摘要：为了解决励磁系统的不确定性影响互联电力系统的稳定控制问题,提出一种新型的鲁棒自适应控制器递推设计方法.与传统的Back-stepping设计方法相比,新方法减少了对被控对象的严格要求,所设计的控制器避免了过度参数化和复杂化问题,能够保证闭环系统对不确定参数的自适应性以及对建模误差和有界外部干扰的鲁棒性.采用该方法设计的电力系统新型励磁控制器在华东电网上进行数值仿真,结果表明,所设计的控制器能够有效提高互联系统的暂态稳定性.

摘要：分布式协同控制模式的提出,为解决未来配电网信息物理系统(CPS)中高密度、强随机性分布式电源接入问题提供了途径。但同时,配电网CPS信息物理高度融合的特点也方便了网络攻击者通过信息系统威胁电力系统的安全稳定运行。据此,提出一种基于动态攻防博弈的分布式协同控制模式下配电网CPS脆弱性评估方法。首先,阐述了一种分布式电源等输出比协同控制策略,并对其收敛特性进行了分析和总结。其次,基于CPS风险评估框架,结合分布式电源协同控制策略及实际网络攻防策略的特点,提出配电网CPS风险评估模型;在此基础上,设计动态攻防博弈函数及博弈求解步骤,实现对于分布式协同控制模式下配电网CPS脆弱性的量化评估。最后,基于IEEE 34节点配电系统开展仿真测试,验证了所提方法的有效性。

摘要：虚拟发电厂(virtual power plant,VPP)技术与分布式控制技术结合,可有效控制数量大、单机容量小、位置分散的分布式电源(distributed generator,DG)。为提高分布式控制的收敛速度,利用谱半径指标对分布式发电控制中常用的离散一阶一致性算法的收敛性问题进行了分析,包括通信网拓扑、通信线路权重、领导节点位置、DG的发电成本函数以及被反馈的功率偏差系数等因素的影响。在此基础上,将离散一阶一致性算法收敛速度优化问题转化为特征值优化问题,从通信拓扑结构设计、通信线路权重优化、领导节点位置选择3个方面对通信网络(communication network,CN)进行优化,提出了提高虚拟发电厂分布式控制收敛速度的通信网络优化方法。算例仿真表明所提出的优化方法可有效提高一致性算法的收敛速度。

摘要：随着新能源、直流输电、储能等技术的发展,大规模电力电子装备接入电网并深刻地改变着现代电力系统的动态特性。与同步发电机不同,电力电子装备由半导体开关器件所构成,它与电网之间的同步特性不是由物理旋转的转子主导,而是由相应的控制策略决定,即电力电子装备的大规模渗透使得电力系统逐渐由同步发电机主导的"物理同步"转变为"控制同步"。电力电子装备的高可控性与灵活性为提高电力系统的同步稳定性和动态性能提供了可能,但目前由于对电力电子装备"控制同步"特性的认识尚未完全清晰,难以做到发挥电力电子装备的优势以提升系统动态性能,甚至在很多情况下还会因为同步控制设计的不合理而出现同步失稳现象,危及电力系统安全稳定运行。为此,简要回顾当前电力电子装备的同步稳定分析与控制设计等方面的成果,并基于现有的同步控制结构,提出一种涵盖了锁相环型控制与组网型控制的统一同步控制结构,通过将不同类型的同步控制结构解析为控制回路之间连接方式的不同,进而将不同的同步控制结构参数化,并以此探索更优的同步控制结构。最后,对现有的同步稳定分析方法、技术路线与物理认识进行总结,并从中凝练出未来可能的研究方向。

摘要：提出一种光伏与可投切负荷的协调控制策略,利用光伏出力的可快速调节特性以及可投切负荷容量较大的特点,通过求解混合整数优化问题,确定各台光伏的实时参考出力以及各台可投切负荷的工作状态,并使用基于二次插值算法的功率控制策略,使各台光伏的出力快速跟踪其参考值,从而实现协调控制系统净出力的灵活可调。所设计的协调控制系统具有与传统混合储能系统类似的外部特性(如大功率的快速充放电),可为高渗透率的新能源电网提供必要的支持(如一次调频等)。此外,它还具有容量易于扩充、造价低廉等传统储能系统不具备的优势。基于微电网的仿真结果验证了该控制策略的可行性。

