用提供技术指导.