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电力系统自动化 2007年第15期杂志 文档列表

电力系统自动化杂志专家论坛

关于广域测量系统及广域控制保护系统的评述1-5

摘要：评述广域测量系统及广域控制保护系统的构成、关键技术及应用领域,提出广域测量预警控制系统的概念。分别讨论了基于纯相量测量单元（PMU）数据的应用功能,以及结合PMU数据与模型仿真结果的应用功能。在此基础上指出广域测量预警控制系统理论和应用的瓶颈及可能的解决途径。

电力系统自动化杂志运行可靠性与广域安全防御

与主导振荡模式有关的小扰动稳定域边界拓扑性质6-10

摘要：针对4机11节点电力系统,通过详细模型下的仿真发现小扰动稳定域边界上会出现几何形状的突变现象。进一步研究表明,所发现的小扰动稳定域边界的突变是由于对应边界处的主导振荡模式在不同模式间发生了跳跃变化。同时指出,存在造成小扰动稳定域边界突变的其他原因,边界上主导模式的跳跃仅是小扰动稳定域边界突变的一种机理解释。

直流广域自适应阻尼控制器设计与RTDS实验11-16

摘要：传统的阻尼控制器较难适应系统结构与运行方式的变化,导致电网的低频振荡现象仍然时有发生。设计了一种基于广域动态信息的自寻优自适应阻尼控制器。该控制器使用改进的Prony算法,在线分析得到系统弱阻尼区间振荡模式的阻尼比,并据此通过自寻优的方法调整控制器的参数。该方法避免了现有自适应阻尼控制方法中存在的系统降阶模型辨识的困难,其控制效果通过在南方电网直流调制中的仿真应用得到了验证。进一步,实现了该直流自适应阻尼控制器的软硬件系统,并在基于实时数字仿真器（RTDS）与广域测量系统物理装置的实验平台上进行了测试。闭环控制实验结果说明了此自适应策略的有效性及广域阻尼控制的可行性。

基于谓词逻辑的变电站模型表示和变换17-21

摘要：提出将IEC61970的公共信息模型（CIM）元模型和IEC61850的变电站配置语言（SCL）元模型采用统一的面向对象元元模型来描述,给出了相应的映射方法。用基于谓词逻辑的一阶语言表示该元元模型,使不同元模型成为该形式语言的不同解释。针对不同的元模型定义相应的一阶语言,将具体的模型表示为该语言的解释。在元模型的基础上制定变换规则,规则表示为一个综合考虑了2个元模型的一阶语言上的公式。由于模型和模型变换规则均基于谓词逻辑,模型的变换问题转化为谓词逻辑的运算和消元问题。针对该问题,提出了模型变换的自动化框架,可以在人工制定变换规则的基础上自动完成变电站模型的变换。

电力系统自动化杂志学术研究

需求侧参与期权市场的电力市场均衡分析22-25

摘要：期权是电力市场参与者使用的主要金融工具之一。建立了风险厌恶的购电商以效用最大为目标、风险中立的发电商按Cournot方式竞争的两阶段博弈模型,给出了市场均衡的解析解。结果表明期权对电力市场的作用要强于远期合约,随着购电商等值风险规避指数和现货市场电价波动性的增加,发电商的市场力逐渐加强,为保持较高的收益和现货市场电价,发电商有兴趣维持现货市场电价的高波动性。

白噪声激励下的低频振荡模态参数辨识方法26-29

摘要：提出一种白噪声激励下的低频振荡模态参数辨识方法,该方法可以代替人工短路和投切电网元件等措施的扰动方式,使辨识过程更加安全经济。首先以白噪声为输入信号,根据输出与输入之间的互相关函数估计脉冲响应函数;然后利用估计的脉冲响应函数,并采用特征系统实现算法辨识电力系统的多输入多输出状态空间模型,进而识别出系统特征值和模态振型向量。在模态参数识别时,虚假模式的产生不可避免,通过对观测量的功率谱分析,可以校验哪些是真实模式,哪些是虚假模式。并以一个4机电力系统的实例仿真检验所提出的方法在每一个步骤的有效性。最后,通过模型交叉确认,进一步证明了辨识得到的状态空间模型是精确的。

