天津电网大容量冲击负荷对邻近发电机组影响的仿真研究

随着大容量冲击负荷的不断增加及分布越发广泛,冲击负荷对邻近电厂正常运行所造成的不利影响成为钢铁企业和电力行业共同关注的问题。以天津电网作为研究对象,采用基于实测数据的冲击负荷模型,在EMTP中仿真分析冲击负荷在不同投入方式下对邻近发电机组的影响。同时,通过对系统开机方式、系统短路容量及负荷接入点电气距离三个影响因素的计算分析,探讨了冲击负荷对机组的影响与电网结构的关系,从而给电网结构规划和机组安全运行提供了指导。     

天津电网大容量冲击负荷对邻近发电机组影响的仿真研究

随着大容量冲击负荷的不断增加及分布越发广泛,冲击负荷对邻近电厂正常运行所造成的不利影响成为钢铁企业和电力行业共同关注的问题.以天津电网作为研究对象,采用基于实测数据的冲击负荷模型,在EMTP中仿真分析冲击负荷在不同投入方式下对邻近发电机组的影响.同时,通过对系统开机方式、系统短路容量及负荷接入点电气距离三个影响因素的计算分析,探讨了冲击负荷对机组的影响与电网结构的关系,从而给电网结构规划和机组安全运行提供了指导.     

高压单芯电缆护套操作过电压计算及冲击试验

为了解交联聚乙烯电缆承受的操作冲击过电压,完善电缆保护器的配置和选型方法,根据广州电网实际情况构造了ATP(电磁暂态计算程序EMTP的ATP版本)电缆金属护套接地和电缆与外部设备典型结线方式下电缆系统的计算模型,并采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,对电缆系统上中常见的3种操作过电压(合闸空载线路、单相接地、三相甩负荷过电压)进行了仿真计算。实际电缆线路上进行的冲击试验验证了模型的正确性。最后在过电压计算、参数分析及冲击试验的基础上,提出了电缆保护器的配置和选型方法。     

EMTP在变压器励磁电流仿真计算中的应用

利用电磁暂态程序 ( EMTP)对变压器在稳态和暂态情况下的励磁电流进行了仿真计算与分析。结果表明 ,使用EMTP对变压器的励磁电流进行仿真 ,所得的电流波形与理论波形相吻合     

冲击负荷实用建模新方法

冲击负荷模型是评估其对电力系统运行影响的关键.文中提出了一种在ATP/EMTP中应用的基于实测数据的冲击负荷实用建模方法.该方法建模简单,适用于各类冲击负荷,具有较好的推广能力,与实测数据的比较证明了该方法的准确性和有效性.同时,应用此建模方法为一实际电力系统中的冲击负荷建模,仿真并讨论了多个冲击负荷集结对电力系统的影响.计算结果表明,冲击负荷影响邻近发电机组的寿命,多个冲击负荷的作用需通过仿真确定.     

500kV串联补偿输电系统的次同步谐振计算分析

本文针对国产60万 kW 汽轮发电机组和伊敏电厂至大庆500kV 带串联补偿输电系统,用特征值和特征向量法计算分析机组轴系自然扭振频率和振型;并利用 EMTP 电磁暂态程序对此系统进行频率阻抗特性分析,筛选出可能发生次同步谐振的运行方式,同时对这些系统状态进行了机电谐振时域计算分析.     

基于暂态能量流的双馈风电机组强迫振荡源定位

暂态能量流法是一种新型的振荡源定位方法。首先,根据暂态能量流的计算公式,结合双馈风电机组的轴系模型、网侧变换器模型及双馈感应电机的三阶简化模型,推导适用于双馈风电机组的暂态能量流,并定义能流功率作为判断能量流向的指标。然后,对双馈风电机组加入强迫振荡源后的频率特性进行分析。最后,基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台搭建包含强迫振荡源的单机无穷大系统和多台风电机组经串补并网系统进行时域仿真。利用采集的数据计算暂态能量流和能流功率,验证了暂态能量流法对双馈风电机组强迫振荡源定位的有效性。     

