一、电力系统在一种极限运行状态下的稳定性分析（论文文献综述）
万凯遥[1]（2021）在《静态电压稳定分岔分析及全导数算法研究》文中指出20世纪60年代以来,随着电力需求的迅猛增加,世界各地出现了由电压崩溃引起的大规模停电事故,隐藏在背后的电压稳定问题成为研究热点。当今,电压稳定分析已成为电力系统安全稳定分析中区别于功角稳定的一大重要且必要的内容。电压崩溃现象可由分岔理论给出合理的解释;其中鞍结分岔（Saddle Node Bifurcation Point,SNBP）和极限诱导分岔（Limit Induced Bifurcation Point,LIBP）被指出是导致电压崩溃事故的重要原因。基于系统数学模型计算分岔点的主要方法可划分为直接类和非直接类。这两大类方法分别在收敛及准确性和计算速度方面存在一些问题,难以适应现代电力系统静态电压稳定分析的需求。为此,本文以静态电压稳定分岔分析与计算为主要研究对象,提出了该领域的新理论和技术,以实现准确、稳定、快速地分析及计算SNBP和LIBP。所涵盖的创造性成果及意义如下:（1）针对连续潮流（Continuation Power Flow,CPF）求解SNBP需多次潮流计算致使计算量大的问题,推导了全导数方程。基于全导数方程,引入P’Q节点。P’Q节点是已知节点功率对电压全导数及无功功率的节点;利用SNBP处节点功率对电压全导数为零的特点,采用节点转换方法将SNBP的求解问题转化为一次潮流计算问题;为简化编程,提出增补节点法。进一步,考虑了多负荷增长多机调节情形下SNBP的求解问题。所提潮流算法的收敛性受初值的影响远小于崩溃点法（Point of Colapse,POC）,计算效率较CPF大幅提高。多个标准系统的仿真证明了上述结论的正确性。（2）将P’Q潮流算法的概念一般化,构建全导数扩展计算系统。采用牛顿法求解该计算系统的方法称之为边界导数直接法（Boundary Derivative Direct Method,BDDM）。为解释BDDM优于POC的收敛性,类比于电力系统多时间尺度分析法,提出双尺度收敛性分析法。其具体含义为将方程收敛过程拆分为扩展方程以及系统平衡方程两个收敛尺度,认为系统平衡方程收敛速度快,因此可在分析扩展方程收敛轨迹时可忽略平衡方程收敛过程的影响。双尺度收敛性分析法的意义在于它将超空间牛顿法的收敛性分析简化为可视空间下的收敛性分析,大幅降低了收敛分析的难度。借助双尺度收敛分析法解释了 BDDM的发散算例。基于双尺度收敛性分析法的假定条件,给出了改进POC算法,显着提高了算法的收敛性。利用切向量指标（Tangent Vector Index,TVI）能够识别系统薄弱节点的特征解决BDDM部分算例发散的问题,同时,所构建的算法能够在迭代过程中识别系统电压薄弱点的转变过程。（3）针对BDDM无法计算LIBP的问题,提出了一种混合直接法。混合直接法的基本思路是:首先,基于双尺度收敛性分析法提出将BDDM迭代中间解近似为收敛点的假设;其次,在迭代段内将系统的不等式约束方程做线性化处理,以此判定优先越限的系统参数;最后,采用特定的扩展计算方程直接计算参数越限产生的LIBP。整个计算系统通过一次BDDM主迭代以及若干内置迭代则能够追踪系统在不可控参数变化过程中可能出现的LIBP及SNBP。文中引入发电机无功功率互补约束,考虑了因其特殊性导致部分已抵达限制的参数在系统不可控参数变化过程中限制解除从而诱发极限诱导动态分岔的情况。以标准CPF的计算结果为参照,计算结果表明混合直接法相较于内点法具有更好的计算表现且计算效率不易受系统规模的影响。（4）由于新能源的出力具有随机性,系统模型中的功率参数可能不是定值,而是一个概率密度函数或者区间,因此,所计算的分岔点也会产生相应的波动。将优化类仿射算术区间算法结合BDDM给出了一种计算电力系统静态电压稳定分岔点波动区间的算法。相比于区间算法与CPF结合的方法,所提算法计算效率及准确性更高。考虑系统功率随机性静态电压稳定分析的另一解决方案是构建静态电压稳定域,本文结合渐近数值法与POC扩展计算方程给出了静态电压稳定域面的快速高阶分段拟合方法。相较于逐点法提高了计算效率,相对于现有的低阶拟合方法,拟合范围及精度都大为提高。
王洁聪[2]（2021）在《含MMC的交直流系统建模与稳定性分析》文中认为基于电压源型换流器（voltage source converter,VSC）的高压直流输电（high voltage direct transmission,HVDC）技术在可再生能源并网方面独具优势而得到广泛应用,模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）因其模块化的结构优势已成为VSC-HVDC工程所采用的主流拓扑。与两电平VSC与相比,MMC内部电气量呈强非线性、强耦合特性,增加了对MMC建模及稳定运行特性分析的难度。随着MMC容量的提升,MMC-HVDC系统面临“强直弱交”局面,研究MMC能够接入怎样强度的交流电网,以及接入弱电网的MMC-HVDC能承受怎样程度扰动,对于我国交直流系统网架结构的合理规划、设计以及交、直流输电的协调发展有重要意义。为此,本文从MMC建模方法和MMC-HVDC系统稳定性分析方法两个方面,对MMC-HVDC接入弱交流电网的功率输送能力和大扰动稳定性问题进行深入研究。本文首先研究能够准确模拟换流器内部电气量耦合特征、且易于建立与控制器及外部电网交互接口的MMC电气模型建模方法,以MMC开关函数模型和MMC动态相量模型为基础,提出一类保留直流动态的MMC降阶动态相量模型,该模型适用于MMC-HVDC的机电暂态仿真和大信号稳定性分析;提出一种考虑内部耦合特性的MMC稳态相量模型,该模型适用于MMC-HVDC的稳态特性及静态稳定性研究,解决了传统模型无法准确模拟MMC内部耦合特性的问题。将MMC电气模型建模方法应用于MMC-HVDC系统的实时仿真,提出一种提高仿真精度和数值稳定性的MMC改进桥臂仿真模型,解决了开关函数模型中受控源元件在电磁暂态仿真中存在的一个仿真步长延时所可能导致的数值不稳定问题,以及MMC闭锁状态仿真中的数值振荡和二极管动作延迟造成电压波形畸变的问题。利用CBuilder工具箱开发桥臂模型,在RTDS实施MMC-HVDC系统仿真,验证了所提方法的可行性和精确性。基于所提MMC稳态相量模型,研究MMC-HVDC接入弱交流电网的功率输送能力。首先,提出一种开环确定MMC稳态功率区间边界的计算方法,明确了 MMC的自身工作极限:上边界由最大调制比确定,下边界由潮流方程雅可比矩阵奇异条件确定,在保持计算精度的同时大大降低计算量。然后,针对目前工程常用的电网跟随型MMC-HVDC接入弱电网的输送能力进行详细的理论分析,提出考虑锁相环（phase-locked loop,PLL）特性的MMC-HVDC接入电网模型和静态稳定分析方法,提出MMC-HVDC的临界短路比和边界短路比的概念和算法,从而量化评估接入弱电网的MMC-HVDC功率输送能力。最后,研究MMC-HVDC接入弱交流电网后承受大扰动的能力。建立MMC-HVDC接入电网交直流系统的大信号模型,基于稳定域边界定理,研究影响稳定域和稳定域边界的关键因素;研究基于Lyapunov直接法的MMC-HVDC接入电网稳定域估计方法,并提出一种基于临界能量的系统强度评估指标,所提指标既反映了短路比中包含的静态强度信息,也包含了 MMC-HVDC的动态特性。
