光伏发电系统暂态特性仿真

针对光伏发电系统暂态稳定性差的问题,在PSCAD/EMTDC环境中建立了光伏发电系统的电磁暂态仿真模型,并基于该模型分析了三相短路故障和光照强度跃变等条件下光伏发电系统的暂态响应特性.研究光伏发电系统的物理模型,并建立由光伏阵列、最大功率跟踪模块、升压电路和三相并网逆变器等组成的光伏发电系统动态仿真模型.仿真对比分析了不同运行条件下的光伏逆变器输出有功功率、电压以及电流的暂态特性,结果表明逆变器输出功率和电流会随着光照强度变化而平滑地改变,短路故障则会引起电压跌落和瞬态过电流.     

配电网络故障及继电保护系统动态闭环数字仿真

讨论配电网络故障及继电保护的系统仿真方法.针对配电网络故障仿真的特殊要求和现有仿真方法的不足,重点针对消弧线圈、电流互感器、保护继电器分别建立仿真模块,形成实用的故障暂态仿真模型.基于ATP/EMTP平台,开发仿真软件,实现对故障发生、识别和隔离的动态仿真.仿真结果验证了仿真模型和软件的正确性.该仿真模型为配电网保护系统原理及其暂态性能分析和配电网的故障隔离过程模拟提供了实用的工具.     

小电流接地系统故障仿真分析与研究

针对小电流接地系统单相接地故障接地选线困难的问题,通过理论分析、仿真研究和大量10 kV模拟实验验证,深入研究了该型故障的特征,着重研究了电弧接地故障时暂态零序测量电流的特征,以及故障线路与非故障线路暂态零序测量电流之间的关系。为了提取配电网单相接地故障选线和故障测距的暂态故障特征量,基于ATP仿真系统软件,搭建了小电流接地系统的配电网络仿真模型并综合考虑不同短路时刻和不同接地电弧电阻两个因素,对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真。这些暂态特性可为研究基于单相接地故障暂态分析的接地选线方法提供理论依据。     

含大型风电场系统暂态电压稳定性分析

目前,静态电压稳定和暂态功角稳定的机理研究和分析方法已取得很大进展,然而对暂态电压稳定性的研究不够充分,有关暂态电压崩溃的机理、模型和稳定指标的研究尚待深入。为了探讨大型风电场接入电网后在电网受到短时大扰动后的暂态电压稳定性以及故障期间如何保持风电场并网运行并对系统暂态电压稳定提供动态支持,基于双馈风机建立了风电机组的暂态数学模型,分析了含风电场地区电网暂态电压失稳的机理,建立了暂态电压稳定指标和风电机组的综合控制模型,对比分析了不同风电接入容量、不同故障位置以及不同阵风强度下系统节点的暂态电压稳定性。通过改进风电机组的控制模型建立了具有暂态电压支持能力的快速桨距角控制和转子侧变频器控制协调控制模型以改善电网故障期间风电场地区的暂态电压稳定性。最后,通过仿真分析了大型风电场接入电网后系统发生大扰动期间风电机组特性对电网暂态电压稳定性的影响,验证了改进的控制模型对提高风电场地区暂态电压稳定性的有效性。     

小电流接地系统故障选线的暂态零序电流变化率方法

分析了小电流接地系统发生单相接地故障时暂态零序电流的特点,给出了利用故障线路与非故障线路暂态零序电流变化率差异的选线判据,提出了小电流接地系统故障选线的暂态零序电流变化率方法.该方法不受系统中性点接地方式、电压初相角、过渡电阻的影响,故障判别准确,选线灵敏度高,算法简单,实用性强.最后用Matlab中建立的小电流接地系统仿真模型验证了该方法的有效性.     

