适用于混合仿真的戴维南等值阻抗改进求取算法

由于基于机电暂态数据获得的机电侧系统戴维南等值阻抗参数难以体现接口发生故障后机电侧系统的电磁暂态特性,文中提出了一种基于电磁暂态短路仿真的机电-电磁暂态混合仿真机电侧戴维南等值阻抗改进求取算法。该算法是基于一种不受各次谐波影响的系统时间常数求取方法,通过全电磁暂态模型的接口位置设置2次不同接地电阻的三相短路故障,联立时间常数方程计算得到机电侧系统的等值阻抗信息。与传统的基于机电暂态模型通过单位电流注入法计算出的等值阻抗相比,文中方法计算出的等值阻抗能够更准确地体现接口发生接地故障后机电侧系统的电磁暂态特性,从而提升了机电-电磁暂态混合仿真故障期间和故障后的仿真精度。     

机电-电磁暂态混合仿真复合非对称故障计算方法

为了提高机电-电磁暂态混合仿真对机电侧非对称故障的处理能力,进一步提升混合仿真对各类工况的适应性,本文提出了一种同时考虑机电侧非对称故障和电磁侧非对称故障的计算方法。首先提出了一种机电侧发生非对称故障后的机电侧故障仿真方法,该方法根据非对称故障的类型获取故障电路导纳矩阵,继而通过修改与故障节点相关的导纳元素,将故障电路导纳矩阵的叠加到原导纳矩阵中获得故障后的导纳矩阵,并通过求解网络方程获得故障后的网络解。然后根据线性电路叠加定理,提出了接口节点戴维南等值电势的计算方法。为减少电磁侧的建模量,采用接口正序等值导纳进行戴维南电势向诺顿等值电流的转化。最后结合含有一回直流线路的IEEE39节点系统的基于PSCAD+C架构的机电-电磁暂态混合仿真平台,验证了所提方法的精度和有效性。     

多端口电磁-机电暂态混合实时仿真接口技术与应用

建立混合仿真机电系统多端口接口等效电路模型,给出等值阻抗,求取及正、负序阻抗不等情况下的修正方法。详细分析多端口下混合仿真误差机理,在此基础上提出包括戴维南电动势预估、变步长交互等精度改善技术。采用端口解耦处理与基于自组织竞争神经网络的端口聚合方法,克服了端口数目增多带来的接口建模维数灾问题。基于RTDS实时仿真平台,设计了以RTDS/CBuilder自定义模块作为接口形式的多端口接口实现方案。最后,分别搭建了某区域电网验证系统与某地区含7回直流的复杂交直流电网应用系统,进行典型案例测试,对比全电磁仿真结果,验证了多端口接口模型与接口实现方案的可行性及有效性。     

新能源电力系统次同步振荡问题研究综述

随着风力发电等新能源并网容量的增加,大功率电力电子技术的广泛采用,以多源多变换复杂交直流系统为组成架构的新能源电力系统逐渐形成,由此引发的次同步振荡新问题不断凸显,次同步振荡的概念和内涵不断延伸,它们的起因、表现形式、影响程度、监测和抑制方法等诸多错综复杂的问题再一次引起世界范围的广泛重视。本文首先总结新能源电力系统次同步振荡的基本问题与发展态势,并剖析我国次同步振荡问题的特点与表现,最后提出当前次同步振荡研究中的新问题,以及在抑制技术等方面面临的挑战与应对措施,以期推动我国次同步振荡问题的研究。     

智能配电网不确定性建模与供电特征优化技术综述

随着配电网智能化建设水平的提高,智能配电系统的运行与控制将受到大量不确定因素的影响。如何应对与控制不确定因素对供电特征所带来的不确定影响是智能配电网建设与运行面临的本质问题之一。首先,分析智能配电网所包含的源、网、荷、信息系统与外部异质能源系统等五类不确定因素及其对电压稳定性、电能质量等供电特征的不确定影响,概括了智能配电网不确定性分析与优化控制的研究框架。然后,分别从不确定因素特性及建模、因果式与关联式不确定性分析、供电特征不确定运行优化及其支撑技术三个方面进行了梳理和总结,并展望了各自的发展方向及其面临的挑战,以期为后续研究提供借鉴。     