李方媛[3]（2021）在《限流式SSSC提高风火打捆系统暂态稳定性研究》文中研究表明由于国民生产、生活用电需求的增加,已非传统能源可以满足。在我国“三北”地区,风能和煤炭资源储量丰富。这些地区用电负荷较轻,火电和风电又相对集中,这为实现风火打捆联合外送提供了现实可能性。风火打捆这种输电模式在带来一定经济效益的同时,由于风火交互作用导致系统的电力网络运行特性愈发复杂,并且输电距离长,电气距离大,相应的对电力系统的稳定运行也有一定影响,所以研究提高风火打捆系统的暂态稳定性问题变得尤为重要。本文主要研究利用限流式静止同步串联补偿器（current-limiting Static Synchronous Series Compensator,SSSC）改善风火打捆联合外送系统的暂态稳定性,并针对风速变化制定限流式SSSC的控制策略来改善系统的暂态稳定。具体研究思路如下:以双馈风机（Doubly Fed Induction Generator,DFIG）为研究对象,阐述风速变化与双馈风机注入系统有功的关系。根据双馈风机的功率控制方式,将双馈风机进行等值。根据风机的等值外特性建立风火打捆系统模型。为削弱风电接入对风火打捆系统暂态稳定性的影响,提高风火打捆系统的暂态稳定性。本文在建立风火打捆系统模型的基础上,利用限流式静止同步串联补偿器来提高风机接入电网后系统的暂态稳定性。在分析SSSC的补偿原理的基础上,阐述限流式SSSC的基本拓扑结构并分析其在系统正常运行、发生故障和故障切除后的工作状况与运行机理。基于双馈风机的等值外特性理论,建立风火打捆系统模型,推导系统不同运行状态下包含限流式SSSC的系统功率特性方程并画出功角特性曲线,最后通过仿真验证来说明在系统在正常运行与故障切除后时,可以提高系统功率传输极限,减少风电接入对系统暂态稳定的不利影响;在发生短路故障时限流式SSSC为限流电阻状态,在该期间限流电阻消耗一定的有功,能起到电气制动的作用,进而改善系统的暂态稳定性。风机接入电网后,风速变化会对系统暂态稳定的带来一定影响,所以制定限流式SSSC的控制策略来削弱其中不利影响,提高系统的暂态稳定性。首先通过分析系统各运行状态下风机等值参数对系统暂态稳定性的影响,其次通过分析风速的变化对风机等值参数的影响得出其对系统暂态稳定性的影响,根据系统各运行情况制定限流式SSSC的控制策略,系统在正常运行时,令SSSC的补偿度随风速的变化而改变从而改变等值容抗的大小,减小线路等值电阻,提高系统功率传输能力,削弱了风速对系统暂态稳定性的不利影响;短路故障时限流式SSSC为电阻,根据风速的大小设计限流电阻来提高了系统的暂态稳定性;故障切除后,SSSC的控制原理如系统正常运行状态,根据计算将SSSC按最大补偿来提高系统暂态稳定。最后进行仿真验证。结果表明限流式SSSC的控制策略削弱了风速变化给系统带来的不利影响,有效的提高了系统的暂态稳定性。
杜鸣[4]（2021）在《火电机组灵活运行下的负荷频率控制优化研究》文中提出随着我国能源转型的不断深入,新能源正在向主体能源进行过渡,开展高比例新能源电力系统中的稳定性研究成为了当前的研究热点。由于目前我国的电力系统不具备足够的灵活性,导致了严重的弃风、弃光现象。为提升电力系统灵活性,促进新能源消纳,大部分火电机组积极参与灵活性改造。灵活性改造后,火电机组在不同工况下运行具有不同的有功功率调节特性,大范围下的火电机组灵活运行将会造成系统内有功功率调节特性的变化。本论文关注电力系统频率稳定性方面,在能源转型和灵活性改造的背景下,将全面分析火电机组灵活性改造对机组本身和电力系统频率调节能力造成的影响。所以,本文将从以下几个方面开展研究工作:（1）基于机理分析,本文推导了汽轮机及其调速系统模型各参数的计算方法。利用历史运行数据,建立了汽轮机及其调速系统在灵活性改造之后多个工况下的线性模型。然后对不同模型施加阶跃信号,仿真结果显示汽轮机及其调速系统的响应速率随着负荷的降低而下降。该现象表明低负荷下机组的调频能力减弱。（2）根据一次调频响应过程的一般形式,本文确定了锅炉蓄热充分且安全的极限利用形式,并提出了一种一次调频综合评估方法。然后针对评估方法中的每一个参数设计了求解算法,并利用示范机组的历史运行数据对全工况下的一次调频极限响应过程进行了定量描述,根据该结果进一步计算了全工况下的调差系数。结果显示,随着机组负荷的下降,锅炉释放的总热量逐渐减少,而受到低流量、低流速的烟气等的影响,一次调频过程需要支撑的时间却相应增加。总体来说,机组一次调频响应性能随机组负荷的下降而降低,调差系数同样随着机组运行工况的下降而减小。（3）综合考虑一次、二次调节的调节作用,本文首先分析了灵活运行火电机组对频差信号的响应能力。单台机组运行场景中,机组侧对负荷扰动的抑制能力随着机组运行工况点的下降而降低。然而多机组运行时存在机组组合的问题,必须具体问题具体分析,难以得到普适性的结论。因此,本文考虑了电源侧两种典型的运行方式,在负荷频率控制的框架下完成了简单电力系统建模。仿真结果显示,无论火电机组采用深度运行或者启停运行方式,随着风电渗透率的增加,系统对负荷扰动的调节能力都呈下降趋势,但是深度运行方式能够保留系统转动惯量,进而保留系统的抗负荷扰动能力。（4）火电灵活性的开展加大了系统内多机协调问题的复杂度,本文提出了一种基于功率因子动态轨迹规划的优化控制策略。首先,本文将LFC频率调节区中的各机组功率分配因子设置成自由状态,并借由无人机动态轨迹优化的思想,对功率分配因子在震荡区的动作轨迹进行动态规划,建立了以调节过程经济性和频率调节效果的双优化目标,并结合其余约束条件,将该互补协调问题转化成一个多目标优化问题。以典型三区域九机组系统为算例对本算法进行了仿真,结果显示该算法能够在LFC过程中调用不同机组的不同优势,同时提升调节过程中的频率调节效果和调节经济性。最后通过蒙特卡洛模拟的方法对本算法进行了稳定性的验证。（5）为应对高比例新能源接入下的电力系统频率稳定性恶化问题,针对现代电力系统规模化、复杂化等的特点,本文提出了一种改进型模糊自抗扰控制方法,在改进型自抗扰控制器的基础上添加模糊规则,对自抗扰控制器参数提供了自适应补偿量,该算法能有效提升负荷频率控制效果,基于IEEE9节点模型的仿真结果验证了算法的有效性。
董文凯[5]（2021）在《风电汇集电网小干扰动态等值与振荡稳定性分析》文中研究表明近年来,风电并网系统振荡事故在全球多地均有报道发生,严重影响了电力系统的安全稳定运行,是实现风电友好型接入面临的主要瓶颈之一。现有研究表明:风电并网系统振荡失稳多是源自系统中电气设备之间产生了不利的动态交互,且交互过程通常有风电机组换流器控制环节动态的参与。在大规模风电汇集电网中,风电机组数量庞大,风电场模型阶数高,且风电机组之间以及风电机组与外部交流系统之间耦合复杂,造成系统中动态交互作用的特征及影响难以厘清。目前风电并网系统振荡产生机理尚未完全清晰,合理有效地对风电场进行等值建模,是深入研究动态交互作用引发系统振荡的原因及主要影响因素的基础。为此,本文围绕风电汇集电网小干扰动态等值与振荡稳定性分析,展开了一系列研究工作,研究中重点关注次同步振荡,主要工作和创新成果包括:（1）在风电场内各风电机组线性化模型近似相同、且近似对称连接至外部交流系统的情况下,推导了并网风电场小干扰动态等值模型,并分析了风电机组数量变化对风电场振荡稳定性的影响。首先,通过引入一变量变换,将N机风电场线性化模型解耦为N个相互独立的等效子系统,其中,前（N-1）个等效子系统由一台风电机组接入无穷大母线构成,反映了风电场内部的动态特性,第N个等效子系统由一台风电机组接入外部交流系统构成,集中反映了并网风电场整体的动态输出特性。然后,基于第N个等效子系统,建立了风电场单机等值模型,并根据等值模型的表示形式,分析发现风电机组数量增加会导致等值模型与交流电网间连接强度减弱,从而可能给并网风电场带来振荡失稳风险。最后,将上述风电场单机等值模型拓展应用至多风电场/风电机群并网系统,建立了其动态等值模型;所得等值模型应用简单,可有效反映原系统在扰动作用下的振荡特性,并大幅降低系统稳定性分析的计算量。（2）在（1）的基础上,考虑复杂网络结构,推导了并网风电场的解耦表示形式,探讨了网络结构、参数和风电机组数量变化对风电场振荡稳定性的影响。首先,由并网风电场节点阻抗矩阵定义了一网络电抗矩阵,并借鉴模式分析的基本思想,基于网络电抗矩阵的相似对角化变换,对风电场线性化模型引入了一变量变换,实现了并网风电场线性化模型的等效解耦;对于一N机风电场,其线性化模型同样解耦为N个由一台风电机组并网构成的等效子系统。然后,参照模式分析理论中模态、可控性和可观性的概念,定义了等效子系统的模态、可控性和可观性,将等效子系统动态与原风电场内风电机组的动态联系起来。最后,基于等效子系统模型,分析了风电场内网络结构、参数和风电机组数量变化对并网风电场振荡稳定性的影响,发现风电外送线路电抗增大、风电场内集电网络整体电气距离增加和风电机组数量增大,均会造成等效子系统中风电机组与交流电网之间连接强度减弱,从而可能给并网风电场带来振荡失稳风险;并提出了一种用于风电场规划阶段进行小干扰稳定性检验的降阶模式计算方法。（3）基于（2）中对等效子系统模态、可控性和可观性的定义,分析了外部扰动作用下,风电场内各风电机组对外表现出一致的动态特性,且并网风电场整体动态输出特性可通过一台风电机组反映的原因和成立条件,为风电场小干扰动态等值研究奠定了理论基础。然后,结合等效子系统模型,考虑不同前提条件,建立了并网风电场动态等值模型。（4）以锁相环动态主导的并网直驱风电场小干扰稳定性为例,结合风电场等效子系统模型,推导了并网风电场的稳定极限,基于所得解析结果,分析了网络结构、参数和风电机组数量变化对风电场振荡稳定性的影响,揭示了弱电网条件下锁相环动态引发并网直驱风电场振荡失稳的机理;结果表明:接入电网强度减弱、风电场内集电网络整体电气距离增加、风电机组稳态功率输出增加,以及锁相环积分系数增大,均会造成锁相环动态主导的并网直驱风电场振荡稳定性降低。