基于EMTP/ATP的双馈式风力发电系统的模型与实现

以电力系统电磁暂态分析软件EMTP/ATP为平台,采用电机矢量控制技术以及比例-积分调节器串联校正等方法建立了双馈风力发电系统的电磁暂态仿真模型,该模型包括风速模型、风力机模型、双馈发电机模型,以及有功、无功解耦控制系统的模型。依据变速风电机组的运行特性对该模型进行了仿真研究,仿真结果验证了该模型的有效性。     

风电次/超同步振荡激发汽轮机组轴系扭振风险的在线评估与预警技术

风火打捆系统中,风电机组与电网相互作用会引发次/超同步振荡,进而激发汽轮机组轴系扭振。为保障机组轴系安全,该文提出汽轮机组轴系扭振风险在线评估与预警技术。针对轴系参数已知和全部/部分参数未知的汽轮机组,分别提出基于理论分析和扰动激励辨识的扭矩在线估计方法。另外,所提预警技术利用扭矩估计值评估轴系扭振风险,基于轴系疲劳特性的预警定值确保系统能够在风电振荡造成轴系疲劳损耗前发出预警指令。最后,通过我国某实际电网的电磁暂态仿真验证所提扭振风险在线评估与预警技术的有效性。     

汽轮发电机组故障暂态电磁力矩计算

在具有串补的系统三相短路故障情况下,对暂态电磁力矩进行解析计算,分别给出了故障分量网络的数学模型,推导得到了暂态电磁力矩的初始幅值,暂态电磁力矩的衰减系数。应用PSCAD/EMTDC进行仿真分析,基于IEEE第一标准模型进行仿真分析。针对不同的故障发生位置,故障回路分别包含串补电容与不包含串补电容,在2种情况下仿真分析与理论推导所得到的结果一致。将推导得到的暂态电磁力矩解析式带入到轴系模型中,估计瞬时故障下轴系模态模型扭振的响应峰值。     

风火捆绑经HVDC送电引起轴系扭振研究

风机轴系考虑为多质块模型时,风电场经高压直流输送电力有可能引起次同步轴系扭振。当风电与附近火电机组捆绑送电时,有助于提高风电系统稳定性。但当系统发生扰动时,风电机组和火电机组均将产生严重的轴系扭振现象。本文首先分析风机轴系扭振产生机理,然后基于整体最小二乘-旋转不变技术估计信号参数(TLS-ESPRIT)辨识出在风机轴系和汽轮机轴系固有扭振模态下的系统传递函数,进而基于射影定理针对每个扭振模态设计阻尼控制器以实现分层控制,最后将阻尼控制器输出信号叠加到直流输电整流侧定电流主控制器上,实现轴系扭振的抑制。建立风电场与火电机组捆绑送电模型并进行仿真,仿真结果表明,设计的分层控制器可有效提高轴系固有扭振模态的阻尼比,可使轴系模块间的扭振迅速衰减,有效提高了电力系统稳定性,控制器阶数较低,便于实际工程实现,且具有较高的鲁棒性。     

Minimization of shaft oscillations by fuzzy controlled SMES considering time delay

This paper analyzes the effect of fuzzy logic-controlled superconductive magnetic energy storage (SMES) on minimizing shaft torsional oscillations of synchronous generators in a multi-machine power system. The proposed fuzzy logic controller has been designed in a very simple way considering only one input variable and one output variable. The time derivative of the total kinetic energy deviation (TKED) of the synchronous generators is used as the global input to the fuzzy controller for SMES switching. The influence of time delay associated with the global input calculation of the fuzzy controller on minimizing shaft torsional oscillations is investigated. Global positioning system (GPS) is proposed for the practical implementation of the calculation of the global input to the fuzzy controller. Simulation results of a balanced fault at different points in a multi-machine power system show that the proposed SMES can minimize the shaft torsional oscillations of synchronous generators well. Moreover, the time delay has an influence on the performance of fuzzy controlled SMES to minimize shaft torsional oscillations. However, even though the performance of fuzzy controlled SMES is somewhat effected by the communication delay, it is clear from the simulation responses that the fuzzy logic-controlled SMES considering typical communication delays can minimize the shaft torsional oscillations of synchronous generators well.     