短时间尺度用电行为相关性分析网络模型

用电行为短时间尺度相关关系是用户精细化管理与智能配用电的重要决策基础。建立了针对短时间尺度用电行为相关性的网络化分析方法。首先,由描述短时间尺度用电功率序列间相关性的皮尔逊相关系数构造用电行为相关矩阵,为减小随机用电行为与测量误差等无序噪声信息对相关矩阵的影响,引入随机矩阵理论对相关矩阵进行去噪,并提出利用特征值谱熵的正则化修正方法。然后,基于相关矩阵构建了相关矩阵分阶与同级网络序列,提出了基于社团结构的相关性聚类方法与基于最小树的相关性等级结构挖掘方法;定义了量度用电相关性的拓扑指标,从而构造了用电行为相关性聚类分析与等级分析的网络模型,并就模型的典型应用场景进行了讨论。最后,通过实例数据验证了上述去噪方法、相关性分析网络模型及指标的有效性。     

基于事件触发的DFIG次同步附加阻尼控制方法

为快速、准确判断和有效抑制双馈感应发电机(double fed induction generator,DFIG)并网经串补输电系统送出发生的次同步控制互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI)问题,首先分析了DFIG经串补送出系统SSCI的作用路径,并经数学推导给出了SSCI发生判据。然后,基于该判据,进一步提出了一种基于SSCI事件触发的DFIG次同步附加阻尼控制方法,提出了适用于快速检测需求的次同步频率提取方法;引入了迟滞环节来解决电机参数不确定导致的误判问题,提高方法的鲁棒性;设计了相频特性平滑的带通滤波器,增强了控制方法对频率变化SSCI问题的适用性。最后,进行PSCAD/EMTDC仿真验证,结果表明所提控制方法能够在风速变化、串补度变化及风机参数不确定情况下较好地阻尼SSCI,且由于引入了SSCI事件判断机制,附加控制在未出现SSCI风险时退出运行,不影响风机变流器的主控制功能。与已有的附加阻尼控制方法相比,所提控制方法在较高串补度下仍然具有较好的抑制效果。     

含STATCOM的双馈风电场无功协调补偿策略

双馈异步发电机(DFIG)可以参与系统无功功率的调节,但其无功补偿作用有限,为了实现DFIG的恒功率因数模式运行,仍需要多种无功补偿装置(如FACTS装置、固定电容器)间的无功协调补偿。针对无功补偿装置不同的补偿特性,本文提出了一种含STATCOM的无功协调补偿策略,适用于解决风速波动期间STATCOM和固定电容器对无功的协调补偿问题,其根据并网点电压通过闭环反馈灵活整定风电场所需无功参考值,按照与集电母线的电压差将参考值进行不同母线间的分配,并按照磁滞控制策略进行无功补偿装置之间的协调控制。PSCAD/EMTDC下的算例仿真表明,所提无功协调补偿策略在暂稳态情况下均具有良好的补偿效果。     

基于Hilbert变换与Pisarenko谐波分解的电压闪变参数估计

提出了新的闪变参数估计方法,该方法在Hilbert变换提取闪变包络线的基础上,用Pisarenko谐波分解估计各调制分量的频率和幅值.在估计过程中,用FFT分析得到Pisarenko谐波分解所需的调制分量个数,解决了闪变调制分量个数不确定的问题.在设定噪声条件下,用所提方法分别对单一频率和多频率调制的闪变进行仿真,并将所得估计值与FFT频谱分析方法所得结果进行了比较,验证了所提方法可以更准确得到低频调制信号幅值和频率的优点.