规模化光伏并网对暂态稳定影响及应对措施

随着光伏并网容量快速增长,其对电网稳定性影响及应对措施,已成为电力系统重要研究课题。为此,首先分析了并网点电压快速跌落和提升过程中,光伏发电单元及其并网系统受扰功率特性,以及不同控制模式对功率特性的影响。在此基础上,基于所构建的光伏发电与常规电源联合外送系统,分析了光伏并网对送端系统暂态功角稳定性影响,并针对光伏发电与常规电源分别提出了应对措施。新疆和田地区规模化光伏并网系统仿真结果,验证了所提出的应对措施可有效提升送端电网稳定水平。     

计及LVRT的光伏高渗透电网动态频率特性及优化措施

光伏高渗透电网故障冲击下的频率特性及其优化措施,是当前电力电子化发展趋势下电力系统关注的重点和热点。建立了计及低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)功能的光伏发电机电暂态仿真模型,构建了规模化光伏并网测试系统;利用大扰动激励法,研究了故障期间及恢复过程中光伏发电功率特性,并分析了控制模式、控制参数等强相关因素对其影响。针对光伏高渗透的西藏中部电网,仿真评估了受电联络线经短路故障冲击开断后,光伏发电LVRT对电网频率特性的影响,针对存在的威胁稳定运行的低频问题,提出了光伏发电的优化控制策略,并仿真验证了有效性。     

计及LVRT的光伏高渗透电网动态频率特性及优化措施EI北大核心CSCD

光伏高渗透电网故障冲击下的频率特性及其优化措施,是当前电力电子化发展趋势下电力系统关注的重点和热点。建立了计及低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)功能的光伏发电机电暂态仿真模型,构建了规模化光伏并网测试系统;利用大扰动激励法,研究了故障期间及恢复过程中光伏发电功率特性,并分析了控制模式、控制参数等强相关因素对其影响。针对光伏高渗透的西藏中部电网,仿真评估了受电联络线经短路故障冲击开断后,光伏发电LVRT对电网频率特性的影响,针对存在的威胁稳定运行的低频问题,提出了光伏发电的优化控制策略,并仿真验证了有效性。     

双馈风机机电暂态模型及规模化风光并网系统受扰特性

双馈风机是风力发电的主力机型之一,建立其机电暂态仿真模型,是研究规模化风电与电网交互作用的基础。首先依据风机有功功率和无功功率调节控制,以及风机与交流电网交互接口等不同功能划分,建立了双馈风机机电暂态仿真模型总体架构;详细解析了对应各功能的模型结构及关联关系,指明其特点和适用性。研究了风电场并网系统受扰功率特性,以及电压反馈控制、电压波动速率和波动幅度等因素对功率特性的影响。针对青海海西规模化风光新能源并网系统,提出利用风电场汇集线无功电源特性降低光伏低电压脱网威胁的措施,仿真结果验证了措施的有效性。     

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。     

光伏电站接入对送出线路继电保护的影响张东明;连婷;王东;贾中义;任华;王海云;1-4

针对大量光伏电站接入电网,重点从光伏电站的电源特性对现有继电保护的动作特性方面展开研究。在综合稳定程序(PSASP)中建立了光伏电站系统暂态模型以及送出线路模型,分析了光伏电站发电系统的故障电流特征。在此基础上分析了光伏电站发电系统对送出线路光伏侧继电保护动作特性的影响,并提出了相应的保护配置建议。为分析和预测在现有大系统中增加光伏发电系统后对电网的影响等提供了有力的技术支持。     

规模化光伏并网对火电机组次同步振荡特性影响

光伏规模化开发与集中并网,是我国太阳能资源利用的重要形式之一;波动性光伏电源与可调节常规火电机组近电气距离联合并网外送,则是提高交流送电线路利用效率的重要途径。在上述场景中,光伏对火电机组次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)阻尼特性的影响亟待研究。建立了包括光伏电池板、电压源型逆变器以及控制系统3个主要组成部分的光伏发电单元电磁暂态仿真模型;研究了规模化光伏系统接入及其汇集线阻抗、运行点、接入位置等电气特征量,对近电气距离火电机组SSO阻尼特性的影响。针对交流线加装串补可能引发的SSO问题,提出在光伏汇集站动态无功补偿装置配置附加阻尼控制器的抑制措施,并通过仿真验证了该抑制措施的有效性。     