发电厂送出端采用高速重合闸影响的分析研究

本文在开发使用ＢＰＡ－ＥＭＴＰ的基础上，研究了发电厂送出线上采用高速重合闸对汽轮发电组轴系扭振和电力系统运行稳定性的影响。指出对于永久性故障的重合可能导致轴系扭力矩的放大和发电机摇摆角的增大，且与重合时刻有关。文中同时提出了对三相重合闸分组重合的方法。采用这种方法，当重合于永久故障时，可有效降低轴系扭力矩，并能改善机组与电网间的运行稳定性。     

Transient stability simulation of wind generator expressed by two‐mass model

Recently, wind power generation is increasing worldwide. In wind power stations, induction machines are mostly used as generators. Since induction generators have a stability problem similar to the transient stability of synchronous machines, it is important to analyze the transient stability of power systems including wind generators. Although there have been some reports analyzing the transient stability problem, wind turbine and wind generator are, in most cases, modeled as a one‐mass shaft system having total inertia constant. This paper presents simulation analyses of transient stability of power system including induction generator which is expressed by a two‐mass shaft model and analyzes an effect of shaft system modeling on the transient stability characteristics. Simulations are performed by PSCAD/EMTDC in this study. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 162(3): 27–37, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20394     

大型半速核电发电机转子轴系的扭振疲劳损耗

利用电力系统机网相互作用数字仿真程序MANDISP,专门对某大型核电半速机组发电机转子轴系扭振疲劳特性展开研究,计算大机组的轴系扭振频率、典型电网扰动冲击情况下的扭应力以及扭振疲劳寿命损耗等重要技术参数。并将其与现有行业标准进行对比分析,用于指导该发电机组轴系设计。     

电磁暂态仿真中发电机组轴系阻尼的模拟方法

把发电机组的模态阻尼看成是由互阻尼产生的,提出一种将模态阻尼转换成互阻尼系数的计算方法来研究发电机组的轴系扭振现象。基于在机械振动领域广泛应用的复模态分析理论,建立了轴系扭振模态阻尼与阻尼系数矩阵之间的关系;进一步提出了一种对阻尼系数矩阵进行迭代计算的算法。通过IEEE次同步谐振第一标准测试系统的验算表明,提出的方法有效,适合于实际工程应用。     

基于状态空间法的多机电力系统发电机轴系扭振研究

基于状态空间法建立多机电力系统状态方程组,求解得到发电机轴系扭振模式、阻尼、振型。针对同型发电机和不同发电机在对称运行、非对称运行方式下的扭振特性进行研究,并比较广泛应用的等值机模型计算结果,得到发电机轴系扭振的一般规律,对深入研究轴系扭振问题具有借鉴意义。     

盘南电厂汽轮机组轴系扭振保护装置启动情况分析

盘南电厂TSR装置自投运至2009年6月为止,共启动了7次,但未出口动作。分析表明,盘南电厂历次TSR动作均是由于系统故障对盘南电厂造成扰动、激发了机组轴系暂态过程所致。各次扰动记录显示,盘南电厂机组各轴系扭振模式阻尼较强,暂态过程衰减较快,历次扰动均未导致机组发生次同步振荡,也没有造成盘南电厂机组轴系明显的疲劳累积。至今机组轴系不存在明显的安全性问题。     

A fuzzy logic‐controlled SMES for damping shaft torsional oscillations of synchronous generator

This paper presents a fuzzy logic control scheme for the superconducting magnetic energy storage (SMES) based on a PWM voltage source converter and a two‐quadrant chopper using an insulated‐gate‐bipolar‐transistor (IGBT) to dampen turbine‐generator shaft torsional oscillations. Simulation results of balanced faults in a single machine connected to an infinite bus system show that the proposed fuzzy logic‐controlled SMES is effective in damping shaft torsional oscillations of synchronous generators (GENs). © 2006 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.