华北电网开展发电机励磁系统参数辨识工作综述

随着华北电网的发展，系统中长期动态稳定问题变得突出，要求更详细地模拟发电机励磁系统各部件的动态特性。为此从华北电网实际出发，详细调查华北电网内容量为100MW以上的发电机及其励磁系统类型和制造厂家，首先选择直接接入500kV系统的4台具有典型励磁系统特性的大容量发电机组，开展发电机励磁系统参数测试辨识，经过现场测试、励磁系统参数初值拟合，电磁暂态校核以及系统暂态稳定校核，最后得到满足生产实际需要的发电机励磁系统模型参数。     

稳定计算用发电机励磁系统模型参数测试及校核分析

针对稳定计算用发电机励磁系统参数测试建模,在分析励磁控制系统各部件模型参数的基础上,提出了适合于工程实际应用的测试建模及校核分析方法,并结合具体的现场试验,给出了试验结果分析及仿真计算校核示例,得到了符合稳定计算要求的发电机励磁系统模型参数。     

稳定计算用发电机励磁系统模型参数测试及校核分析

针对稳定计算用发电机励磁系统参数测试建模,在分析励磁控制系统各部件模型参数的基础上,提出了适合于工程实际应用的测试建模及校核分析方法,并结合具体的现场试验,给出了试验结果分析及仿真计算校核示例,得到了符合稳定计算要求的发电机励磁系统模型参数.     

电力系统辨识建模和暂态稳定校核分析

总结了东北电网发电机、励磁系统、原动机和调速系统以及综合负荷四大参数测试工作的阶段研究成果,结合东北电网通辽电厂２００ＭＷ 轮发电机全套参数的测试结果,进行了２００ｋＶ线路带负荷切除现场试验。对实测参数进行动态校核,证明参数辨识方法的有效性;并应用于暂态稳定的分析计算,为提高电厂总出力提供了依据,取得了预期的效果。     

华中–川渝联网稳定计算用发电机励磁和调速系统的数学模型及参数

现场调查了华中、川渝系统典型的200 MW及以上汽轮发电机、100 MW及以上水轮发电机励磁系统模型及参数、调速系统(包括原动机)模型及参数；总结了现场进行发电机励磁系统参数测试的经验；根据现场实测结果和调查结果确定发电机励磁控制系统、调速系统可用于电力系统稳定计算的数学模型及参数；提出了评判、校核基于现场测试得出的数学模型和参数正确性的方法，并将其应用到指导生产的仿真计算之中取得了一定的成果。     

华中-川渝联网稳定计算用发电机励磁和调速系统的数学模型及参数

现场调查了华中、川渝系统典型的200MW及以上汽轮发电机、100MW及以上水轮发电机励磁系统模型及参数、调速系统(包括原动机)模型及参数;总结了现场进行发电机励磁系统参数测试的经验;根据现场实测结果和调查结果确定发电机励磁控制系统、调速系统可用于电力系统稳定计算的数学模型及参数;提出了评判、校核基于现场测试得出的数学模型和参数正确性的方法,并将其应用到指导生产的仿真计算之中取得了一定的成果。     

华北电网开展发电机励磁系统参数测试辨识的研究

华北电网发电机励磁系统参数测试辨识的研究工作详细调查了华北电网内部容量在100MW及以上发电机及其励磁系统类型和制造厂家，根据实际情况确定工作目标和技术难点。文中介绍开展发电机励磁系统参数测试辨识工作的技术路线和取得的成果，总结归纳华北电网发电机励磁系统参数测试辨识工作的特色，并对下一步工作进行了展望。     

华东电网单相人工短路试验的仿真研究

在华东电网发电机和励磁系统建模及参数实测工作取得的成果的基础上,对2004年4月8日黄渡站5101线单相接地故障试验进行了潮流、短路电流和暂态稳定仿真计算,分析了发电机、励磁系统、PSS、负荷等模型和参数对电网动态特性仿真的影响,研究结论对开展华东电网计算用模型参数的校核工作,提高电网的仿真分析水平将有所帮助.     

基于人工单相接地短路试验的电力系统计算用模型参数校核方法研究

利用2004年4月8日黄渡站5101线人工单相接地短路故障试验的系统数据，特别是试验时测录的相量测量数据，在华东电网发电机和励磁系统建模及参数实测工作取得成果的基础上，进行了试验方式下的潮流、短路电流和暂态稳定仿真计算，并与实测数据相比较。通过分析发电机、励磁系统、电力系统稳定器、负荷等模型和参数对仿真结果的影响，探索了利用相量测量数据进行电网计算用模型参数校核的方法和思路。     

两种静止励磁系统动态性能的比较与分析

分析比较了相复励励磁系统和自并励励磁系统的动态性能，以华能南通电厂350MW发电机机组为例，分别运用两种励磁系统的模型进行仿真计算。仿真采用江苏实际电网，以发电机出口处三相短路为暂态仿真故障，进行暂态稳定计算。通过对计算结果的详细比较，分析了相复励励磁系统与自并励励磁系统的异同，结果表明相复励励磁系统在维持系统稳定及确保继电保护正确动作等方面的性能优于自并励励磁系统。     

