图形化RTDS在线实时仿真系统

实时数字仿真器RTDS(简称RTDS系统)用于大规模交直流并联电网的稳定分析和反事故措施研究时,还不能实现在线,即不能及时地跟踪实际电网的运行变化,且仿真的动态过程也不能直观地显示和操作.为使RTDS系统能接收能量管理系统(EMS)的在线潮流数据,跟踪电网运行变化,便于电网分析、运行人员研究,文中提出并实现了基于EMS潮流数据的RTDS系统在线仿真方法,并可图形化显示和操作.将来自EMS的潮流数据在RTDS系统仿真模型上进行状态估计,采用数字通信将估计结果刷新RTDS系统仿真的基态,使RTDS系统仿真基态数据接近于电网运行的实际状态.自主开发图形平台,并经数字通信,实现电网接线与RTDS系统仿真结果在同一界面上的动态显示和操作.该系统已在南方交直流电网大规模RTDS系统仿真平台上实施.     

基于实时数字仿真的微电网数模混合仿真实验平台

研究了基于RTDS的微电网运行和综合监控系统数模混合仿真实验平台,主要包括RTDS实时数字仿真系统、分布式电源控制系统和微电网运行与综合监控系统(EMS/SCADA)三部分。RTDS实时数字仿真系统对微电网中的网络结构、各分布式电源和负荷的主回路电气部分和相应控制系统进行实时数字仿真模拟,并通过相应模拟量和数字量的输入输出接口与外部分布式电源控制系统和微电网综合监控系统进行实时数据交互,实现软件和硬件结合的闭环仿真。最后基于该方法,搭建了针对风柴储独立微电网系统的数模混合仿真实验平台,可对微电网协调控制策略和能量管理策略等关键技术进行有效验证。     

备自投投退策略在线分析与实时闭环控制系统

针对地区电网的特点,分析了备自投在迎峰度夏或负荷高峰时段长期退出的问题。在此基础上,提出了基于能量管理系统(EMS)开发的备自投投退策略在线分析与实时闭环控制系统。系统基于EMS获取电网实时运行信息,构建备自投通用模型。系统采用计及备自投的N-1静态安全分析快速计算方法进行一次设备的N-1故障校核,校核过程充分考虑备自投负荷均分、动作时序、潮流计算收敛状态、状态估计坏数据等影响因素,并根据预设的优先级确定备自投最优投退组合,实现了备自投投退策略的在线分析,最终利用二次设备远方控制技术完成备自投的实时闭环控制。现场应用效果表明,重载变电站备自投投入率及供电可靠性得到了大幅提升。     

贵州电网RTDS仿真试验建模研究

为了开展广域PSS控制器功能与性能测试试验,搭建了贵州电网2012年丰大运行方式RTDS模型,通过稳态潮流和故障暂态情况下RTDS与BPA等效系统仿真结果的对比,证明了所建立的RTDS模型可以满足电网实时仿真和设备性能测试的相关要求,并与其他外部装置共同构成一个闭环测试系统,对广域PSS的基本控制功能进行了仿真试验研究,验证了在发电机PSS运行情况下投入广域PSS控制器能进一步增加系统阻尼,可有效抑制电网区域间振荡,这为该控制系统应用于实际工程提供了有力的技术支持。     

基于多新息最小二乘算法的电力线路参数辨识

随着电力系统的建设和发展,电网结构日益复杂,由于线路长期运行、周围环境变化等原因导致原有的线路参数模型与实际线路参数存在偏差,从而影响电力系统的实时监控和优化运行。考虑到电力系统输电线路中的数据采集与监控(SCADA)系统量测充足,提出基于多新息最小二乘(MILS)算法的线路参数辨识模型,实现全网线路的准确辨识和校正。首先,利用实时数字仿真(RTDS)系统搭建IEEE 39节点电力系统仿真模型,获得潮流运行数据;然后,在Matlab中进行参数辨识,将辨识结果与RTDS中的线路参数进行对比。结果表明,基于MILS算法的参数辨识结果具有较高估计精度,可作为电力系统可疑线路判断依据。     

电网数字仿真实验室在线数据接口的开发

介绍电网数字仿真实验室在线数据接口开发的总体方案.电网数字仿真实验室已有的硬件设备中设置一台在线数据接口服务器,专用于电网数字仿真装置同省网EMS系统交换处理数据用.电网数字仿真实验室在线接口软件包括在线数据整合软件一套和电网数字仿真装置在线运行软件一套.电网数字仿真实验室在线接口软件功能包括:在线网络拓扑、整合潮流、在线潮流等.     

安徽电网网损在线计算与辅助分析系统的建设与应用

针对离线网损计算不能精确反映电网的实际运行情况,提出在EMS系统的基础上,采用状态估计算法、潮流计算法、SCADA采集算法和方均根算法,每隔5 min实现1次电网的在线网损计算,从而累加获得电网每日的电能损耗,并在数据库中保存电网元件的损耗数据与运行数据,为电网运行管理人员有效分析电网运行情况提供基础数据;可以利用在线...     

RTDS上机电暂态仿真自定义模块的研究与开发

由于在实时数字仿真器(RTDS)上通过增加RACK数目来加大系统仿真规模的成本过高,一种可行的方法是对系统末端交流电网进行机电暂态仿真,系统主干交直流电网利用RTDS进行电磁暂态实时仿真,即实现基于RTDS的电磁-机电暂态混合实时仿真.为此,文中在RTDS的CBuilder开发环境下,开发实现了CBuilder自定义机电暂态仿真模块,并与RTDS电磁暂态仿真模型成功对接.通过采用CBuilder下的多线程技术和高斯网络化简技术,有效提高了RTDS上的机电暂态仿真计算规模.利用IEEE标准数据验证了所开发的机电暂态自定义模块的正确性,并在基于RTDS的电磁-机电混合仿真中成功加以应用,通过与全电磁模型的对比,证明了基于RTDS的混合仿真的有效性.     

