含大型风电场系统暂态电压稳定性分析

目前,静态电压稳定和暂态功角稳定的机理研究和分析方法已取得很大进展,然而对暂态电压稳定性的研究不够充分,有关暂态电压崩溃的机理、模型和稳定指标的研究尚待深入。为了探讨大型风电场接入电网后在电网受到短时大扰动后的暂态电压稳定性以及故障期间如何保持风电场并网运行并对系统暂态电压稳定提供动态支持,基于双馈风机建立了风电机组的暂态数学模型,分析了含风电场地区电网暂态电压失稳的机理,建立了暂态电压稳定指标和风电机组的综合控制模型,对比分析了不同风电接入容量、不同故障位置以及不同阵风强度下系统节点的暂态电压稳定性。通过改进风电机组的控制模型建立了具有暂态电压支持能力的快速桨距角控制和转子侧变频器控制协调控制模型以改善电网故障期间风电场地区的暂态电压稳定性。最后,通过仿真分析了大型风电场接入电网后系统发生大扰动期间风电机组特性对电网暂态电压稳定性的影响,验证了改进的控制模型对提高风电场地区暂态电压稳定性的有效性。     

基于特征量和卷积神经网络的暂态电压稳定评估

针对目前传统方法无法准确快速判断系统暂态电压稳定性的问题,提出一种基于特征量和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)的暂态电压稳定评估方法.首先基于传统电压稳定指标分解及响应数据,从原始电气量中进行36维电压稳定构建特征量,将特征量输入卷积神经网络中进行有监督学习,最后将训练所得到的模型应用于电力系统暂态稳定评估中.利用新英格兰10机39节点标准算例对电网进行了仿真,结果表明该方法具有错误率低、精确率高、测试时间短的特点,能够准确快速判断出系统的暂态电压失稳,提高了电力系统的稳定性.     

综合负荷动静比例对电网传输功率的影响分析

电力系统仿真计算中,综合负荷的动态和静态成分所占比例对电网的暂态极限有着重要的影响。文章根据湖南电网的实际特点和电网结构以及运行情况,研究了综合负荷模型中不同感应电动机比例对湖南电网南北断面南送功率传输极限的影响,分析了综合负荷模型与恒阻抗加恒功率的静态负荷模型应用于湖南电网对断面南送功率极限的不同影响,并在此基础上分析了综合负荷模型和参数变化对电力系统稳定水平影响的机理,最后对湖南电网负荷模型和参数的选取提出了建议。     

基于功率平衡保护的紧急负荷控制研究

负荷控制是电网发生扰动时为维持暂态稳定而采取的传统手段.紧急负荷控制需要解决系统功率稳定、频率稳定,电压稳定、线路负荷4个问题.通过与传统的稳定控制计算控制方法进行比较,提出基于功率平衡保护的紧急负荷控制.其实施原则是:在大区电网间出现交换功率突变时,根据突变前本区域电网的功率平衡状态制定出扰动后的功率平衡要求,在大扰动发生后紧急对系统的负荷进行调整,同时给出紧急负荷控制在时间及控制点方面的选择与设定方法.     

负荷特性对基于奇异值分解法分析静态电压稳定的影响

随着电力系统规模不断扩大,电压稳定问题越来越受到人们的关注。对电力系统电压稳定影响一个关键的因素就是负荷特性。在前人研究成果的基础上,就负荷特性对奇异值分解法分析电力系统电压稳定性的影响做了一些工作。在考虑负荷特性的情况下,系统潮流雅可比矩阵最小特征值会有所变化。分析及IEEE-14节点系统计算表明,负荷模型是常用的ZIP模型时,潮流雅可比矩阵最小特征值相比于恒功率模型会有所增大;负荷模型是电动机类电压敏感负荷,在电压下降到一定程度时,潮流雅克比矩阵最小特征值相比于恒功率模型会有所减小;且采用不同的负荷模型对薄弱节点识别或是薄弱区域的划分也会有一定影响。     