考虑网络传输延迟的二级电压控制30-34

摘要：随着电力数据信息网络的发展,为了提高控制系统的灵活性和可靠性,二级电压实时控制系统的控制信息和数据可以逐步发展到在基于TCP/IP的标准数据网络上传输。基于网络传输的闭环控制系统设计必须考虑信息传输延迟的影响。根据二级电压控制的基本原理,建立了考虑网络传输延迟的二级电压控制模型,设计了基于多步预测和延迟补偿的二级电压控制器,以保证控制系统在网络环境下具有良好的控制性能和稳定性。以新英格兰39节点系统为例进行数字仿真,验证了这种基于网络通信的新型二级电压控制器的性能和效果。

具有变量范围约束的潮流算法在OPF中的应用35-40

摘要：提出一类新的电力系统最优潮流（OPF）算法。运用函数变换法模拟变量不等式约束,建立具有变量范围约束的潮流方程,并将目标函数与其上限值构成优化目标方程,与变量范围约束潮流方程一起组成扩展的变量范围约束潮流方程。该方程为非线性不定方程组。逐次收缩目标函数上限值,运用广义逆矩阵和牛顿—拉夫逊法求解,将OPF问题转化为一系列求解非线性不定方程组的一维优化逼近过程。介绍了以最小发电费用为目标的潮流优化问题和以最小有功网损为目标的无功优化问题的新算法,通过实例验证了算法的实用性。

基于二级分裂迭代法的配电网潮流计算方法41-45

摘要：二级多重分裂迭代法是一类新的求解大规模稀疏线性代数方程组的有效并行计算方法。文中简单介绍了二级多重分裂迭代法,并结合配电网潮流计算从数学和物理意义上对内分裂、外分裂方法进行描述,继而导出基于二级分裂迭代法的配电网潮流计算方法。作为算例,利用导出的算法对IEEE32节点系统和一个实际的较大规模配电系统进行了潮流分析计算,并对算法性能进行了分析和比较。研究工作的主要目的是将二级多重分裂迭代法这一新方法引入电力系统的分析计算,并对算法进行一个基本的评估。

基于主观贝叶斯方法的电力系统故障诊断46-50

摘要：提出将主观贝叶斯方法应用到电力系统故障诊断中,并与贝叶斯网络方法相结合,既克服了贝叶斯网络方法参数难以获得的问题,又发挥了贝叶斯网络在推理方面的优势。在用主观贝叶斯方法进行推理计算时,对贝叶斯网络进行了2步合理的简化,使得算法更为简单高效。针对故障诊断中的不完备信息情况,应用了证据的不确定性推理和比较异常事件数2种方法。在应用比较异常事件数的方法时,为解决大量信息缺失时出现的组合爆炸问题,对贝叶斯网络进行了分层,提出利用已有的继电保护信息推断缺失信息状态、删除不重要的缺失信息等规则,明显减少了计算量。大量算例表明了该方法的合理性和实用性。

基于广义自回归条件异方差模型的负荷预测新方法51-54

摘要：广义自回归条件异方差（GARCH）模型具有描述时间序列波动性的能力。文中将GARCH模型应用于短期负荷预测研究。通过分析经典时间序列模型随机扰动分量,论证了自回归条件异方差（ARCH）效应的存在性,探讨了经典模型同方差假设不满足的问题。进一步建立了GARCH模型,将时间序列的条件与方差纳入负荷预测模型,使用极大似然估计（MLE）获得模型参数估计。最后从实际预测效果的角度,将GARCH模型与经典模型进行了比较。实际算例结果表明该方法相比于经典模型有更贴近实际的理论假设和更强的预测能力。

电力系统自动化杂志研制与开发

基于无互联线控制的电子电力变压器并联技术55-60

摘要：提出一种新的电子电力变压器（EPT）无互联线并联控制策略。所提出的控制策略基于功率下垂控制理论,由有功功率均分控制回路和无功功率均分控制回路2部分组成。为了抑制输出电压的相位偏差,在控制回路中增加了输出电压相位同步控制回路;为使系统在线性和非线性负载条件下都能获得好的功率均分性能,在控制回路中增加了谐波电流控制回路;为改善系统的动态响应特性,增加了微分控制环节;为分析系统的稳定性和动态性能,方便控制参数的设计,建立了系统的小信号模型。仿真结果表明,所提出的控制策略获得了好的功率均分性能和电压调制特性,具有良好的动态响应特性,且在非线性负载条件下也获得了较好的均流特性。