李宏伟[6]（2020）在《前端调速式风电机组并网运行自适应预测控制研究》文中认为交通能源互联网的发展为风电、光伏等新能源的消纳提供了新的途径,在加速交通信息化、网格化、多元化的同时推动了新能源的多场景应用,促进了交通、电力、能源行业的深度融合和协同发展。前端调速式风电机组作为一种电网友好型机组,采用液力变矩装置实现对机组转速的调节,并利用电励磁同步发电机与电网直接耦合,在结构上解决了传统机组依赖变流器进行并网控制和转速调节的局限性。本文通过深入分析前端调速式风电机组的结构特性和影响其运行控制的诸多因素,从机组建模入手,针对机组并网控制性能不佳的问题,重点开展了以下几方面创新性研究工作:（1）详细分析了前端调速式风电机组的基本运行原理,根据机组并网自适应预测控制的需求,基于机组的能量转化过程,建立了风力机输出功率模型、机组传动链的动态模型、电励磁同步发电机的五阶模型和励磁系统模型,为机组的并网自适应预测控制的提供了基础。（2）针对前端调速式风电机组液力变矩器恒转速控制难以实现的问题,设计了基于变论域的导叶可调式液力变矩器的模糊控制器,并采用多种群遗传算法进行了参数优化,实现了论域伸缩因子的智能寻优,提高了液力速度控制的精度和速度,使得前端调速式风电机组在受到风速波动、电网侧干扰等因素的影响时,其输出转速能够保持在一定误差范围之内,确保了液力变矩器泵轮和发电机输入轴的恒转速运行,为机组输出电压频率的稳定性提供了保障。（3）针对前端调速式风电机组输出功率不稳的问题,将多模型预测控制思想引入机组的输出功率控制,通过对机组实测运行数据的模糊聚类建模,将模糊C-均值聚类与多模型预测控制方法相结合,确定了机组的各种运行场景并设计了相应的模型切换预测控制器,有效解决了机组并网功率控制中存在的随机性和不确定性问题,提高机组输出功率的稳定性。（4）针对机组并网运行过程的电压波动问题,基于预测控制的思想,设计了用于机组并网电压控制的广义自适应预测控制器,将广义预测控制算法与反向传播神经网络相结合,对机组的输出电压进行跟踪控制,减小了机组并网电压的波动;根据电网对机组低电压穿越的要求,进一步设计了基于多目标遗传算法的预测控制器,在实现机组各子系统协调控制的同时保障了机组的低电压穿越特性。（5）为明确机组并网电压稳定性,建立了由前端调速式风电机组组成的风电场并网的微分代数方程,基于非线性动力学思想,利用分岔理论对机组并网后的运行电压从稳定到失稳、直至崩溃的整个过程进行了研究,揭示了无功功率与风速对前端调速式风电机组的影响规律,发现随着负荷侧无功功率的增大,负荷节点的电压将逐渐减小,当无功功率超过某一定值时,系统平衡解流形上将会出现鞍结分岔点,机组达到运行极限状态;当风速小于额定风速时,其变化对负荷节点处的电压影响较小,当风速超过14.8m/s时,系统电压开始逐渐失稳。
冯陈[7]（2020）在《抽水蓄能机组系统辨识与复杂工况下控制规律研究》文中提出太阳能和风电等清洁能源想要大规模接入电网并发挥其作为绿色能源的优势,就必须借助大规模储能技术的消纳和调节。在目前已有的储能技术当中,抽水蓄能技术相比于其他形式的储能技术具有运行成熟且储量大的优点。抽水蓄能技术工况转换迅速、运行灵活性高、负荷响应速度快,可以实时跟踪电力系统的负荷变化。然而,抽水蓄能与新能源的联合运行中仍存在许多问题。大规模新能源的并网,对抽水蓄能机组的运行模式提出了新要求。更频繁的负荷调整、长时间的旋转备用、长时间的负荷工况等新要求给抽水蓄能电站的运行来了新的挑战。尤其在稳定性和安全性方面,由于可逆式机组固有的反“S”区不稳定运行特性以及调速励磁系统水-机-电能量转换过程中耦合效应日益显着,传统的抽水蓄能运行方式已无法满足新形势下电网的调节需求。在此背景之下,针对抽水蓄能机组稳定、安全和高效运行所亟需解决的关键科学问题与技术难点,本文以抽水蓄能机组系统辨识与复杂工况下控制规律研究为切入点,在充分探讨抽水蓄能调节系统各组成部分的动态机理与非线性特性的基础上,分别搭建了具有复杂过水系统的调速系统模型与调速励磁系统水-机-电耦合模型,以智能优化算法、人工神经网络、多目标优化理论、小扰动特征分析、模型预测控制方法为技术支撑,深入开展抽水蓄能机组参数辨识、模型辨识、改善反“S”区动态特性以及调速励磁耦合控制规律的研究,建立了抽水蓄能机组建模-辨识-控制层层递进的研究体系。本文的主要研究工作与创新成果如下:（1）系统研究了抽水蓄能机组调速系统和励磁系统各组成部分不同模型表达及适用条件。针对水泵水轮机反“S”区建模困难的问题,引入对数投影法和改进Suter变换对水泵水轮机全特性曲线进行预处理,解决了反“S”特性区域插值计算的多值性问题。搭建了适用于不同研究工况的带有复杂过水系统的调速系统模型与调速励磁系统水-机-电耦合模型,为后续系统辨识与复杂工况下控制规律的研究奠定了模型基础。（2）针对复杂过水系统和调速励磁耦合特性引起的参数辨识难题,研究了基于智能优化算法的参数辨识方法,引入人工羊群算法并结合Levy游走、混沌变异及弹性边界处理策略,提出了一种改进人工羊群智能优化算法,建立了基于改进人工羊群算法的参数辨识框架。通过机组的开关机过程,直接辨识复杂过水系统的管段参数;通过并网运行的调节过程,实现了调速励磁系统水-机-电耦合模型的高精度一体化参数辨识。（3）针对数据具有长期依赖关系和普通神经网络训练中面临的梯度消失问题,通过引入长短时记忆神经网络来实现带有复杂过水系统的抽水蓄能机组调速系统的高精度离线模型辨识;针对普通反向传播算法面临的训练收敛速度慢、在线调整困难的问题,引入了兼具普通BP神经网络非线性描述能力强和递推最小二乘法计算简单优点的带遗忘因子的在线序列极限学习机,实现了抽水蓄能机组调速励磁系统水-机-电耦合模型的高精度在线模型辨识。（4）针对机组低水头启动易受反“S”特性影响产生转速振荡的问题,提出了兼顾速动性和稳定性的基于多目标羊群算法的优化框架,有效抑制低水头开机时机组转速的反复振荡。为了从根本上改善抽水蓄能机组在反“S”区的动态特性,本文首次探讨了利用变速机制避免机组深入反“S”区运行的可行性,结果表明低水头工况下可以通过降低转速使机组的运行区域在全特性曲线上向左移动从而有效避免反“S”区,使机组具有更好的动态特性,也为常规定速抽水蓄能机组的改造与发展提供了新参考。（5）为了实现抽水蓄能机组调速励磁系统水-机-电能量转换过程的耦合控制,引入特征值分析法对调节系统进行小扰动稳定性分析,在此基础上给出了经典“PID+VAR+PSS”控制策略多工况下的多目标优化和决策方法。提出了一种基于带遗忘因子在线序列极限学习机的预测模型、阶梯式控制增量约束、人工羊群算法滚动优化的智能模型预测控制策略,通过不同工况下与经典控制策略对比的实验,验证了所提智能模型预测控制方法进行调速励磁耦合控制的优越性,并引入非线性动力学理论对智能模型预测控制器进行了稳定性分析。
刘湃[8]（2020）在《风电机组低电压穿越无功支撑控制及其稳定性分析》文中研究表明目前风力发电技术发展正处于飞速上升时期,但受制于风能自身特性,风电场的并网将对未来电网系统的稳定和发展产生不可忽视的影响。各国关于风电场并网的技术规定中明确要求,当电网电压低于正常工作范围时,并网风电机组需要有足够的能力保持风电场正常运行,并要及时向电网系统注入一定量的动态无功功率,这也就是风机的低电压穿越能力。在双馈风力发电机向故障电网注入无功支撑电流的过程中,由于某些参数条件的影响,并网系统可能会出现次同步振荡现象,严重威胁系统稳定和风机安全。因此,本文对双馈风电机组故障期间低电压穿越无功支撑引发系统次同步振荡现象的机理进行了研究,并对主要影响因素进行了深入分析。本文首先在阐述双馈风电场基本结构和原理的基础上,建立了双馈异步风电系统各个主体组成部分的数学模型,包括风力机、双馈异步发电机以及双PWM变换器。其次分析了双馈风机在电网故障发生电压跌落时的电磁暂态响应过程,明确了双馈风机中具有无功补偿能力的是定子和网侧变换器,根据风电场并网规范中对风机低电压穿越能力的相关要求,充分利用双馈风机和静止无功补偿器SVC的无功补偿能力,制定了风电系统分阶段的低电压穿越无功支撑控制策略,通过DIgSILENT/PowerFactory仿真建模,对并网双馈风电系统低电压穿越无功控制策略进行了仿真验证。在双馈风电系统矢量控制的基础上构造了考虑故障期间转子侧和网侧变换器双闭环控制环节以及并网条件的双馈风机无功支撑控制系统传递模型和并网SVC控制系统传递模型,并推导出系统闭环传递函数。在此基础上通过特征值稳定性分析法、奈奎斯特稳定性分析法和准稳态模型分析法对双馈风电系统在低电压穿越无功支撑过程中出现次同步振荡的原因进行了研究。该过程中涉及到的主要参数包括双馈风机低电压穿越无功补偿增益值、延迟环节时间常数值、并网SVC电压调节器比例增益值和外部电网阻抗参数,对这四个参数对次同步振荡的影响进行了分析。结果表明,无功补偿增益增大、延迟环节时间常数增大、SVC电压增益增大、外部电网系统变弱都会使双馈风电系统次同步频率范围内的特征值右移,阻尼变弱,次同步振荡程度增大,系统稳定性变差。最后通过对并网风电系统模型进行时域仿真,仿真结果证实了分析的正确性。
