含分频风电的电力系统潮流计算方法以及稳态特性分析

对含分频风电的电力系统潮流计算方法以及稳态特性进行了分析.首先,给出了分频风电系统中的核心设备——交交变频器的潮流稳态模型.其次,根据上述模型,提出了一种利用统一迭代法计算含分频风电的电力系统潮流的新方法.该方法在传统的牛顿-拉夫逊潮流算法中增加了交交变频器模型,对雅可比矩阵进行了扩展.同时,分析了交交变频器控制参数对系统潮流的影响,并通过算例进行了验证.最后,针对2015年四川规划电网,利用潮流程序,对含分频风电的电力系统电压波动以及无功需求两个稳态指标进行了计算与分析.特别地,着重对低频侧采用变频率策略的分频系统与采用恒定频率策略的分频系统进行了比较.对典型日的分析表明,由于风电场主要运行在中低风速区域,因此采用变频率策略的分频系统的总体稳态指标会占优.     

电力系统中长期稳定分析用联合供水水电机组非线性仿真模型

针对共用长引水系统的水电机组间的水力耦合关系,推导建立其数学模型,并根据电力系统仿真计算的需求,对模型进行降阶处理。针对水电站调压井结构复杂的特点,提出以调压井结构系数动态修正调压井溢流时间常数的方法。模型综合考虑了调压井和共用引水管段对电力系统中长期动态过程的影响,仿真结果与实测扰动响应的对比表明,模型具有较高的精度,可作为现有电力系统仿真计算用水电机组模型的有效补充。     

基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路保护新方法

针对目前特高压直流输电系统接地极线路保护存在死区的问题,提出了一种基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路保护新方法。在不同故障工况下推导了接地极线路的谐波测量阻抗表达式,利用阻抗表达式分析了正常运行工况与故障工况下谐波测量阻抗的偏差特性。在此基础上,提出了基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路故障保护判据。利用PSCAD/EMTDC进行仿真验证,仿真结果表明,所提保护方法较传统保护方法可有效检测到接地极线路发生的各种故障,耐受过渡电阻能力强,且不存在保护死区。     

基于无功电流的中性点不接地系统小电流接地选线方案

针对中性点不接地系统发生单相故障后难以准确选取故障回线的问题,提出一种基于无功电流的选线方案。单相短路故障发生后的,故障相各回馈线的电流变化主要来自线路分布电容电流变化,此电流为无功电流。其中故障回线无功电流为非故障回线与故障回线无功电流变化量之和,非故障回线无功电流变化量为该回线无功电流变化量。在此基础上提出基于无功电流变化量的中性点不接地系统小电流接地选线方案。单相短路故障发生后,比较故障相各回馈线无功电流变化量,变化量最大的馈线为故障馈线。利用PSCAD电磁暂态仿真软件搭建中性点不接地系统,对配电网中的架空线路和电缆线路单相短路故障进行了仿真研究,结果表明所提方法可靠性高,有较强带过渡电阻能力,且不受线路架设方式影响。     

基于变电站线路出口信息的小水电群等值及参数辨识研究

针对同调法和模态法动态等值对外部系统做等值简化时,需要尽知外部系统的结构、参数以及各工况下的运 行状态的局限性,对于集中上网中小水电机群发电机参数,励磁、调速参数部分未知或全部未知情况下,提取较大扰 动后变电站高压侧出线的电压电流动态响应录波信号,并基于FOXPＲO 平台,结合PSASP 电力系统分析软件实现连 续变参数自动分析计算,将集中上网水电机群等值为一台机组,并准确辨识出等值机的相关参数。最后在四川电网 某小水电机群上进行了仿真验证,试验结果表明,该等值方法实用可行,并具备一定的鲁棒性。     

基于谐波互阻抗的励磁涌流引发谐波电压畸变风险识别

弱联系电网中普通的空载变压器合闸操作就可能会因向电网注入了励磁涌流,而导致系统出现严重的谐波电压畸变,加大设备及负荷损毁的风险。提出了励磁涌流引发谐波电压畸变风险指标,该指标基于系统网络的谐波互阻抗,考虑了被操作主变的容量以及系统中发电机、负荷、线路、变压器等元件对谐波电压畸变的影响。利用该指标对某联网工程中励磁涌流引发的谐波电压畸变风险进行了评估,PSCAD仿真结果验证了所提指标的有效性。     

计及紧急直流功率支援的扰动后稳态频率预测算法

提出了一种计及紧急直流功率支援情况下,能同时考虑直流两侧电网频率响应的扰动后稳态频率预测算法。该算法对系统发电机调速器方程、负荷静态模型方程、直流输电系统传输功率方程和系统网络方程进行了线性化处理,同时考虑紧急直流功率支援,推导了两区域交直流系统扰动后稳态频率预测方程,可以直接快速地计算出扰动后各区域的稳态频率和使其中一个区域稳态频率恢复到设定值时的直流功率支援量。对一个典型的两区域交直流并联系统进行了仿真分析,仿真结果表明所提算法具有较高的精度和较快的计算速度,证明了算法的适用性和有效性,具有与紧急频率控制相配合并在线应用的前景。     

风电经分频输电并网系统穿透能力计算方法研究

风电经分频输电并网是一种全新的风电并网方案。在对该系统结构及优点进行介绍的基础上,提出了一种基于静态安全约束的穿越功率极限计算方法。该方法可以应用于常规风电并网系统以及风电经分频输电并网系统。最后,在RTS24节点测试系统中对3种风电并网方案进行分析,对其风电穿透能力进行了对比。分析结果表明,与风电就近并入电网边界相比,利用分频或者工频传输系统将风电传输至负荷中心可以数倍地提高风电的穿越功率极限的结论。由此可见,分频输电系统为风电并网提供了一种全新的方案,具有经济与技术优势,在大型风电场中有着很好的应用前景。     

基于逻辑回归的高压并联电抗器过流误报警判别方法

在分析互感器测量误差对高压并联电抗器过流报警精度影响的基础上,提出了基于逻辑回归分析的高压并联电抗器过流误报警判别方法。该方法对高压并联电抗器的电压和报警信号数据进行逻辑回归分析。针对仪表测量精度低的问题,根据回归系数定义了两种误报警准则。以某实际500 kV输电线路高压并联电抗器为例,采用实测数据和仿真数据进行验证。实例研究结果表明,该方法能快速识别高压并联电抗器的过流报警精度,并且不需要停电试验或额外增加测量设备,具有很高的工业应用价值。     

中性点不接地系统单相故障导致TV熔断机理分析

35 k V低压配电系统中性点一般采用不接地方式,当低压母线发生单相短路,在故障消失后低压母线TV上会产生很高的过电压,造成铁心严重饱和,近而产生很高的过电流,此电流极有可能导致TV熔丝熔断;针对此问题推导了单相故障消失后TV过电流的物理机制并提出相应的抑制措施,最后通过PSCAD/EMTDC软件搭建了一个实际电力系统模型,验证了此物理机制并证明了抑制措施的可行性。