智能电网调度控制系统新型应用架构设计

提出了基于分解协调和多目标趋优控制的智能电网调度控制系统应用新架构。利用分解协调策略,在各级电网实时数据和模型数据不逐级集中的条件下实现系统级分析计算(包括短路电流、潮流、小干扰、机电暂态、机电—电磁暂态混合仿真等),实现各类应用的完全分布化,降低对分析计算程序和硬件的要求,同时提升各类分析计算收敛性和建模精细度。利用多目标趋优技术,实现大电网安全、经济、环保多目标自动趋优运行,提升电网调度控制系统的智能性。同时,提出了带潮流方程的状态估计方法,为各类在线应用提供在线电网模型;提出了具有最小/最大稳定裕度计算功能的在线安全分析方法,为多目标优化提供稳定裕度指标。     

实时数字仿真平台RTDS上的在线无功优化分析

通过在RTDS中对某实际电网进行无功优化前后的系统网损和电压对比分析来验证在线无功优化算法的效果。首先,在RTDS平台上构建仿真系统模型和运行系统模型,得到无功优化前的系统网损和电压;然后,提出一种无功优化模型,用原始—对偶内点法求解得到优化控制策略并在RTDS平台上实现;再进行了系统无功补偿前与补偿后的网损及电压比对;最后,以某实际电网为例,仿真验证了在线无功优化算法的实现效果。所提为检测在线无功优化算法和自动电压控制系统提供了方法。     

省地一体化在线网损分析计算平台

省地一体化在线网损分析计算平台采用CIM模型接口从EMS中直接导入电网模型,不需要人工重复建模,能跟踪电网模型的变化,保证状态估计合格率处于较高的水平,为网损的准确统计和计算奠定基础。该平台能够提供的电量数据覆盖了110 kV及以上的全部电网模型,是电量采集系统数据的重要校验和补充;基于在线数据的网损分析平台,为工作人员提供更为全面的网损电量的分析平台;通过对各种运行方式下的系统网损和设备网损情况进行分析研究,从而找到降低网损的有效途径;应用此计算平台,开展河北南部电网典型日负荷方式下线损理论计算工作;通过每日的线损理论分析,发现EMS系统在线数据存在的问题,及时解决问题,提高系统状态估计合格率。     

含特高压直流的多馈入直流电网RTDS建模

为探索在实时数字仿真器(real time digital simulator,RTDS)下的多馈入直流电网建模方法,搭建了以2012年丰大方式BPA软件等值数据为基础、含±800 kV特高压直流的南方电网等值系统模型。介绍了实验仿真平台的硬件配置及功能,给出了RTDS系统模型搭建的基本步骤及电力系统元件模型的选择原则。利用单机无穷大系统短路实验得到发电机的动态响应曲线,比对检验了各台发电机控制系统模型的正确性。在此基础上,通过与BPA稳态运行时各状态量比较以及典型的交流故障和直流故障的仿真结果比较,验证了所建电网模型的有效性和正确性。最后,详细分析了RTDS与BPA仿真结果存在偏差的原因,并比较了两者在仿真计算中的优劣性。     

基于RTDS的孤网频率特性仿真

为研究孤网频率特性,以便采取措施保障电网安全稳定运行,针对2008年初桂林地区电网孤网运行的实际情况,利用RTDS搭建了国电永福电厂#2机单机带负荷的孤网仿真模型。通过仿真实验和理论分析,深入研究机组一次调频中调差系数、调频限幅、调频死区、励磁系统AVR各参数的设置以及负荷特性对孤网频率稳定性的影响,仿真结果对于孤网运行具有重要的现实意义。     

基于RTDS的交直流混合系统实际故障再现分析

基于实时数字仿真器（RTDS）,针对实际的交直流混合电网,搭建了仿真模型,并将RTDS与实际直流输电控制保护装置连接,建立了一个交直流混合系统实时仿真实验平台。介绍了仿真建模中的关键问题,提出了RTDS元件模型的选择原则。在此基础上,对南方电网中实际发生的 2种典型故障进行了仿真研究,通过仿真实验成功再现了实际故障过程,并分析得出了故障发生的真实原因,提出了合理的改进建议。通过仿真结果与实际录波的对比,证明所建电网模型是准确、可信的,能够比较真实地反映实际系统的动态特性。     

建立华中区域电网等值模型的研究

为了实现在RTDS上对华中电网进行系统模拟试验,对华中川渝电网的等值非常重要,适量的电网节点数是在RTDS上进行试验的基础。文章归纳并精简了整个电网的节点数量,使网络节点数减少到16~19个,解决了在RTDS系统上模拟仿真电力系统进行故障分析时系统容量不够的问题。简化前后系统的稳定潮流计算结果表明,简化前后系统的失真度很小,满足了实际仿真要求。     

基于RTDS/CBuilder的电磁–机电暂态混合实时仿真方法

提出了基于实时数字仿真器(real time digital simulator, RTDS)的电磁–机电暂态混合实时仿真方法。在RTDS/CBuilder环境下,采用多线程和双链表稀疏矩阵技术开发了实时机电暂态仿真程序。提出了电磁和机电侧接口等值电路模型,并将RTDS电磁模型与实时机电暂态程序进行了连接,建立了混合实时仿真平台。该平台可以在详细分析含直流输电局部电网的同时,又能较准确地考虑交流系统对暂态稳定的影响。仿真算例证明了所提混合实时仿真方法的正确性。