针对交直流系统暂态功角稳定问题,基于自抗扰控制理论研究,提出了电压源型换流器的柔性直流输电技术(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)有功调制控制策略。根据VSCHVDC对同步机组的可控能力筛选机组并确定聚合权重,将同步机群聚合转化为等效可控系统,利用线性自抗扰控制理论设计暂态稳定控制器;同时对同步机组的转速差和不平衡功率进行调制,从而充分发挥稳定控制器调节能力并维持交直流系统稳定。结果表明,控制器无需同步机组和直流输电系统的详细模型信息,且能适应系统运行方式的变化,并通过改进的IEEE39节点系统仿真验证了所提控制器的有效性和鲁棒性。
基于通用设计建立220 k V智能变电站继电保护系统不同采样跳闸方式的典型结构,运用可靠性框图法构建智能变电站继电保护系统完备的可靠性评估模型并进行定量分析。采用概率灵敏度和元件灵敏度分别评估"直采直跳"模式下继电保护系统的元件灵敏度和重要度。前者给出了继电保护系统的薄弱环节,为优化系统设计提供参考;后者揭示了系统元件的重要度,指导系统运维。研究结果对智能变电站继电保护系统的设计、运维和发展具有借鉴意义。
为了利用直流大功率快速可控的特性来提高电力系统暂态稳定性,设计了基于Bang-Bang控制的直流大信号暂态稳定控制器,包括控制策略的设计和关键参数的选择。详细分析了暂态过程中换流母线电压和系统短路比对直流功率提升能力的影响,提出了直流暂态稳定控制的功率阈值选取原则。在三机系统模型中研究了直流功率控制的上升/回降速率和死区阈值的选择对控制性能的影响。在南方电网直流控制保护详细模型中测试了暂态稳定控制器的控制效果,结果表明:同一运行条件下,当无控制器投入时,系统会出现暂态功角失稳;当在±800 k V楚穗直流中加入控制器后,系统能保持暂态功角稳定,验证了控制器能有效提高系统的暂态稳定性。
