基于PSASP的光伏并网系统建模与稳定性研究

在PSASP仿真环境下,开发了光伏并网发电系统中的光伏电池、MPPT控制器、蓄电池组、逆变器及DC-DC升压器的机电暂态模型,研究了光伏并网保护系统中的过/欠电压保护、过/欠频保护、过电流及短路电流保护、电压不平衡保护模型,应用这些模型建立了可用于电力系统稳定性分析的光伏电站仿真模型。最后,以接入光伏电站的某西部孤立电网为例,研究了光伏电源不同容量、不同功率因数接入方式对电网潮流的影响,以及故障扰动下的暂态稳定影响,验证了模型的正确性。     

光伏发电系统暂态建模与等值

随着光伏并网电站的数量增多、容量增大,其对电网的保护与控制的影响不可忽略。建立光伏发电站的电磁暂态仿真和等值计算模型是研究其并网特性及对继电保护影响的基础。介绍了光伏电站接入电网的常见形式,建立了一种通过单级式逆变器并网的光伏发电单元模型,并利用在PSCAD/EMTDC上搭建的光伏发电系统电磁暂态仿真模型验证了其在稳态和暂态条件下的有效性。在此基础上,给出了一种由光伏发电单元组成的光伏电站的等值计算模型,并仿真验证了其有效性。     

基于PSCAD/EMTDC的并网光伏发电分析

建立基于PSCAD/EMTDC平台的并网光伏发电仿真模型,根据杭州能源与环境产业园并网光伏发电站实际运行中测得的运行数据,对并网光伏电站接入配电网的稳态电压分布、频率波动以及光伏电站的谐波和故障特性进行研究。全面评估光伏电站接入公共电网的安全性、可靠性,为光伏电站接入电网技术规定提供实际数据和理论支撑。     

大型光伏基地并网特性相关问题研究

对光伏电站各系统进行了模型化研究,对光伏并网发电系统进行了分析。应用PSASP及MATLAB仿真软件对大型光伏电站并网特性的相关问题进行了分析研究,着重分析了大型光伏电站并网后对电网潮流的影响,及在光照扰动或系统侧故障状态下,大型光伏基地的暂态稳定特性问题。     

考虑配网电压暂态的大型光伏电站接入选点仿真研究

光伏系统与常规电源的发电特点不同,使得大型光伏电站与配电网互联的研究变得复杂和困难。本文基于PSCAD/EMTDC仿真平台,从光伏电站和配电网的特性出发,建立了含MPPT的实用光伏方阵仿真模型和含集中式光伏电站的配电网仿真模型,又以配电网中接入点母线电压暂态为考虑因素,就光伏电站接入电网的选点问题进行了仿真研究。仿真结果表明,光伏电站接入选点时配电网络的短路容量、负荷水平对配网电压暂态有较大的影响,而配电网络的R/X比和接入点母线电压等级对配网电压暂态的影响相对较小。     

并网型光伏系统无功电压稳定性控制策略研究

针对目前光伏电站接入电网所涉及的电压稳定性问题,在对光伏逆变器无功输出能力与控制点无功电压影响特性研究的基础上,提出一种综合考虑电网静态扰动和暂态故障下的无功电压控制策略。将电压分为静态和暂态控制区,根据光伏单元有功出力和控制点电压所处区域采取对应的无功优化方案,实现了无功在光伏电站与无功补偿装置之间及光伏电站内各逆变器之间协调分配。对采用该策略前后光照强度引起的静态电压波动及电网三相故障引起的暂态电压跌落情况进行仿真。仿真结果表明:采用该控制策略后系统在静态或暂态下均能提供较好的电压支撑作用,有效地抑制电压波动与故障脱网,验证了该电压控制策略具有有效性与经济性。。     

兆瓦级光伏电站并网对配电网影响的仿真分析

搭建了兆瓦级光伏电站PSCAD模块化仿真模型,基于模块灵活组合,可针对不同工程实际建立相应仿真模型,实现大容量光伏电站并网的电能质量特性与对接入系统影响的分析。以实际工程为例,分析了不同容量光伏电站并网所引起的配电网电压偏差与电压电流畸变率问题。随着光伏容量的增大,配电网电压偏差会越限。给出了一种基于同步PI电流控制策略的光伏电站无功控制方法,通过仿真实现对电网电压的调节;利用搭建的10MW光伏电站模型得出其输出谐波电流情况。     

规模化光伏电站与电网暂态交互影响定量分析

在电力系统暂态安全定量分析软件平台FASTEST（Fast Analysis of Stability using the Extended equal area criterion and Simulation Technologies）上以研究规模化光伏电站接入系统后的稳定性分析为目的,建立了一个完整而且适合系统安全稳定分析的并网光伏电站机电暂态模型。基于FASTEST特有的暂态稳定量化分析功能,对并网光伏电站被浮云遮挡和系统侧发生扰动这2种典型情况进行仿真分析,从对系统暂态功角稳定性、暂态电压稳定性和暂态频率稳定性的影响的角度,探讨光伏电站与常规电源在影响电网运行特性方面的区别。结果表明,光伏电站并网后对系统暂态频率稳定性影响最为严重,相比较于带有励磁和调速系统的同步发电机,光伏电站在网侧故障时的暂态响应特性更为剧烈。     

光伏电源经新能源同步机并网的仿真研究

针对大规模光伏接入电网带来的稳定性问题,提出光伏电源经新能源同步机MGP并网的解决方法。目前对于MGP的研究仍集中于理论分析与实验室单机模型阶段,尚未得出可用于电磁暂态仿真分析的系统模型。为研究各工况下MGP运行的电磁暂态特性,基于MGP理论研究及同步电机对轴系连接关系,在PSCAD/EMTDC软件中搭建110 kW光伏电源通过MGP并网的仿真模型,分析了新能源侧功率变化与电网侧电压故障对MGP系统稳定性的影响,仿真结果表明MGP在故障工况下具备稳定运行及故障隔离能力,验证了仿真模型的合理性与实用性。     

