多机电力系统发电机的同步稳定特性分析

为进一步认识发电机同步稳定性特性,基于动态过程的轨迹,分析了多机电力系统的发电机稳定性物理特性及不稳定平衡点特性。用基于全系统状态空间轨迹的动态单一奇点(DIS)研究了系统中各台发电机的详细动态过程,并揭示了基于轨迹的动态单一鞍点(DISP)是发电机失稳时所具有的特性。某6机22节点简化实际系统的算例证实了该研究方法的有效性。     

稳态控制潮流的设定空载频率及空载电压算法

针对电力系统中、长期电压稳定分析等需确定各发电机组出力的潮流计算问题，根据稳态运行时，发电机组的输出功率由机组的有功—频率静态特性和无功—电压静态特性所确定，该文列出计及控制环节的求解方程，提出不需设置平衡节点的给定有功—频率特性的空载频率fo、无功—电压特性的空载电压Voo(foVoo）的潮流算法。在非限制情况下，该算法满足任一机组的调节，影响了全系统各机组的输出；系统中的任一扰动，全系统参与一次自动调节的机组均有响应的实际情况。5节点系统和IEEE30节点系统算例说明，该算法可用于分析控制目标和控制参数对电力系统潮流的影响。     

考虑频率动态响应实时分区的电力系统惯量在线评估方法

大规模新能源接入电力系统导致系统惯量水平降低,利用同步相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)在线评估系统惯量水平具有重要意义,考虑到电力系统频率动态响应具有分区特性,以区域为单位开展在线惯量评估具备可行性。频率响应分区情况不仅与电网拓扑和参数有关,还与系统运行点、扰动类型和位置有关,固定的分区方案难以保证分区结果满足系统各种运行工况,同时,在实时分区场景下,对惯量参数辨识算法的快速性也提出了更高的要求。分析了电力系统区域惯量在线评估原理,阐明了频率动态响应实时分区的要求;随后,提出了频率动态实时分区方法,采用动态时间弯曲指标和k-medoids算法对全网节点频率响应实测曲线在线聚类,给出了基于卡尔曼滤波的区域惯量参数辨识算法,保证惯量参数计算满足实时性要求,进一步分析了各类误差源对系统分区和惯量参数辨识结果的影响;最后,在IEEE 39节点系统验证了所提方法的有效性、惯量实时跟踪能力和对不同运行场景的适应性。提出的电力系统区域惯量在线评估方法利用PMU实测频率响应实时更新电力系统分区情况,保证在各种运行点和扰动下区域频率响应的一致性,具备现场应用潜力。     

采用变速恒频机组的风电场有功功率波动对系统节点频率影响的动态评估模型

并网风电的功率波动是由风速的随机性引起的,会影响电力系统的频率质量。为了研究采用变速恒频机组风电场的风电功率波动对电网节点频率的影响,提出了考虑直流潮流、发电机和调速器的动态模型以及采用节点动态频率的定义的评估模型。基于该模型评估了并网风电对主要负荷或传输节点频率所造成的影响,同时考虑了网络结构及发电机和调速器的动态特性等因素,能够适用于多风电输入及多节点频率输出的评估。基于RTDS系统的仿真结果证明了理论的正确性。     

基于广域量测数据的电力系统动态频率分析方法

提出了一种基于广域量测数据的电力系统动态频率求取方法。该方法对系统进行线性化处理,利用扰动后瞬间系统广域量测数据,形成雅可比矩阵,进一步求解系统的状态方程,从而直接计算出系统各发电机频率曲线的时域函数表达式。该算法考虑了调速器的动态特性、网损及负荷变化对系统惯性中心频率的影响,且不需要进行逐步积分。仿真结果表明,该算法求出的惯性中心频率函数能够较好地描述系统惯性中心的频率动态特性,具有较高的精度。     

电力系统频率动态的机理分析及仿真研究

提出一种基于直流潮流的电力系统中频率响应的解析方法.首先,基于建模的基本假设,对系统中各元件模型进行线性化处理,给出推导过程,建立了电力系统的频率动态分析数学模型.根据推导出的频率动态数学模型,通过编程得到 N 节点电力系统频率动态仿真程序,并根据 NewEngland10机39节点标准测试系统数据,仿真分析了不同因素影响下,频率动态的不同变化过程.结果表明,该模型能快速和准确反映电网中频率变化的动态过程和发电 机的惯性效应。     