张雪娟[9]（2020）在《双馈风电接入对系统暂态功角稳定性的影响分析》文中指出近年来,可持续发展越来越迫在眉睫,社会对能源的需求和依赖也越来越大,需要大力发展新能源来解决能源危机,改善生活环境。而风能作为可再生的清洁能源之一,其具有很好发展前景,新型发电技术的风力发电近年来受到较大的关注。随着经济高速发展对电能依赖程度的加剧,电力系统的规模不断增大,风力发电占比也日益增加,风力发电机大规模接入电力系统必然会对电力系统的暂态稳定性产生影响,所以亟需对风力发电机接入系统对系统的暂态稳定性影响进行深入研究。针对上述内容,本文对双馈风力发电机接入系统对系统暂态功角稳定性的影响进行研究,依据双馈风机的暂态特性,将双馈风机进行等效,基于双馈风机的阻抗等效模型和受控电流源等效模型,分析双馈风机接入系统对系统暂态功角稳定性的影响。本文主要研究内容如下:对称故障下双馈风机接入对系统暂态功角稳定性的影响。以含双馈风力发电机的扩展单机无穷大系统为例,建立双馈风机阻抗等值模型,依据等面积法则详细推导了风电接入后系统极限切除角的解析式,进而定量分析了极限切除角随风电比例、风机并网位置、故障位置和负荷接入位置等四个影响因素的变化趋势,总结出上述四种影响因素对暂态功角稳定性的影响规律。在PSD-BPA中建立了对称故障下含双馈风机的扩展单机无穷大系统的仿真模型,对理论分析工作的正确性进行了仿真验证。同时也建立了含双馈风机IEEE9节点系统,进行了考虑上述四种影响因素的仿真分析。不对称故障下双馈风机接入对系统暂态功角稳定性的影响。在含双馈风机的扩展单机无穷大系统中,基于双馈风机的阻抗等值模型,依据等面积定则分析双馈风机接入系统,且系统发生不对称故障时,考虑四种影响因素对系统极限切除角的影响规律以及该影响规律对不同双馈风机类型的适用性。在PSD-BPA中建立含双馈风机的扩展单机无穷大系统的仿真模型,对理论分析的正确性进行了仿真验证。同时也建立了含双馈风机IEEE9节点系统,进行了考虑上述四种影响因素的仿真分析。双馈风电参与系统调频对系统暂态功角稳定性的影响。以含双馈风机的扩展双机系统为研究对象,将双馈风机等效为受控电流源模型,计及风电比例、风机并网位置、故障位置、负荷接入位置四种影响因素,采用定量分析与仿真验证相结合的方法,利用等面积法则对有无风机参与系统调频两种情况下的系统的极限切除角进行理论计算,同时充分考虑双馈风机低电压穿越特性和调频控制,在PSD-BPA中搭建含双馈风机的扩展双机系统的仿真模型,来验证理论分析的正确性。同时也建立了含双馈风机IEEE9节点系统和云南电网实际系统仿真模型,对双馈风机参与系统调频对系统的暂态功角稳定性的影响进行了仿真分析。
林安妮[10]（2020）在《超高占比新能源电网的电压稳定性及暂态过电压抑制措施研究》文中提出近年来,全球能源电力系统正处于清洁化、低碳化和智能化的关键转型期,可再生能源发电已成为全球主力发电来源。在可以预见的将来,超高占比新能源电网将是未来清洁电力系统的重要特征。随着高比例新能源接入电网,大量电力电子装置改变了传统电网以同步发电机为主的基本形态。以电力电子装置为接口的新能源机组普遍不具有电压调节能力,使得电压稳定问题越来越突出。此外,新能源机组的高压耐受能力差,高压直流故障产生的送端暂态过电压容易传递至近区风电场,导致风机脱网事故发生。基于此,本文在面向未来超高占比新能源电网的背景下,研究了超高占比新能源电网的电压稳定性以及新能源直流外送系统的暂态过电压抑制措施。本文的主要研究内容和创新成果如下:（1）提出了受静态电压稳定约束的新能源最大接入比例计算方法静态电压稳定方面,基于传统单机单负荷模型,提出了超高占比新能源并网数学模型,给出了受静态电压稳定约束的新能源最大接入比例理论计算方法;考虑工程实用性,推导了给定静态电压稳定裕度下的新能源最大接入比例计算公式;借助PSASP静态电压稳定分析模块,利用该方法计算了某实际电网在三种运行状态下的新能源最大接入比例范围。（2）研究了不同水平新能源渗透率下的暂态电压稳定性暂态电压稳定方面,利用时域仿真法,分别针对超高占比双馈风电机组接入送端和受端电网的两种情况,研究了不同风电渗透率时相同故障下系统的极限切除时间和机组无功出力变化情况,结果表明无论双馈风电机组是接入送端还是受端系统,由于风电机组的暂态无功出力远弱于同容量同步发电机,随着风电渗透率的提高,暂态电压稳定性均呈现变差的趋势;对比分析了同一水平渗透率的风电机组分别接入送端和受端电网时,系统的暂态电压稳定特性差异,对比结果表明相同风电渗透率下,风电机组接入受端系统对暂态电压稳定性的影响更大。（3）对比分析了常用动态无功补偿装置对新能源直流外送系统的暂态过电压的抑制效果针对直流故障后的暂态过电压问题,分析了新能源直流外送系统发生换相失败和直流闭锁故障时,直流功率特性的暂态变化过程;针对送端加装动态无功补偿装置抑制直流暂态过电压的措施,在基于电磁暂态仿真的简单两区域系统中对比了常用动态无功补偿装置的抑制效果。结果表明,同步调相机对新能源直流外送系统的暂态过电压抑制效果最优;最后,在基于机电暂态仿真的实际大电网算例中验证了两区域系统的结论。
二、电力系统在一种极限运行状态下的稳定性分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电力系统在一种极限运行状态下的稳定性分析（论文提纲范文）
（1）静态电压稳定分岔分析及全导数算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 电压崩溃及其分析难点 |
| 1.1.3 静态电压稳定分析中的分岔类型 |
| 1.2 电压稳定指标 |
| 1.2.1 静态电压稳定裕度 |
| 1.2.2 戴维宁等值 |
| 1.2.3 L指标 |
| 1.2.4 雅可比矩阵派生指标 |
| 1.3 静态电压稳定分岔点的定位算法 |
| 1.3.1 连续潮流 |
| 1.3.2 崩溃点法 |
| 1.3.3 内点法 |
| 1.3.4 其他算法 |
| 1.4 含功率波动的静态电压稳定分析方法 |
| 1.4.1 静态电压安全域 |
| 1.4.2 含功率波动的电压稳定指标算法 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 1.5.1 当前方法的局限性 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 基于全导数方程的静态电压稳定分析算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 问题的引出 |
| 2.1.2 本章内容 |
| 2.2 全导数算法 |
| 2.2.1 全导数概念 |
| 2.2.2 P'Q节点的定义 |
| 2.3 含P'Q节点的潮流解法 |
| 2.3.1 节点转换P'Q潮流 |
| 2.3.2 增补节点P'Q潮流 |
| 2.3.3 简单系统验证 |
| 2.4 延展应用 |
| 2.4.1 延展方式一 |
| 2.4.2 延展方式二 |
| 2.5 算例分析 |
| 2.5.1 算法对比与分析 |
| 2.5.2 增补节点方法线路阻抗设置对算法的影响 |
| 2.5.3 初值及参数节点T的选择 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 全导数扩展系统及其收敛性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 问题的引出 |
| 3.1.2 本章内容 |
| 3.2 全导数扩展计算系统 |
| 3.2.1 扩展方程一般形式 |
| 3.2.2 BDDM收敛轨迹分析 |
| 3.3 双尺度收敛性分析理论 |
| 3.3.1 理论方法的提出 |
| 3.3.2 理论应用一:发散算例的解析 |
| 3.3.3 理论应用二:改进POC算法 |
| 3.4 不收敛算例的解决方案 |
| 3.4.1 TVI的定义及计算 |
| 3.4.2 电压薄弱点判别BDDM |
| 3.4.3 算例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 静态电压稳定极限诱导分岔的识别与计算方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 问题的引出 |