并网光伏发电系统低压穿越暂态特性研究

针对并网光伏发电系统发生对称故障时对电网各电气参数产生的影响,研究了光伏电池板发电的工作原理及其运行状态下所采取的控制策略,搭建了光伏电池板的数学模型,并在此基础上深入研究了当电网侧发生三相短路时的暂态运行特性,通过在Matlab/Simuink中加以仿真验证,当电压降低时,该控制方法能够快速发出无功功率来支撑并网点电压的恢复,结果验证了该并网控制策略的正确性和有效性,理论分析与仿真结果吻合,为进一步研究光伏电站的低电压穿越问题奠定了基础.     

光伏发电站低电压穿越特性仿真研究

随着我国光伏发电装机容量的不断增大,低电压穿越性能逐渐成为光伏发电并网研究的热点。建立了光伏发电单元机电暂态模型,通过模型仿真与实测数据对比,校验了模型的准确性。基于通过校验的光伏发电单元模型,搭建了某大型并网光伏发电站详细仿真模型,通过仿真计算分析验证了光伏发电站的低电压穿越能力。     

大规模风光互补发电系统建模与运行特性研究

建立了大规模并网风光互补发电系统动态分析模型,提出了基于功率变化率改进扰动观察最大功率跟踪算法。风电及光伏系统均采用有功、无功解耦双环电流控制策略。应用静止同步补偿器分析模型的暂态故障电压。含风电、光伏及风光互补运行的电力系统仿真计算验证了该模型的有效性及其功率波动特性和母线电压的暂态影响。仿真结果表明,该风光互补发电系统模型有效降低了输出功率波动,实现了风光系统低电压穿越,确保故障情况下风光系统不脱网运行以及电网安全稳定运行。     

光伏电源故障特性研究及影响因素分析

光伏电源实施低电压穿越运行后,其复杂的短路电流特性给电网继电保护带来了诸多不利影响。根据光伏电源的拓扑结构和低电压穿越运行控制策略的特点,该文提出光伏电源故障电流的理论求解方法,给出了其暂态和稳态计算模型,通过数字仿真,验证了其正确性。在此基础上,进一步分析了PI控制器参数、故障电压跌落深度、光伏电源负载水平等因素对光伏电源故障特性的影响。分析结论可为含光伏电源的电网继电保护研究和控制器参数设计提供重要参考。     

光柴储微电网系统建模及运行特性分析*

光柴储微电网作为一种既可并网运行又可孤岛运行的多能源互补电力系统,其运行特性受光伏发电出力波动、负荷扰动、切换时的暂态冲击等因素的影响较大。搭建了一个包含光柴储三种能源结构的微电网系统,基于不同发电单元的输出功率特性,对光伏发电单元、柴油发电机单元、储能系统分别采取MPPT控制、下垂控制、PQ控制方式,对系统由并网转孤岛、孤岛下负载突变两种运行模式进行了仿真验证。仿真结果表明,光伏发电单元参与动态功率调节能有效减小运行模式突变情况下的频率波动,提高系统的稳定性,改善系统的电能质量;该系统能最大限度利用光伏发电生产的电能,减少对柴油发电机的使用,有助于保护生态环境。     

光伏电站弱电源特性对送出线路继电保护的影响

光伏电站的弱电源特性会对送出线路现有继电保护的动作性能产生严重影响。研究了光伏发电系统的故障电流特征,分析了弱电源特性对送出线路电流差动保护和距离保护动作性能的影响,基于此指出现有保护配置存在的问题。利用PSCAD上搭建的光伏发电系统电磁暂态模型对理论分析进行仿真验证。理论分析和仿真验证结果都表明,光伏电站弱电源特性会造成送出线路的光伏侧电流保护不能启动、差动电流保护灵敏度下降以及距离保护误动和拒动。最后给出了光伏电站送出线路保护配置的建议。     