计及频率变化的异步迭代分布式动态潮流

为便于分布式调度员培训仿真系统（DTS）中分布式潮流算法的应用,提出了一种计及频率变化的基于异步迭代的分布式动态潮流算法。该算法将互联系统采用协调层一子系统、发电机单元一网络单元2个不同层次的模型来表示。在上级调度中心建立协调层,由发电机单元实现频率变化时电网不平衡功率在各子系统发电机节点和负荷节点之间的分配,并进行频率仿真;在网络单元采用基于异步迭代模式的分布式算法进行全网的分布式潮流计算,通过网络单元与发电机单元之间的交替求解,求得全网频率变化仿真与潮流分布。以IEEE118节点扩展系统为例,对所提出算法进行验证,结果表明该算法能够准确地仿真分布式系统的频率变化并求解全网潮流分布。     

复杂系统的动态频率响应特性

阐述发电机输出的有功功率和负荷消耗的有功功率之间的耦合关系;从发电机的经典二阶线性模型出发,运用以求解特征值为基础的物理概念更加明晰、主导方向更加明确的复频率分析方法,讨论复杂系统在遭受干扰后发电机和负荷节点的动态频率偏移和频率偏移变化率的时空特性.这些结果对于进一步研究和了解系统的动态性能,从本质上分析系统事故,合理...     

预测新能源接入电网受扰后频率最低点的通用ASF模型

电网受扰后频率最低点预测对新型电力系统的频率安全评估非常重要，而目前已有频率动态分析模型较难快速、准确、灵活地预测电网受扰后频率最低点，其中同步发电机调速系统的低阶通用建模以及新能源接入的影响建模是主要挑战。首先提出了充分考虑频率响应特性的发电机调速系统低阶通用模型，结合新能源场站的通用频率响应模型，建立了新能源接入电网的通用平均系统频率(generic average system frequency,G-ASF)模型，在保证准确度的同时有效降低了模型阶数。然后，基于G-ASF模型直接预测电网在给定功率损失下的频率最低点。最后，在IEEE 3机9节点系统以及含新能源的IEEE 10机39节点系统中进行了仿真，结果表明提出的模型和方法在不同扰动或不同系统结构下均能准确预测频率最低点，且能够用于快速计算频率安全约束下的新能源渗透率极限值，验证了模型的准确性和通用性。     

考虑频率稳定约束的新能源电力系统临界惯量计算方法

针对新能源并网的弱惯量、零惯量特征对电力系统频率稳定的影响,提出一种计及频率稳定约束的新能源电力系统临界惯量的估算方法。首先,建立系统频率动态响应数学模型,求解惯量中心频率时域表达式。然后,基于频率响应模型求解并分析系统惯量与相关频率稳定性指标的关系,进而计及频率变化率和频率最大偏差约束估算系统临界惯量理论值和计算值。最后,基于临界惯量提出一项电力系统频率稳定性指标,来评估功率扰动后的电力系统频率稳定性,并结合电力系统实际运行惯量得出新能源虚拟惯量参考值。在DIgSILENT PowerFactory中以改进的IEEE 10机39节点新英格兰系统和某区域电网仿真算例对所提计算方法进行仿真验证。     

基于动态潮流的输电网损耗计算与影响分析

输电损耗分摊算法的基础通常是基于常规潮流计算方法的离线计算,针对其具有人为指定平衡节点和断面特性,使得潮流分布不能真实地反映实际电网运行状况的问题,结合在线计算的需要,提出了基于动态潮流计算的输电损耗计算算法,考虑电力系统运行时的频率调整,由多平衡机共同承担全网的不平衡功率,从而计算出更加符合实际的损耗值,最后利用IEEE-30节点系统验证了该算法的可行性.     

全定制专用电路门级电流评价方法

文章叙述全定制专用电路设计过程中动态电流的建模及评估方法。这一工作是基于已开发的原理图逻辑仿真器及布局图性能模拟器工具在底层进行的。电流模型库的建立为设计人员进一步分析动态功耗,计算电磁兼容指标等提供了依据。通过样本动态电流从时域到频域的转换,与实际测量给出的频谱分析曲线对比,其结果是满意的。     

Experimental validation of doubly fed induction machine electrical faults diagnosis under time-varying conditions

This paper investigates a new diagnosis technique for incipient electrical faults in doubly fed induction machine for wind power systems under time-varying conditions. The proposed method is based on currents frequency sliding pre-processing, and discrete wavelet transform thereby. The mean power calculation of wavelet signals, at different resolution levels, is introduced as a dynamic fault indicator for quantifying the fault extents. The approach effectiveness is proved for both stator and rotor faults under speed and fault varying conditions. Simulation and experimental results show the validity of the developed method, leading to an effective diagnosis procedure for stator and rotor faults in doubly fed induction machines.     