| 4.1.2 LIBP的分类与定义 |
| 4.1.3 本章内容 |
| 4.2 直接计算SNBP与LIBP的混合方法 |
| 4.2.1 混合直接法 |
| 4.2.2 LIDBLISB的识别与直接计算 |
| 4.2.3 发电机节点限制的特殊性 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.3.1 IEEE14节点系统 |
| 4.3.2 IEEE118节点系统 |
| 4.3.3 大型系统仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 含功率波动的静态电压稳定分析法 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 问题的引出 |
| 5.1.2 本章内容 |
| 5.2 考虑功率波动的静态电压稳定仿射区间算法 |
| 5.2.1 仿射算术 |
| 5.2.2 优化类AA区间扩展潮流 |
| 5.2.3 优化类AA区间算法静态电压稳定分析 |
| 5.2.4 算例分析 |
| 5.3 静态电压稳定域的拟合算法 |
| 5.3.1 SSVSRB的高阶泰勒展开方法 |
| 5.3.2 渐近数值法 |
| 5.3.3 仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A (?)以及(?)的稀疏形式及计算方法 |
| 附录B 定理2的详细证明过程 |
| 附录C 基于潮流方程海森矩阵的计算方法 |
| 附录D A,B,C矩阵的计算方法及公式 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）含MMC的交直流系统建模与稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 MMC建模方法研究 |
| 1.2.2 MMC-HVDC接入弱交流电网研究 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 MMC电气模型建模方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MMC电气模型建模方法架构 |
| 2.3 MMC运行原理及建模基础 |
| 2.3.1 MMC开关函数模型 |
| 2.3.2 MMC内部耦合特性分析 |
| 2.3.3 MMC控制系统 |
| 2.3.4 MMC动态相量模型 |
| 2.4 机电暂态时间尺度的MMC动态相量模型 |
| 2.4.1 保留直流动态的MMC降阶动态相量模型 |
| 2.4.2 MMC简化二阶模型 |
| 2.4.3 与二电平VSC的区别 |
| 2.4.4 模型验证 |
| 2.5 考虑内部耦合特性的MMC稳态相量模型 |
| 2.5.1 模型推导 |
| 2.5.2 等效电路 |
| 2.5.3 换流器内部变量计算 |
| 2.5.4 模型验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 MMC电气模型建模方法在实时仿真中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 RTDS中MMC实时仿真实现方法 |
| 3.3 基于开关函数模型的串联子模块组模型 |
| 3.3.1 存在问题 |
| 3.3.2 改进串联子模块组等效模型 |
| 3.4 MMC闭锁状态仿真方法 |
| 3.4.1 存在问题及解决方案 |
| 3.4.2 桥臂电抗的积分算法 |
| 3.4.3 二极管等效模型 |
| 3.5 基于CBuilder工具箱开发桥臂模型 |
| 3.6 仿真与分析 |
| 3.6.1 闭锁状态自定义建模仿真方法研究的必要性说明 |
| 3.6.2 仿真资源占用及最大仿真规模 |
| 3.6.3 与PSCAD/EMTDC模型对比验证 |
| 3.6.4 录波对比测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 MMC-HVDC接入弱电网的功率输送能力 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MMC自身工作极限与稳态运行区域边界计算 |
| 4.2.1 MMC稳态运行区域边界确定方法 |
| 4.2.2 环流控制模式对MMC稳态运行区域的影响 |
| 4.2.3 换流站参数对MMC稳态运行区域的影响 |
| 4.2.4 电流约束对MMC稳态运行区域的影响 |
| 4.3 考虑控制及耦合特性的MMC-HVDC接入弱电网输送功率极限 |
| 4.3.1 考虑锁相环的MMC-HVDC接入交流电网模型 |
| 4.3.2 MMC-HVDC经锁相环接入交流电网的静态稳定性分析 |
| 4.3.3 临界短路比与边界短路比 |
| 4.3.4 MMC-HVDC输送功率极限 |
| 4.4 仿真验证及算例分析 |
| 4.4.1 MMC稳态运行区域边界计算方法验证 |
| 4.4.2 MMC-HVDC输送功率极限计算方法验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 MMC-HVDC接入弱电网大扰动稳定性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MMC-HVDC接入弱电网的动态特性 |
| 5.2.1 MMC-HVDC接入交流电网的大信号模型 |
| 5.2.2 MMC-HVDC接入交流电网的平衡点 |
| 5.2.3 交流侧故障影响 |
| 5.3 MMC-HVDC接入弱电网的稳定域与稳定域边界 |
| 5.3.1 稳定域和稳定边界 |
| 5.3.2 锁相环阻尼比对稳定域的影响 |
| 5.3.3 MMC-HVDC接入电网系统惯量对稳定域的影响 |
| 5.4 稳定域估计和系统强度评估 |
| 5.4.1 直接法稳定域估计 |
| 5.4.2 基于临界能量的系统强度评估指标 |
| 5.5 仿真验证及分析 |
| 5.5.1 大扰动稳定性分析 |
| 5.5.2 稳定域估计准确性与保守性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A: 基准值系统 |
| 附录B: MMC稳态相量模型矩阵参数 |
| 附录C: P-Q曲线族包络线与雅克比矩阵奇异等价性证明 |
| 附录D: MMC-HVDC接入交流电网静态稳定分析 |
| 附录E: MMC-HVDC接入交流电网的临界短路比 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）限流式SSSC提高风火打捆系统暂态稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 课题国内外研究现状 |
| 1.2.1 风力发电技术研究现状 |
| 1.2.2 风电并网对系统暂态稳定影响研究现状 |
| 1.2.3 风火打捆系统暂态稳定研究现状 |
| 1.2.4 FACTS元件在电力系统稳定性中的研究现状 |
| 1.3 本文主要工作内容 |
| 第2章 基于风机等值分析风电接入对系统暂态稳定性影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双馈风机的功率特性与功率控制方式 |
| 2.2.1 双馈风机的功率特性 |
| 2.2.2 双馈风机的功率控制方式 |
| 2.3 基于风机等值分析风电接入对风火打捆系统暂态稳定的影响 |
| 2.3.1 风电对外等值特性参数 |
| 2.3.2 风电接入对风火打捆系统暂态稳定影响 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 限流式静止同步串联补偿器工作原理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 静止同步串联补偿器SSSC |
| 3.2.1 SSSC的基本原理 |
| 3.2.2 SSSC的恒阻抗补偿模式 |
| 3.2.3 SSSC的串联补偿原理 |
| 3.3 限流式静止同步串联补偿器 |
| 3.3.1 限流式SSSC拓扑结构 |
| 3.3.2 限流式SSSC工作原理 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 限流式SSSC提高风火打捆系统暂态稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 限流式SSSC提高风火打捆系统暂态稳定的理论分析 |