简单电力系统暂态电压稳定的直接分析法

对综合负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型,构建了简单电力系统暂态电压稳定分析的微分代数方程组(DAE)模型,并采用非线性动力系统理论计算系统故障后稳定平衡点的吸引域。针对采用牛顿法求取系统不稳定平衡点碰到的初值选取问题,通过对综合负荷感应电动机部分采用其稳态等值电路来求得不稳定平衡点;并采用将非线性系统化为规范型线性系统的方法求得系统故障后稳定平衡点的吸引域边界;进而只须仿真得到故障切除时刻系统的状态即可判断系统能否保持电压稳定。通过与系统全故障过程仿真结果的比较验证了本文方法的正确性。     

感应电动机及电力综合负荷模型结构的研究

感应电动机模型是电力系统运行与控制理论研究和工程仿真计算中最常用的负荷模型,其运行特性对电力系统的运行行为有重要影响.深入研究了感应电动机模型结构与其行为模式之间的关系:阐述并提出了既能描述负荷的功率恢复特性,又能描述负荷的低电压失稳特性的综合负荷模型结构应当满足的必要条件;提出适合于电压稳定分析的综台负荷模型的基本结构形式对电力系统综合负荷建模具有理论和实际指导意义.     

计及水力系统详细模型的多机系统暂态稳定计算

对水力系统模型的简化,是制约电力系统暂态过程仿真质量提高的主要原因之一. 建立了用于电力系统暂态稳定分析的复杂水力系统不同形式的数学模型,包括引水系统刚性水击模型和弹性水击模型以及水轮机线性化模型和非线性模型.通过对具有复杂水力系统的多机系统在大扰动下的过渡过程进行计算,分析了引水系统和水轮机不同模型对暂态稳定计算结果的影响.结果表明:水力系统的不同模型对多机系统暂态稳定计算的初始阶段影响不大;刚性水击模型与弹性水击模型下的变化曲线较接近;非线性水轮机模型与线性水轮机模型下的变化曲线在暂态过程中后期差别较大;简化模型过于简单,计算结果误差较大.     

母线负荷综合特性的神经网络模型

电力系统负荷特性对系统的电压稳定及暂态稳定分析有着重大影响。传统的方法是用数学模型来描述静态或动态负荷，但由于负荷自身所具有的随机因素及不确定性，这种方法在描述的精确程度以及响应速度上尚有一定缺陷，本文提出了一种具有混合负荷但已知负荷分量的神经网络母线负荷综合特性模型及其建模方法。     

大规模电力系统电压静态稳定性分析

基于雅可比矩阵特征模态分析原理,对1995年及1996年华东电网及上海电网正常结线,高峰负荷运行方式进行了电压静态稳定计算分析,为保证电力系统安全稳定运行提供了有价值的指导信息．     

基于粒子群算法的受端电网紧急切负荷优化

针对多直流馈入受端电网的直流闭锁故障提出一种紧急切负荷优化模型和求解方法。模型兼顾安全性与经济性,以切负荷总量最小为优化目标,计及暂态频率、电压偏移、线路过载、节点切负荷量限制等约束条件,优化各节点切负荷量。针对模型非线性强导致难以直接求解的问题,基于粒子群优化算法和并行计算技术,提出粒子演化的自适应参数调整方法,提高优化算法的全局寻优能力和优化速度。以山东电网模型为例,验证算法在严重直流闭锁故障下的紧急切负荷控制有效性。     

特高压对安徽电网安全稳定性的影响

特高压交流输电线路接入安徽电网后,将对安徽电网的安全稳定运行产生重要影响.利用中国电力科学研究院开发的PSD-BPA潮流稳定程序,结合稳定曲线分析工具,对特高压系统对安徽电网潮流和大干扰电压稳定性的影响进行了分析,并对其进行了仿真.仿真结果表明:安徽电网在接人特高压后的潮流分布合理,暂态大干扰稳定性较差,需尽早制定防范预案.     