电力系统频率新的跟踪算法

在许多电力系统保护和控制策略中必须精确测量和计算系统的频率。更重要的是在线计算系统的频率和它的变化，并必须认真处理系统频率的波动来解释测量的准确性。传统的方法是假设被分析的波形是纯正弦，该文提出一种利用数字滤波思想的新的频率跟踪和计算新方案，但不做任何波形假设。所提方案不采用二维富立叶变换、最小二乘和正交滤波。利用数字全通滤波器，该文提出一种新的、有效的电力系统频率计算方法。基于基本滤波器和设备，可以得到精确的电力系统频率而不受任何频率变化的影响。该算法不需要昂贵的如数字信号处理器等处理器。仿真实例和实际测量结果证明了算法的有效性。     

An enhanced cascading failure modelintegrating data mining technique

Under frequency load shedding is an effective approach to maintain or restore the steady-state operation of the power system when frequency accidents occur. An improved under frequency load shedding strategy based on dynamic power flow tracking is proposed. The expression of the kinetic energy theorem in power system is derived and combined with the power flow tracing method to analyze the relation between system energy distribution and its frequency. The power system frequency influencing factors are then constructed and applied to find the reasons of frequency decline and to quantify the contributions of the mechanical power of the generators, the load power and the transmission losses for the frequency deviation. Finally, considering a variety of unbalanced power scenarios in the system, the modified load shedding strategy is designed. Based on the results of dynamic power flow tracing, the strategy can choose the suitable load node to control, and the defined load frequency contribution indicator is utilized to determine the load shedding amount which each control object undertakes. The proposed methodology is verified by the fault scenarios when the generator sets mistakenly cut off and the trip of important tie-lines in the IEEE 39-bus system. Compared with the conventional strategies, the proposed strategy is more selective, can reduce the blackout range, and improve the effect of stable frequency recovery     

An improved under frequency load shedding strategy based on dynamic power flow tracing

Under frequency load shedding is an effective approach to maintain or restore the steady-state operation of the power system when frequency accidents occur. An improved under frequency load shedding strategy based on dynamic power flow tracking is proposed. The expression of the kinetic energy theorem in power system is derived and combined with the power flow tracing method to analyze the relation between system energy distribution and its frequency. The power system frequency influencing factors are then constructed and applied to find the reasons of frequency decline and to quantify the contributions of the mechanical power of the generators, the load power and the transmission losses for the frequency deviation. Finally, considering a variety of unbalanced power scenarios in the system, the modified load shedding strategy is designed. Based on the results of dynamic power flow tracing, the strategy can choose the suitable load node to control, and the defined load frequency contribution indicator is utilized to determine the load shedding amount which each control object undertakes. The proposed methodology is verified by the fault scenarios when the generator sets mistakenly cut off and the trip of important tie-lines in the IEEE 39-bus system. Compared with the conventional strategies, the proposed strategy is more selective, can reduce the blackout range, and improve the effect of stable frequency recovery.     

基于 ANN 的电力系统测频补偿算法

利用人工神经网络技术,提出了一种新的测频补偿算法。该方法适用于微机型低频减载装置。与传统的补偿算法相比,新算法具有计算量小、精度高、对采样速度适应性强等特点,可用于在线测频计算。文中给出的算例证明了算法的有效性。     

A new approach for power system online DSA using distributed processing and fuzzy logic

In this paper, a new approach for power system online dynamic security assessment, as well as a tool for calculating the proposed fuzzy dynamic security index is presented. This proposal is based on a three-stage fuzzy inference system, which composes the fuzzy dynamic security index making use of seven performance indexes herein defined. The calculation of the performance indexes is based on the results obtained through dynamic simulations of the system behaviour after each one of the credible contingencies in a given operation state. With the aim of reducing the calculation time a novel distributed processing of the dynamic simulations is also developed. High voltage systems are used to illustrate the ideas presented in the paper.     

新型触头动熔焊数学模型的研究

在全面考虑了触头熔焊的决定性因素熔焊倾向和熔焊力的基础上 ,提出了一种新型的触头动熔焊数学模型。计算了单金属和银基复合触头材料的熔焊倾向和熔焊力 ,并与试验结果进行比较。结果表明 ,计算结果与试验结果吻合。     

基于分频器理论的新能源电网暂态频率稳定分析方法

在分析输配电线路频率相关参数时,将频率固定为额定值的时域仿真法是电力系统暂态频率稳定分析的常用方法。然而,随着新能源比例不断提升,电网各节点频率时空分布差异更为显著,已有传统数值微分频率分析方法难以保证分析精度。因此,文中提出一种基于分频器理论的新型电力系统暂态频率分析方法。与传统频率分析方法相比,该方法所得节点频率可随节点间电气距离变化而改变,在暂态过程中可更准确地刻画瞬态条件,实现各节点实时频率准确获取。通过建立简单含风电的三端系统,分析了基于分频器理论的实现方式,通过仿真验证了所提方法的正确性和优越性,可为新型电力系统频率稳定分析和控制设计提供新的思路和参考方案。