| 4.2.1 系统正常运行下的分析 |
| 4.2.2 系统短路故障下的分析 |
| 4.2.3 系统故障切除后的分析 |
| 4.3 算例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 改善风火打捆系统暂态稳定限流式SSSC控制策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 风速对风火打捆系统暂态稳定的影响分析 |
| 5.2.1 风机等值参数对风火打捆系统暂态稳定性影响 |
| 5.2.2 风速对风火打捆系统暂态稳定的影响分析 |
| 5.3 改善风火打捆系统暂态稳定的限流式SSSC的控制策略 |
| 5.3.1 正常运行情况限流式SSSC控制策略 |
| 5.3.2 短路故障下限流式SSSC控制策略 |
| 5.3.3 故障切除后的限流式SSSC控制策略 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）火电机组灵活运行下的负荷频率控制优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 纯凝火电机组灵活运行调节特性分析研究现状 |
| 1.2.2 电力系统负荷频率优化控制研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作及章节安排 |
| 第二章 汽轮机调速系统全工况模型研究 |
| 2.1 汽轮机及其调速系统模型参数的计算方法 |
| 2.2 计算实例 |
| 2.3 仿真分析 |
| 2.3.1 不同工况下响应性能对比 |
| 2.3.2 低负荷下定压、滑压运行方式的影响 |
| 2.3.3 理论分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 火电机组一次调频能力的综合评估 |
| 3.1 理论分析及评估算法描述 |
| 3.1.1 一次调频过程中的机理分析 |
| 3.1.2 算法的整体描述 |
| 3.2 给煤量的能量传递时间计算 |
| 3.2.1 理论分析及解决方法 |
| 3.2.2 协调系统建模及参数估计 |
| 3.3 锅炉蓄热变化量计算 |
| 3.3.1 理论分析及解决方法 |
| 3.3.2 锅炉蓄热变化量的计算 |
| 3.4 计算实例 |
| 3.4.1 锅炉响应时间计算分析 |
| 3.4.2 机组蓄热变化量的计算 |
| 3.4.3 最大支撑幅度计算 |
| 3.5 评估结果分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 火电深度调峰对系统频率稳定性的影响分析 |
| 4.1 机组的响应能力分析 |
| 4.2 不同风电渗透率下的系统仿真模型 |
| 4.2.1 LFC建模 |
| 4.2.2 风电系统建模 |
| 4.2.3 启停调峰 |
| 4.2.4 深度调峰 |
| 4.3 基于简化LFC模型仿真结果与分析 |
| 4.3.1 仿真初始环境设置 |
| 4.3.2 仿真结果 |
| 4.3.3 结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于功率分配因子动态轨迹优化的多机互补协调优化策略 |
| 5.1 优化控制策略 |
| 5.1.1 问题的提出 |
| 5.1.2 基于动态轨迹规划的功率分配因子优化策略 |
| 5.1.3 优化系统的结构设计 |
| 5.2 算例仿真 |
| 5.2.1 算例分析 |
| 5.2.2 算法稳定性分析 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 基于改进型模糊自抗扰的优化控制 |
| 6.1 改进型模糊自抗扰控制 |
| 6.1.1 对象模型的变化 |
| 6.1.2 模糊线性自抗扰控制器 |
| 6.1.3 针对迟延时间的改进 |
| 6.2 仿真结果与分析 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）风电汇集电网小干扰动态等值与振荡稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 风电场动态等值研究现状 |
| 1.2.1 单机等值 |
| 1.2.2 多机等值 |
| 1.3 风电并网系统振荡稳定性分析研究现状 |
| 1.3.1 模式分析法 |
| 1.3.2 阻抗分析法 |
| 1.3.3 风电并网系统振荡产生机理研究现状 |
| 1.4 基于一致性控制理论的电力系统小干扰稳定性解耦分析方法及其应用 |
| 1.4.1 基于一致性控制理论的同构电力系统小干扰稳定性解耦分析方法 |
| 1.4.2 具体应用形式分析 |
| 1.5 论文的主要工作 |
| 第2章 含风电场接入的电力系统模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双馈风机模型 |
| 2.2.1 锁相环模型 |
| 2.2.2 感应发电机及其传动系统模型 |
| 2.2.3 转子侧换流器及其控制系统模型 |
| 2.2.4 网侧换流器及其控制系统模型 |
| 2.2.5 直流电容模型 |
| 2.2.6 双馈风机整体模型 |
| 2.3 直驱风机模型 |
| 2.3.1 锁相环模型 |
| 2.3.2 永磁同步发电机及其传动系统模型 |
| 2.3.3 机侧换流器及其控制系统模型 |
| 2.3.4 网侧换流器及其控制系统模型 |
| 2.3.5 直流电容模型 |
| 2.3.6 直驱风机整体模型 |
| 2.4 并网风电场模型 |
| 2.5 外部交流系统模型 |
| 2.6 互联模型 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 并联结构风电场小干扰动态等值与振荡稳定性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 并联结构风电场线性化状态空间模型 |
| 3.3 并联结构风电场单机等值模型 |
| 3.3.1 并联结构风电场线性化状态空间模型等效解耦 |
| 3.3.2 并联结构风电场单机等值模型 |
| 3.4 风电机组数量变化对并网风电场开环振荡稳定性的影响分析 |
| 3.5 算例 |
| 3.5.1 算例1---风电机组线性化模型完全相同时并网风电场开环稳定性分析 |
| 3.5.2 算例2---风电机组线性化模型近似相同时并网风电场开环稳定性分析 |
| 3.5.3 算例3---风电场并网系统的稳定性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多风电场/风电机群并网系统小干扰动态等值模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 并网风电机群单机等值模型 |
| 4.2.1 集电网络等值 |
| 4.2.2 风电机群单机等值模型 |
| 4.3 多风电场/风电机群并网系统动态等值模型 |
| 4.4 多风电机群并网系统模型 |
| 4.5 算例 |
| 4.5.1 算例1---多风电场并网系统振荡稳定性的模式分析 |
| 4.5.2 算例2---不同风电机组数量下的小干扰等值与振荡稳定性分析 |
| 4.5.3 算例3---接入电网强度变化时的小干扰等值与振荡稳定性分析 |
| 4.5.4 算例4---大型风电场小干扰等值与振荡稳定性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 计及网架拓扑的并网风电场振荡稳定性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 并网风电场线性化状态空间模型 |
| 5.3 并网风电场线性状态空间模型的等效解耦 |
| 5.3.1 模式分析的基本理论 |
| 5.3.2 并网风电场线性化状态空间模型的等效解耦 |
| 5.4 网络结构、参数和风电机组数量变化对并网风电场开环振荡稳定性的影响分析 |
| 5.4.1 风电外送线路电抗变化的影响 |
| 5.4.2 风电场集电网络结构变化的影响 |
| 5.4.3 风电机组数量变化的影响 |
| 5.4.4 对振荡模式影响的衡量指标 |
| 5.5 一种用于风电场小干扰稳定性检验的降阶模式计算方法 |
| 5.6 算例 |