摘要：现有抑制新能源次/超同步振荡的静止无功发生器(SVG)控制设计方法大多针对单一运行场景,难以确保运行工况变化下系统的小干扰鲁棒稳定性。为此,提出了一种抑制新能源次/超同步振荡的SVG鲁棒自适应控制参数设计方法。论证了短路比(SCR)可用于评估运行工况变化下含SVG的新能源并网系统小干扰稳定裕度;基于短路比分析方法,发现了代表系统小干扰稳定性最差的关键运行工况;基于H_(∞)控制理论,提出了一种关键运行工况下SVG控制参数鲁棒自适应设计方法。该方法能确保含SVG的新能源并网系统在运行工况变化下系统的小干扰鲁棒稳定性。

摘要：虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,VSG)控制基于虚拟同步机制可以增大电力系统等效转动惯量,改善电网稳定性。但是由于虚拟同步发电机模拟传统电机的机电暂态特性,传统电机的动态稳定性问题也因此被引入到虚拟同步发电机中。通过建立虚拟同步发电机的动态模型,发现线路电感会对系统等效产生负阻尼力矩;采用复数力矩系数法,分析得到虚拟励磁调节器同样会在控制回路中等效叠加阻尼力矩,存在功率振荡的风险。为改善系统阻尼特性,采用虚拟阻抗控制策略改善电感等效阻尼;并提出一种虚拟电力系统稳定装置(power system stabilizer,PSS)设计方法,可以实现虚拟励磁等效力矩的补偿。最后,通过搭建仿真平台,验证虚拟同步发电机中存在的负阻尼特性以及补偿设计方法的有效性。

摘要：针对风机接入微网后较严重的频率稳定和功率平衡问题,提出微网环境下的双馈风机同步控制策略.在风机的转子侧,通过引入风机主动降载控制使双馈风机具有向系统提供功率备用和一次调频的功能,可以更有效地向微网提供频率支持.针对采用同步控制策略的典型风机-储能微网系统进行小信号稳定分析,计算得到的多工况主导特征根表明,微网的主导模式主要与风机轴系以及风机、储能控制内/外环两类控制参数密切相关.通过风速、负荷等扰动仿真分析表明:风机的降载运行有助于改善微网系统的小扰动性能,协调设计风机和储能的有功下垂系数亦可有效改善主导特征根的阻尼.

摘要：提出了一种适用于微网孤岛运行的分散自趋优控制策略,该策略无需微网中央控制器和通信系统即可实现系统的三次分层控制,包括分散一次控制、分散二次控制和分散三次控制。其中,一次控制沿用传统的线性下垂控制策略,保持了微网良好的线性动态特性;二次控制仅借助各台分布式发电机的输出端频率信息即可直接参与系统调频,使微网的频率能够维持在允许的范围内;三次控制采用考虑发电机成本的非线性下垂控制策略,使各台分布式发电机遵循等微增率准则,实现微网的优化运行。此外,通过设计不同时间常数的低通滤波器,使三次分层控制实现了动态解耦,使控制策略既能满足微网静态特性的要求,又具有良好的动态特性。最后,由仿真算例验证了所提控制策略的有效性。

摘要：复电路可用来刻画变流器并网系统中原分量和对偶分量的耦合关系,且系统振荡等价于复电路发生串并联谐振。该文引入复电路模态功率的概念,将模态功率和特征根灵敏度联系起来,讨论了变流器并网系统的稳定机理和控制器设计原则。首先,提出了广义导纳的模态功率概念,并说明模态功率是RLC电路中功率概念的推广。其次,推导了模态功率与系统稳定性的关系,据此分析了复电路的谐振机理。在此基础上,分析了变流器导纳的实部与系统稳定性的关系,研究表明导纳的实部与系统稳定性没有一一对应关系,但广义导纳模态功率的实部和系统稳定性存在对应的关系。最后,基于模态功率初步给出了变流器导纳的整定方法。数值仿真验证了基于复电路模态功率的变流器并网系统稳定性分析和控制方法的有效性。