励磁系统实测模型和E_q'恒定模型对山东电网稳定计算的影响

研究了励磁系统实测模型和E'q恒定模型对山东电网稳定计算的影响。其内容主要包括:2种模型对山东电网静态稳定性的影响;2种模型对山东电网暂态稳定性的影响;2种模型对山东电网动态稳定性的影响。分析计算以山东电网2008年夏大运行方式作为计算水平年,采用的程序为中国电力科学研究院PSD-BPA稳定计算程序,及PSD-SSAP小干扰计算程序。研究表明:采用励磁系统实测模型进行计算比采用E'q恒定模型能够显著提高山东电网的稳定极限;采用励磁系统实测模型进行稳定计算,并合理参考其计算结果,能够有效提高山东电网运行的经济性。     

华北电网动态负荷模型仿真

结合华北电网安全稳定计算分析工作研究了负荷模型的变化对系统稳定计算结果的影响，探讨了新的负荷模型在局部地区电网的适应性等问题，研究了负荷模型和参数变化对系统稳定水平影响的机理，对华北电网负荷模型和参数的选取提出了建议。     

华北-华中-华东特高压联网大区模式下低频振荡模式的频率特性

以"三华"联网工程为背景,研究了"三华"互联电网低频振荡模式的频率特性。首先以实际网络特性为基础,建立了"三华"联网等值系统模型,并使用实际电网试验数据验证了等值系统的有效性和精度。基于"三华"联网等值系统,使用理论分析与数值仿真相结合的方法研究了"三华"电网主导振荡模式的频率特性及影响因素。研究结果表明:系统规模及联网区域的不断发展是导致主导模式振荡频率下降的根本原因。励磁绕组、发电机励磁系统、电力系统稳定器是使主导模式振荡频率进一步下降的重要因素。     

基于模式匹配的智能稳定评估方法

随着新能源发电的加入,系统结构和运行工况日益复杂,为了更加有效地实现预防控制决策,提出基于模式匹配的智能稳定评估方法,在实现对主导失稳机群辨识的基础上,构建基于拓扑和运行方式信息的在线暂态稳定评估模型和算法,通过一系列稳态电气特征量可以有效预测当前运行点的暂态稳定水平。所提方法的有效性在南方电网系统西电东送通道上得到了检验。该方法有助于建立电网运行方式、拓扑结构与稳定水平的关联关系,为构建电网智能预防控制决策支持模型打下基础。     

不同负荷模型对湖南电网暂态稳定水平的影响

负荷模型是影响电网稳定分析结果的一个重要因素。湖南电力系统负荷特性研究后的综合负荷模型与传统负荷模型有相同的感应电动机比例及恒定阻抗比例，但感应电动机定子漏抗较小。利用电力系统综合分析程序和基于负荷特性研究后的负荷模型分析了湘鄂联络线的暂态输送能力、不同负荷水平下湘中负荷中心的暂态稳定水平；并与基于传统负荷模型的湖南电网暂态稳定水平进行了比较。结果表明，使用负荷特性研究后的负荷模型时，湖南电网暂态稳定水平得到了明显提高。     

多馈入直流输电系统受端电网动态特性

以2010年夏季大方式下的南方电网为对象,详细研究了其受端广东电网内部严重故障和直流输电线路故障对南方互联电网其他直流输电系统的影响,以及对整个南方电网系统的影响。首先用机电暂态仿真软件PSD-BPA进行仿真计算,筛选出对系统有严重危害的故障;然后对原始广东电网进行等值,建立包含详细直流模型的适当规模的网络结构;最后用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件对等值网络进行仿真模拟。研究结果表明,广东电网结构坚强,能够满足安全稳定导则中一级、二级安全稳定标准要求。     

东北电网500 kV人工三相接地短路试验总结

东北与华北联网后东北电网动态特性明显恶化、稳定水平大幅度下降，不同发电机和负荷模型对稳定计算的结果影响很大。虽然采取了计及励磁系统动态行为的详细发电机 模型的仿真方法、在东北电网重要发电机组上加装电力系统稳定器(power system stabilizer，PSS)等措施，但PSS参数整定的合理性及整体匹配效果无法得到有效验证，选择电力系统模型尤其是负荷模型还缺乏足够科学依据，对所选模型与电网运行实际的贴近程度也很难做出准确的定量甚至定性的分析。为此东北电网有限公司提出了大区电网联网模式下东北电网稳定水平研究的工作思路，并于2004年3月25日和2005年3月29日在500 kV电压等级运行电网上分别实施了2次人工三相完全金属性接地短路试验。试验达到了预期效果，表明根据大扰动试验的实测数据，进行电网负荷模型的校核和修正，建立适用于我国电网的负荷模型的技术路线和研究方法在工程上是可行的和有效的。