| 5.6.1 算例1---风电外送线路电抗x_L增大对并网风电场振荡稳定性的影响分析 |
| 5.6.2 算例2---集电网络结构变化对并网风电场振荡稳定性的影响分析 |
| 5.6.3 算例3---风电机组数量变化对并网风电场振荡稳定性的影响分析 |
| 5.6.4 算例4—大型风电场小干扰稳定性检验 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 计及网架拓扑的并网风电场小干扰动态等值模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 风电场单机等值的理论依据 |
| 6.3 并网风电场小干扰动态等值模型 |
| 6.4 算例 |
| 6.4.1 算例1---条件1和条件2均成立时并网风电场的动态等值 |
| 6.4.2 算例2---条件1不成立条件2成立时并网风电场的动态等值 |
| 6.4.3 算例3---条件1成立条件2不成立时并网风电场的动态等值 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 锁相环动态主导的并网直驱风电场小干扰稳定极限 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 锁相环动态主导的并网直驱风机小干扰稳定极限 |
| 7.3 锁相环动态主导的并网直驱风电场小干扰稳定极限 |
| 7.4 算例 |
| 7.4.1 算例1---风电外送线路电抗x_L增大对并网风电场振荡稳定性的影响分析 |
| 7.4.2 算例2---直驱风机稳态有功输出增大对并网风电场振荡稳定性的影响分析 |
| 7.4.3 算例3---网络结构变化对并网风电场振荡稳定性的影响分析1 |
| 7.4.4 算例4---网络结构变化对并网风电场振荡稳定性的影响分析2 |
| 7.4.5 算例5---锁相环积分系数增大对并网风电场振荡稳定性的影响分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 创新成果与结论 |
| 8.2 未来研究展望 |
| 附录A 公式推导过程 |
| A1 双馈风机模型 |
| A1.1 锁相环模型 |
| A1.2 感应发电机及其传动系统模型 |
| A1.3 转子侧换流器及其控制系统模型 |
| A1.4 网侧换流器及其控制系统模型 |
| A1.5 直流电容模型 |
| A2 直驱风机模型 |
| A2.1 永磁同步发电机及其传动系统线性化状态空间模型 |
| A2.2 机侧换流器及其控制系统线性化状态空间模型 |
| A2.3 网侧换流器及其控制系统线性化状态空间模型 |
| A2.4 直流电容线性化状态空间模型 |
| A3 并网风电场线性化状态空间模型 |
| A4 第5章并网风电场网络方程推导 |
| A5 第6章证明推导 |
| A6 第7章并网风电场线性化状态空间模型推导 |
| 附录B 算例参数 |
| B1 第3章算例系统参数 |
| B2 第4章算例系统参数 |
| B3 第5章算例系统参数 |
| B4 第6章算例系统参数 |
| B5 第7章算例系统参数 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）前端调速式风电机组并网运行自适应预测控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 前端调速式风电机组的研究现状 |
| 1.2.2 风电机组并网自适应预测控制的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 前端调速式风电机组的建模 |
| 2.1 前端调速式风电机组的基本原理 |
| 2.2 风力机的建模 |
| 2.2.1 风电机组的能量转化过程 |
| 2.2.2 风力机输出功率模型 |
| 2.3 前端调速式风电机组传动链建模 |
| 2.4 电励磁同步发电机模型 |
| 2.5 同步发电机励磁系统的模型 |
| 2.6 小结 |
| 3 基于变论域模糊控制的机组导叶可调式液力变矩器控制 |
| 3.1 导叶可调式液力变矩器的工作原理 |
| 3.2 基于多种群遗传优化算法的变论域控制器设计 |
| 3.2.1 变论域模糊控制 |
| 3.2.2 变论域伸缩因子 |
| 3.2.3 控制器设计 |
| 3.3 仿真结果及分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 前端调速式风电机组并网功率自适应预测控制 |
| 4.1 机组实测数据的模糊聚类建模 |
| 4.1.1 数据集模糊聚类 |
| 4.1.2 最小二乘法建模 |
| 4.2 广义预测控制器的设计 |
| 4.2.1 广义自适应预测控制的原理 |
| 4.2.2 目标函数的建立 |
| 4.2.3 最优输出的确定 |
| 4.2.4 最优控制律设计 |
| 4.2.5 性能指标函数的确立 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 前端调速式风电机组并网电压自适应控制 |
| 5.1 并网电压的广义自适应预测控制 |
| 5.1.1 广义自适应预测控制器设计 |
| 5.1.2 仿真分析 |
| 5.2 基于多目标遗传算法的机组低电压穿越预测控制 |
| 5.2.1 前端调速式风电机组低电压运行原理 |
| 5.2.2 低电压穿越协调控制策略 |
| 5.2.3 基于遗传算法的机组多目标预测控制 |
| 5.3 对称故障下机组低电压穿越特性仿真分析 |
| 5.4 不对称故障下机组低电压穿越特性仿真分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 前端调速式风电机组并网电压稳定性分析 |
| 6.1 前端调速式风电机组并网模型建立 |
| 6.1.1 分岔理论基础 |
| 6.1.2 含前端调速式风电机组电力系统微分代数方程的建立 |
| 6.1.3 含前端调速式风电机组的风电场并网模型 |
| 6.2 前端调速式风电机组并网电压稳定性的分岔分析 |
| 6.2.1 系统无功负荷变化对其电压稳定性的影响 |
| 6.2.2 风速变化对系统电压稳定性的影响 |
| 6.3 小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 附录内容名称 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）抽水蓄能机组系统辨识与复杂工况下控制规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 抽水蓄能调节系统建模研究概述 |
| 1.3 抽水蓄能机组系统辨识研究概述 |
| 1.4 抽水蓄能机组控制规律研究概述 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 抽水蓄能机组调节系统非线性建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 调速器数学模型 |
| 2.3 有压过水系统数学模型 |
| 2.4 水泵水轮机数学模型 |
| 2.5 同步发电机数学模型 |
| 2.6 励磁调节器及电力系统稳定器数学模型 |
| 2.7 抽水蓄能机组调节系统数学模型 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 基于智能算法的抽水蓄能机组调节系统参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 人工羊群优化算法及其改进 |
| 3.3 基于IASA的具有复杂过水系统的调速系统参数辨识 |
| 3.4 基于 IASA 的调速励磁系统水-机-电耦合模型参数辨识 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于神经网络的抽水蓄能机组调节系统模型辨识 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 长短时记忆神经网络与带遗忘因子的在线序列极限学习机 |
| 4.3 基于LSTM的具有复杂过水系统的调速系统离线模型辨识 |
| 4.4 基于WOS-ELM的调速励磁水-机-电耦合系统的在线模型辨识 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 改善抽水蓄能机组反“S”区动态特性的控制规律研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 反“S”区运行问题描述 |