考虑谐波随机性的最优APF补偿容量确定方法61-64

摘要：有源滤波器（APF）容量的提高一方面受到变流器件所能处理的功率范围的限制,另一方面实际补偿装置很少考虑谐波的随机波动性特征,从而造成装置的补偿容量不能得到充分利用且运行成本增大。考虑谐波的随机波动性,文中引入M95值的定义,重点分析了随机谐波信号确定分量的提取。提出当补偿对象超过M95值或确定分量时,以M95值或确定分量作为实际补偿目标,并以此作为容量设计的依据,给出了当补偿容量越限时的处理方法和实例分析。用所提出的方法对APF的补偿容量进行设计,在保证配电网节点处谐波含有率满足一定的概率指标要求的前提下,能充分利用补偿装置的容量,在减小实际装置补偿成本的同时间接提高了装置的补偿容量。

基于DEA/AHP模型的电力系统黑启动有效方案评估65-69

摘要：电力系统全部停电后的黑启动过程是一个非常复杂的问题,科学合理的黑启动方案对于大停电后的快速恢复有着重要作用。把基于数据包络分析（DEA）的层次分析法（AHP）（DEA/AHP）模型用于电力系统黑启动方案的评估排序。该方法充分利用DEA和AHP的特点,避免了人为设定AHP判断矩阵的主观性和随意性,克服了DEA不能在一个尺度上对方案进行全排序的缺点。针对天津电网,用该方法对候选黑启动方案进行评估,得出了最优方案,验证了该方法的可行性和有效性。

大型发电机组合灭磁方式70-73

摘要：在广泛研究现有发电机灭磁方案的基础上,提出一种新型灭磁方案,即线性电阻加非线性电阻组合灭磁。仿真结果表明,该方案克服了线性灭磁速度慢的缺点,同时提高了使用纯非线性ZnO电阻灭磁的可靠性并因此减少了维护工作量。该灭磁方案已被采用到600MW火电机组中。

直接并网的中小型发电机定子接地保护74-78

摘要：指出了现有中小型发电机定子接地保护原理的不足。详细阐述了在发电机中性点不接地和经消弧线圈接地2种情况下,分别在系统侧单相接地和定子接地时机端零序电流和零序电压的方向关系。提出了基于零序电流与零序电压方向关系以及基于零序差流与零序电压方向关系的新型的定子接地保护原理。通过试验和现场运行情况表明了该保护原理的可行性。

基于IEEE 802.16d标准的馈线保护通信方案79-83

摘要：实现馈线的快速保护,关键是多点保护信息的快速交换。从经济角度考虑,馈线保护通信应当与配电网自动化通信相结合。无线通信技术具有灵活性高、成本低的优点。提出一种基于固定无线宽带通信技术的通信组网结构,并在此基础上提出了一种实现馈线快速保护的通信方案。为满足保护信息通信的高可靠性和快速性要求,给出了基于IEEE802.16d标准的空中接口方案。重点对媒体访问控制（MAC）层的上行接入和调度协议进行了扩展。仿真计算结果表明,该方案可以满足馈线快速保护的要求。

基于新型小波神经网络的电力故障回放技术84-88

摘要：在已有小波神经网络研究的基础上,从小波库中抽取最优小波包基作为神经元激励函数,并由时频逼近原理确定网络结构和结点个数;采用速度跟踪粒子群优化训练网络权值,克服了传统学习算法收敛速度慢和易陷入局部极小的缺陷。介绍了该网络的结构设计和参数训练方法,利用仿真实验证明其能够精确和快速地逼近非线性系统,并将该网络应用于电力故障回放装置中功率放大部分的系统辨识,建立装置的输入输出模型,根据模型输出和理想放大值确定修正值表,对故障录波数据在数字域内修正后再投入装置进行故障回放测试,有效解决了回放波形的非线性失真。