光伏电站接入电网对电能质量的影响

对50MWp光伏电站接入电网后的相关问题进行专题研究,分析了光伏电站并网运行对电网可能造成的影响,仿真计算了系统连续运行情况下光伏电站变化对系统潮流、无功电压、短路特性、暂态稳定性等的影响,对电压偏差、电压波动及电网谐波进行了评估。     

Accurate and efficient RTL power estimation based on power contour model

This paper proposes a new RTL power estimation method based on a power contour model. The model achieves accurate and efficient power estimation. The experimental results show that the maximum error is reduced by 56.19% and the RMS error is also reduced by 3.41% compared to the conventional table‐based RTL power estimation. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 182(3): 48–56, 2013; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.22340     

风力发电机组动力学建模与分析

为研究并网型风力发电机组暂态过程对电力系统产生的影响,建立准确有效的机组机电暂态模型是展开分析研究的基础。文中根据风力发电机组结构将机械暂态模型划分为空气动力学模型、转子及塔筒动力学模型、传动链模型三部分,并利用理论力学的经典方法对该三部分进行了详细分析,在充分考虑各环节之间的相互影响后对模型接口进行了修正,从而完成机械子系统的建模。在MATLAB/Simulink下对3 MW双馈风电机组进行了建模,将模型线性化后利用Control System Toolbox工具箱进行根轨迹提取,从而分析出影响传动链转速动态特性的主要因素。最后,在时域下与常规机械暂态模型进行了仿真对比,验证了所述模型具有更高的精度。     

地区电源实时出力分配模型研究

简单介绍了大理地区电源情况及风电发展概况,通过探讨建立电源实时出力分配模型,将电源实时出力控制原则信息化、系统化、模型化,以解决目前对于风水电难调度的难题.     

上海市用电量的计量经济模型及其检验

采用上海市统计局和上海市电力公司相关统计数据,建立计量经济学模型,利用多种检验对模型进行改进,根据模型结果对2012年上海市用电量进行验证,验证结果表明该模型对今后实际预测具有现实意义.     

基于时-空模型的电力市场交易信息安全策略

信息安全的目标是使信息系统在整个生命周期所经历的时空状态集内都有安全保障.针对电能交易全过程信息的可用性(Availability) 、完整性(Integrity) 、机密性(Confidentiality) 不可抵赖性(Non-repudiation)的安全需求,提出了基于信息时间-空间特性的电力交易信息安全模型,结合该模型分析了电力交易信息流的多级持续的安全需求,并在此基础上,结合二次系统安全防护的安全区划分,详细探讨了电力市场环境下电能交易的信息安全防护策略.     

销售电价与用电需求的协整建模分析

在电力市场中,销售电价面临因市场因素变动导致的更多调整需求。销售电价的调整对用电需求的影响分析是实现销售电价科学化调整的重要环节,因此,该文提出一种基于协整和误差修正理论的用电需求与销售电价的关系分析模型。文中采用协整理论建立用电需求与销售电价的长期均衡关系模型,以建立的长期均衡关系模型为基础,并采用误差修正理论构建用电需求与销售电价间的短期调节关系模型,以便能够正确地分析销售电价调整对用电需求的影响。算例对我国某地区的销售电价调整进行了分析,其结果表明:文中所建模型能够考虑用电需求与销售电价间的长期均衡关系,针对该地区用电需求增长情况,可分析销售电价的适度调整范围;模型还能考虑用电需求与销售电价间的短期调节关系,能更全面、正确地分析销售电价调整对需求的影响。     

基于MATLAB仿真的无功补偿应用研究

在电力系统中,无功功率对保证电能质量和安全可靠运行是必不可少的,由于选取无功功率补偿容量是一个比较复杂的问题,实际投运结果会因为电压偏移而导致与理论计算结果产生偏差。本文通过分析一个简单的电力系统,结合具体工程实际,运用MATLAB软件,建立无功功率补偿仿真系统模型,仿真结果表明,运用MATLAB仿真系统可以比较准确地模拟补偿量对电力系统的影响,对无功补偿量的选取及投入方式有实际的应用意义。     

间歇式电源并网系统的中长期特性仿真研究

间歇式电源的大规模发展及并网运行,在带来巨大经济效益的同时,也给电网中长期过程的频率稳定和有功平衡带来了巨大的影响。在间歇式电源机电暂态模型的基础上,对风电、光伏中长期自动发电控制(automatic generation control,AGC)子站进行建模,该模型可以接受调控中心AGC总站的调度命令,对间歇式电源进行功率调节。然后,利用甘肃电网的某典型日负荷、风速及光照曲线,深入分析了间歇式电源的波动特性及风光互补特性,验证了上述模型具有模拟中长期频率波动的能力。在此基础上,以平抑间歇式电源带来的联络线功率波动为目标,对机组出力计划、二次调频系统等控制策略的效果进行了分析。最后通过仿真计算论证了机组出力计划和AGC系统具有平抑间歇式电源功率波动性的作用。     

电力市场的发展对EMS的新挑战

介绍了国际上电力市场的兴起，发展和几种可能的模式，特别论述了电力市场的出现对ＥＭＳ系统的新要求和下一步开发的任务。     

大型风力发电场等值建模研究关键问题分析

介绍大型风电场等值建模的主要特点和发展过程,并对动态等值模型和稳态等值模 型进行分析比较,同时对当今研究的关键问题进行简要分析。