光伏并网发电对下游保护的影响研究

随着光伏发电技术的飞速发展,光伏容量占电网电源的比例逐渐增大,光伏接入配电网对继电保护的影响不容忽视。基于光伏发电系统的运行特性,理论分析了光伏接入配电网对下游电流三段式保护的影响。并以光伏电源通过联络线专线接入配电网为例,建立了光伏并网发电系统的暂态模型,详细分析了光伏电源接入对配电线路下游保护灵敏性、最小保护范围产生的影响。研究结果阐明,仿真算例验证了理论分析的合理性,对改善光伏发电系统保护的配置有一定的参考价值。     

基于模块化LLC谐振变换器的光伏中压直流并网方案

与传统光伏大规模接入交流系统和分布式并入低压直流电网的形式不同,面向中压直流配电网的光伏并网系统在传输效率、容量、电压稳定性和电能质量等方面均具有一定的优势,是未来发展直流配电网所需要的一种能源汇集技术。提出了一种适用于中、大容量光伏发电系统接入直流配电网的新型技术方案,设计了并网系统的详细拓扑结构。根据光伏电池特性,设计了发电单元及子模块的参数,并分析了模块化变换器的运行特性。在此基础上,设计了模块化LLC谐振变换器的控制策略,在维持子模块均压均流的同时,实现了对光伏发电单元的最大功率跟踪。最后,通过仿真验证了所设计光伏直流并网方案的可行性和控制系统的有效性。     

光伏大规模发电并网对湖南电网运行影响分析

简要评估了光伏大规模上网对湖南电网可能带来的影响,提出应对建议。鉴于安徽、江苏规模化光伏并网发电导致的电网运行问题,结合湖南光伏运行现状及规模化发展前景,通过运行实例,分析了光伏发电的负荷特性,并进一步评估了大规模光伏上网对湖南电网规划、调度、运行等方面可能带来的影响,提出了应对建议。     

大型太阳能并网发电模型及应用

大型太阳能光伏发电是解决电力供应的有效途径之一.由于光伏发电的不确定性,大规模光伏电源的接入将对电力系统的运行产生影响.目前,用于分析大型光伏系统对电网暂态稳定性影响的整体模型尚不成熟.在分析光伏系统各组成元件模型的基础上,给出了大型光伏并网发电系统的暂态模型;通过对光照变化、并网点电压变化2种情况下的响应进行仿真,验证了模型的有效性.分析了大型光伏电源并入某地区电网时对系统频率稳定、电压稳定和功角稳定的影响.所提出方法为含有光伏发电的电网提供了借鉴.     

基于PSASP的含大规模光伏发电系统暂态稳定仿真分析

光伏发电的出力特性不同于常规机组发电,随着光伏发电在西藏装机容量的不断增加,对西藏电网安全稳定运行提出了严峻的挑战。根据2019年冬季运行方式下的数据,基于电力系统分析综合程序(power system analysis software package,PSASP)建立了含大规模光伏发电的西藏某地区电网机电仿真模型。通过典型光照扰动、光伏电站切机及短路故障分析了对西藏某地区电网暂态稳定的影响,电网在典型光照扰动、光伏电站切机及短路故障条件下均能保持暂态稳定,但是有部分母线电压高于规定电压上限。针对部分母线电压越限的问题加装无功补偿装置,改善了电网系统的电压稳定性。     

暂态干扰下并网光伏发电系统故障特性研究

基于Matlab/Simulink软件建立了光伏发电系统的仿真模型,在此模型上分别模拟了电源侧扰动和电网侧扰动,通过分析扰动下光伏系统输出特性的变化情况,研究了暂态干扰下光伏发电系统的故障特性。     

基于暂态高频能量的直驱风场汇集线路保护

针对直驱风场汇集线路故障难以识别的问题,提出了一种基于暂态高频能量的直驱风场汇集线路保护方法。首先,基于风机变流器控制系统与电气参数影响,结合元件在高频区段的暂态特性,建立由感性阻抗构成的风场汇集线路暂态高频模型。在此基础上,建立区内外故障下的暂态高频网络,根据不同故障场景与保护安装处暂态高频能量的匹配特性,构建基于暂态高频能量方向差异的保护判据。最后,在RT-LAB仿真平台验证了所提方法在各种故障情况下,均能正确识别区内外故障,故障识别不受同步误差影响,耐过渡电阻能力强。