| 5.3 抽水蓄能机组低水头开机规律多目标优化 |
| 5.4 可变速机组避免深入反“S”区运行机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 抽水蓄能机组调速励磁耦合系统的预测控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 调速励磁耦合系统小扰动稳定性分析 |
| 6.3 调速励磁耦合系统多工况多目标优化 |
| 6.4 调速励磁耦合系统智能模型预测控制 |
| 6.5 对比实验及结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 全文总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1:攻读博士期间发表的论文 |
| 附录2:攻读博士期间完成和参与的科研项目 |
（8）风电机组低电压穿越无功支撑控制及其稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 风电机组低电压穿越技术 |
| 1.2.1.1 低电压穿越相关标准 |
| 1.2.1.2 低电压穿越策略 |
| 1.2.2 弱电网连接对风电机组端电压的影响 |
| 1.2.3 次同步电压振荡 |
| 1.3 研究内容及章节安排 |
| 第2章 双馈风力发电系统基本运行理论 |
| 2.1 双馈风力发电系统结构 |
| 2.2 双馈异步风力发电系统数学模型 |
| 2.2.1 风力机数学模型 |
| 2.2.2 双馈异步发电机数学模型 |
| 2.2.3 网侧变换器数学模型 |
| 2.2.4 转子侧变换器数学模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 双馈风机低电压穿越无功支撑策略的建立 |
| 3.1 电网电压跌落时双馈风机的暂态特性 |
| 3.2 双馈风机低电压穿越的无功支撑策略 |
| 3.2.1 DFIG无功输出极限 |
| 3.2.2 LVRT无功功率控制策略 |
| 3.3 故障期间电压支撑效果分析 |
| 3.4 无功支撑控制策略仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双馈风机低电压穿越无功支撑系统稳定性分析 |
| 4.1 弱电网 |
| 4.2 双馈风电系统无功支撑传递模型 |
| 4.2.1 DFIG的LVRT无功支撑控制系统等效传递模型 |
| 4.2.2 并网SVC无功支撑控制系统等效传递模型 |
| 4.3 双馈风机LVRT无功支撑控制稳定性分析 |
| 4.3.1 双馈风机LVRT过程中次同步振荡产生机理 |
| 4.3.2 双馈风机LVRT过程中次同步振荡影响因素 |
| 4.3.2.1 风机LVRT无功控制系统参数的影响 |
| 4.3.2.2 并网SVC的影响 |
| 4.3.2.3 外部电网阻抗参数的影响 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）双馈风电接入对系统暂态功角稳定性的影响分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第二章 双馈风电场的暂态模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机械系统动态模型 |
| 2.3 双馈感应发电机数学模型 |
| 2.4 变流器组动态模型 |
| 2.5 双馈风电机组的暂态行为特征分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 对称故障下双馈风机接入对系统暂态功角稳定性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双馈风机阻抗等值模型 |
| 3.3 对称故障下极限切除角理论推导 |
| 3.4 影响因素理论分析 |
| 3.5 仿真验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 不对称故障下双馈风机接入对系统暂态功角稳定性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双馈风机类型的选取 |
| 4.3 不对称故障下系统极限切除角理论推导 |
| 4.4 影响因素理论分析 |
| 4.5 仿真验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 双馈风机参与调频对系统暂态功角稳定性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统建模 |
| 5.3 极限切除角理论推导 |
| 5.4 影响因素理论分析 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 附录 C |
（10）超高占比新能源电网的电压稳定性及暂态过电压抑制措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.1.1 超高占比新能源电网发展现状 |
| 1.1.2 超高占比新能源电网的电压特性 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 超高占比新能源电网的静态电压稳定 |
| 2.1 静态电压稳定的研究方法 |
| 2.2 传统单机单负荷模型 |
| 2.3 超高占比新能源并网模型 |
| 2.4 受静态电压稳定约束的新能源临界渗透率计算 |
| 2.4.1 新能源临界渗透率理论值计算与分析 |
| 2.4.2 某实际电网的新能源临界渗透率实用工程计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超高占比新能源电网的暂态电压稳定 |
| 3.1 暂态电压稳定的研究方法 |
| 3.2 超高占比风电接入送端系统 |
| 3.3 超高占比风电接入受端系统 |
| 3.4 超高占比风电接入送受端系统对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 超高占比新能源电网的暂态过电压抑制措施 |
| 4.1 新能源直流外送系统的暂态过电压 |
| 4.1.1 受端交流系统故障引发暂态过电压 |
| 4.1.2 直流闭锁引发暂态过电压 |
| 4.2 加装动态无功补偿装置抑制暂态过电压 |
| 4.3 动态无功补偿装置对暂态过电压抑制效果对比 |
| 4.3.1 简单两区域直流算例 |
| 4.3.2 实际电网-天中直流算例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研经历 |
| 致谢 |
四、电力系统在一种极限运行状态下的稳定性分析（论文参考文献）
- [1]静态电压稳定分岔分析及全导数算法研究[D]. 万凯遥. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]含MMC的交直流系统建模与稳定性分析[D]. 王洁聪. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]限流式SSSC提高风火打捆系统暂态稳定性研究[D]. 李方媛. 东北电力大学, 2021(09)
- [4]火电机组灵活运行下的负荷频率控制优化研究[D]. 杜鸣. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [5]风电汇集电网小干扰动态等值与振荡稳定性分析[D]. 董文凯. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [6]前端调速式风电机组并网运行自适应预测控制研究[D]. 李宏伟. 兰州交通大学, 2020(01)
- [7]抽水蓄能机组系统辨识与复杂工况下控制规律研究[D]. 冯陈. 华中科技大学, 2020
- [8]风电机组低电压穿越无功支撑控制及其稳定性分析[D]. 刘湃. 山东大学, 2020(11)
- [9]双馈风电接入对系统暂态功角稳定性的影响分析[D]. 张雪娟. 昆明理工大学, 2020(04)
- [10]超高占比新能源电网的电压稳定性及暂态过电压抑制措施研究[D]. 林安妮. 华北电力大学(北京), 2020(06)