动态负荷对电力系统动态稳定性的影响研究

介绍了PSASP仿真软件中感应电动机的三阶模型,并用其暂态稳定计算模块,从时域仿真的角度分析了感应电动机比例和低压减载对电力系统动态稳定性的影响,比较了不同参数下低压减载对功角稳定和电压稳定的影响.通过对12节点多机系统的仿真,结果表明:感应电动机比例增加容易造成功角和电压失稳;低压减载有利于电压稳定,但容易造成功角曲线的大幅振荡;负荷的减载量和减载速度对电力系统的动态稳定性也有一定的影响.     

基于新型Back-stepping方法的电力系统 励磁控制器设计

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.     

光伏发电系统暂态特性仿真

针对光伏发电系统暂态稳定性差的问题,在PSCAD/EMTDC环境中建立了光伏发电系统的电磁暂态仿真模型,并基于该模型分析了三相短路故障和光照强度跃变等条件下光伏发电系统的暂态响应特性.研究光伏发电系统的物理模型,并建立由光伏阵列、最大功率跟踪模块、升压电路和三相并网逆变器等组成的光伏发电系统动态仿真模型.仿真对比分析了不同运行条件下的光伏逆变器输出有功功率、电压以及电流的暂态特性,结果表明逆变器输出功率和电流会随着光照强度变化而平滑地改变,短路故障则会引起电压跌落和瞬态过电流.     

昆明电网的N-1校验及分析

昆明电网的用电量几乎占到了云南电网电量的一半,作为云南电网的负荷中心,在西电东送中要承担大规模的穿越功率,因此,昆明电网的安全、可靠运行对云南电网和西点东送有着十分重要的意义.论文以电力系统综合仿真程序(BPA)为仿真工具,对2006年丰大运行方式下昆明电网110kV及其以上电压等级进行了N-1校验.仿真研究表明,有53条支路的开断会引起电网解列,占总的开断支路数的22.37%;N-1开断会造成51条母线电压越限,占总开断支路数的21.51%.     

电弧火箭电源调理单元的研究

为了解决小电流、高电压下电弧火箭等离子体的稳定性问题,研究了电弧火箭发动机对电源调理单元(PCU)的输出特性要求,基于逆变电源脉宽调制技术与峰值电流型控制原理,以MOSFET为主功率器件,研制了一台电弧火箭电源调理单元,给出了Arcjet工作时的实验数据,通过增加PCU输出电压的闭环反馈电路,可以使PCU的输出外特性呈现正阻性,保证电弧的稳定燃烧,实验结果表明,该电源调理单元能使电弧火箭发动机达到高电压工作模式(100 V,10 A),保持电弧工作的稳定性。     

小扰动特征分析法在电压稳定分析中的应用

小扰动特征分析法是严格的李亚普诺夫意义的稳定分析,已经被广泛应用于系统低频振荡功角稳定问题的研究。针对系统电压失稳的模式与特征建立了适合开展电压稳定问题研究的小扰动电压稳定分析模型。提出应用同伦函数对小扰动分析中状态变量与特征值之间的对应关系进行判别,然后应用分叉理论引入分叉参数深入分析计及感应电动机负荷情况下的小扰动电压失稳模式。将该方法应用于对实例系统的分析,精确地找到了系统失稳临界点处影响系统稳定性的关键因素以及系统可能发生的失稳模式。     

电压稳定在线分析系统设计

针对目前电力监测系统刷新慢、无统一时标、只能离线静态分析的缺点,设计了一个基于广域测量系统的电压稳定在线监测系统.该系统由同步相量测量、通信、在线监测、负荷建模、故障选择与在线分析,以及预防控制与校正等功能模块组成.根据电压稳定性机理,分析了各个功能模块的系统结构和功能设计,并利用IEEE标准算例作为验证.结果表明,系...     

低压减载对电压稳定作用机理的探讨

从电压稳定的概念出发,定性地分析了低电压减载对电力系统静态电压稳定和暂态电压稳定的作用机理,合理地解释了其对电压崩溃的控制过程,得出了低电压减载是一项防止系统电压崩溃、增强系统电压控制能力的有效技术措施的结论。