基于联合仿真的双馈风力发电机三相对称故障下暂态特性的分析

由于双馈电机的特殊拓扑结构,其故障下的暂态特性十分复杂,而一般分析其低电压特性的文章均简化其双馈电机模型或在单一软件中模拟故障下暂态过渡过程。利用Ansoft-Maxwell,Matlab-simulink和AnsoftSimplorer三个软件的协同仿真,分析了双馈电机在三相对称故障下的暂态特性。首先,在双馈电机的稳态数学模型基础上,分析了双馈电机在三相对称故障下各物理量之间的变化过程及相互影响。其次,搭建了电机有限元模型、控制器及外电路模型,最后分析了联合仿真的运行结果,得到的结论与之前的理论分析相吻合。     

基于暂态能量流的MMC-HVDC系统故障建模及仿真分析北大核心

为分析由模块化多电平换流器(modular multilevel converters, MMC)构成的高压直流(high voltage direct current, HVDC)输电系统中的直流短路故障特性,可通过关注系统中暂态能量流(transient energy flow, TEF)的分布对MMC-HVDC系统进行暂态建模与仿真分析。对于单端MMC,可基于暂态能量守恒将半桥子模块(half bridge sub-modular, HBSM)电容等效为时变电容,建立将半桥子模块动态切换与交流汇入两个因素共同考虑在内的MMC暂态模型,分别列写并求解闭锁前后的状态方程,得到精确的MMC内部故障特征与TEF分布情况。对于复杂直流电网(HVDC grid),提出一种基于电磁暂态仿真结果的TEF分析方法,不仅可根据各部分TEF特征揭示直流故障演化规律,还可通过递推计算实现对故障电流的定量分析。最后,根据TEF流动规律提出一种考虑HBSM电容电压波动范围的暂态能量抑制策略,可有效降低故障电流并为后续故障保护争取更多时间。依据PSCAD中的仿真结果对暂态模型与能量抑制策略的正确性进行验证,同时将所提TEF分析方法应用在搭建的四端直流电网中,获取其故障传播特性。     

水轮发电机暂态稳定的数字机仿真

用数字计算机求解反映实际系统的一组微分方程,以代替对实际系统的实验研究方法称为数字机仿真。本文对简单电力系统在发生不同短路故障时及故障后,水轮发电机的暂态稳定性进行了数字机仿真研究。分析了其暂态情况下的数学模型,给出了计算流程图、仿真结果以及对仿真结果的分析。     

基于频谱分析的小电流接地系统单相接地故障选线的研究

论述了小电流接地系统发生单相接地故障机理,指出了故障线路与健全线路零序暂态电流显著不同,反映零序暂态高频电流特征的频谱差别很大。通过系统仿真分析,得到单相接地故障线路的信号功率最大,以此来鉴别故障线路和健全线路。     

基于特征频带相电流提取的故障选相和选线方法

为有效提高故障选相和选线的准确率,提出基于三相暂态电流信号小波分析的故障选相和选线方法。通过母线处故障相和两健全相的暂态电流差异判断出故障相;对各条线路的暂态电流进行小波包的分解和重构,计算各条线路暂态电流在特征频带内的重构系数比值,利用此值的差异辨识故障线路;在PSCAD仿真软件中搭建包含架空线-电缆混合线路的10 kV典型配电网模型,考虑不同中性点接地方式和过渡电阻大小,利用多组仿真算例验证了所提出故障选相和选线方法的正确性。     

基于PSCAD/EMTDC的船舰电力系统 智能保护仿真研究

分析了传统电力系统保护方法存在的缺点,介绍了基于BP神经网络的智能化保护方法原理。为验证该方法的有效性和正确性,基于PSCAD/EMTDC构建了电力系统仿真模型,分别以两相电流有效值和三相电流最大值作为神经网络的输入,进行了仿真研究和对比分析。结果表明:基于BP神经网络的智能保护方法用于舰船电力系统故障定位准确可行,三相电流最大值作为智能保护的输入信号更有优势。     

基于数学形态学的暂态行波方向保护方案

在分析暂态行波电流和电压的特征关系基础上,利用数学形态学在检测信号奇异性的优越性,根据其初始波头极性对线路的区内、区外故障做出准确、快速的判断,提出了一种基于数学形态学的暂态行波方向保护方案。采用ATP对各种故障所做的仿真计算验证了所提出的保护原理的正确性和有效性。     

Optimum line reclosing time for the enhancement of interconnected power system stability

0　INTRODUCTIONWiththegrowthoflargeinterconnectedpowersystemowingtothebenefitsofpowermarketderegulation ,thereisanurgentneedtoimplementtransientstabilitycontrolforaninterconnectedpowersysteminemergencyforavoidingthecatastrophicresult .Automaticlinereclosingschemesasappliedintheextra high voltagepowersystemisoneofeconomicalandeffectivemeanstomaintaintran sientstabilityandsynchronism[1] .Becausethemajority(6 0 %～ 80 % )oftransmissionlinefaultsareofatransitorynature[2 ] ,automaticlinere clos…     

基于信息融合的故障诊断模糊专家系统的应用

随着设备故障复杂性的提高,以往所采用的专家系统故障诊断方法已无法给出准确的判断。根据实际应用的需要,提出了一种基于信息融合思想的模糊理论与专家系统相融合的方法来解决电厂设备的故障诊断问题。在吉林丰满水电数字仿真系统中的应用表明:该融合系统由于采用多传感器对设备进行在线监测,所以比传统诊断方法减少了错判和漏判的几率,增加了对判的比率。该方法简单易行,具有较强的通用性。为电厂的故障诊断提供了较好的模型和方法,具有很高的实际应用价值。     

基于故障分量的电网广域后备保护算法

故障分量是由系统故障引发的,因此故障分量中包含着许多故障信息,研究故障分量对电网保护至关重要.在尽量避免通信拥堵的前提下借鉴方向纵联保护原理,并根据故障分量的特点,提出了一种基于正序故障分量的方向纵联差动保护算法.为了增加算法的可靠性,以正序电流相位差原理作为辅,两种算法相互配合,不需要复杂的整定关系,能反应所有短路故障类型,并能区分母线支线路故障.采用IEEE 9节点模型进行了大量仿真验证,结果表明,该保护方法能够正确识别故障元件.     

蓄电池故障引发辅助强励系统误动的风险分析

发电机是电力系统中最重要的电气主设备之一,其运行状态直接影响着电力系统的安全与稳定。针对某发电厂蓄电池故障、绝缘监测仪烧毁、励磁电流示值多次出现异常突变的真实事件,对励磁系统误动风险进行了分析。利用PSCAD/EMTDC电力系统仿真软件建立了发电机励磁系统及蓄电池系统的联动模型,对发电厂高阻接地、悬浮系统中单点接地和两点接地等多种故障风险进行了仿真分析,确定了提高发电厂蓄电池供电可靠性的技术原则和措施,为容量为500 MW以上的发电厂发电机现场运行以及故障分析提供了参考。     

同步发电机励磁系统的最优控制仿真

在Simulink软件平台上,以单机-无穷大电力系统为模型,在系统发生阶跃干扰和短路故障两种情况下,分别采用最优控制和PID＋PSS控制两种励磁控制方法进行仿真比较研究,仿真结果表明两种励磁控制方法均能提高电力系统暂态稳定性,但最优励磁控制效果更佳.     

电站锅炉动态特性数字仿真——“CSSF”在电力工业中的应用

本文根据锅炉的设计资料建立了电站锅炉动态特性数学模型,应用“CSSF”数字仿真程序包,通过全数字仿真获得模型开环暂态响应特性。本文为模拟培训电站提供了建立锅炉数学模型和数字仿真的方法,为电站锅炉及其控制系统的分析和设计提供了技术依据。     

火电机组及其控制系统的自定义建模

现有系统仿真软件一般认为,在暂态过程中,火电厂的出力是不变的,把锅炉、汽轮机等的动态过程做简单的线性处理,而慢动态的存在可能是导致系统发生中长期失稳的重要原因.根据当代火力发电设备的特点,得到比较详细的火电单元机组及其控制系统的模型,并在电力系统分析综合程序中进行了自定义建模和系统仿真.     

基于Matlab的电力系统短路故障分析与仿真

介绍了Matlab/Simulink的基本特点及应用Matlab进行电力系统仿真分析的基本方法和步骤.运用Matlab电力系统仿真程序SimPowersystems构建了一个单机-无穷大系统模型,并在此基础上对电力系统的多种故障进行了仿真,仿真波形与理论分析结果相符,说明用Matlab对电力系统故障仿真的方法是可行的.