基于WAMS和奇异熵矩阵束方法的电网低频振荡仿真分析

分析了用传统的小干扰稳定分析方法研究互联大电网运行特性时存在的不足,提出了基于广域测量系统(WAMS)和奇异熵矩阵束方法的综合分析法。该方法将奇异熵用于模态阶数的提取,既能在有无噪声的情况下都准确确定模态阶数,又能减少计算复杂度。以华中电网2009年6月17日发生的由金竹山B厂开关爆炸导致的电网功率波动事件为例,对比了小干扰稳定分析方法和所提出的综合分析法的仿真分析结果。结果表明,基于WAMS和奇异熵矩阵束方法的综合分析法是以特征值分析法为代表的传统低频振荡分析方法的有效补充,能够较为准确、及时、全面地反映电网的振荡特性,为分析由多重扰动引起的或特殊运行方式下的低频振荡现象提供了有效手段。     

基于能量函数的电网低频振荡及扰动源定位研究

由于电力系统稳定器在实际电网中的广泛配置,常规的离线小干扰计算分析已经难以得到负阻尼或弱阻尼的低频振荡模式.然而,实际系统中仍然频繁出现低频振荡现象,根据对大量事故的分析,发现多重扰动的发生以及周期性扰动源的存在都可能引发低频振荡.构造了基于联络线的能量函数,并将能量分解为振荡分量和准稳态分量,从而对多重扰动引起的系统低频振荡进行分析,以提供可供调度人员参考的动态安全信息;并将传统的支路势能分解为周期分量和非周期分量,利用非周期分量在网络中传播耗散的方向来实现周期性强迫扰动源的快速、准确定位.实际电网仿真算例验证了所提方法的有效性和可行性.     

2008年冰灾期间华中电网WAMS系统实测低频振荡事件分析

对2008年冰灾期间华中电网WAMS系统记录的低频振荡事件进行了归纳总结,分析了低频振荡事件的激发形式、振荡原因、振荡特点及其对电网造成的影响;选取WAMS系统实测的典型低频振荡事件进行了详细分析和仿真重现,以更好地了解和掌握电网的真实动态特性,为华中电网的安全生产和运行提供参考.     

基于WAMS 与PSD的电力系统低频振荡起振原因分析

提出了一种电力系统低频振荡起振原因分析方法。该方法应用电力系统小干扰稳定性分析软件PSD-SSAP 和潮流及暂态稳定程序PSD-BPA,结合广域测量系统（wide areameasurement system,WAMS）低频振荡实测结果,从静态稳定性分析和事故仿真角度对功率波动和低频振荡的发生环境、起振原因进行分析。分别对区域内与区域间低频振荡进行了仿真研究,仿真结果验证了该方法的有效性。     

应用多重扰动分析大电网低频振荡问题的工程实用方法研究

随着特高压工程的逐步展开,华中-华北通过特高压形成了大型交流同步电网,大电网互联后低频振荡是需要重点关注的稳定问题。文章主要从低频振荡研究方法的工程实用角度出发进行了探讨。首先,对于目前国内广泛应用的低频振荡分析软件的主要分析方法和分析结果进行了比较分析,说明现有分析工具和方法存在的问题。随后,提出了多重扰动的方法的必要性,并对该方法进行了详细阐述。为了说明多重扰动方法的可行性,在特高压联网系统中应用多重扰动方法进行了仿真分析,计算结果表明,多重扰动可能导致系统发生低频振荡。即该方法可用于工程实际中的低频振荡现象分析。     

华北电网“两横”特高压工程对内蒙古电网动态稳定特性的影响分析

采用PSD-BPA暂态稳定程序和PSD-SSAP小干扰稳定分析程序分别从大扰动和小扰动两方面分析了"两横"特高压工程落地后对内蒙古电网动态稳定特性的影响。针对2020年内蒙古电网运行中将出现的动态稳定问题,结合内蒙古电网"十三五"发展规划提出建设的内蒙古电网与华北主网异步联网工程,进行了小干扰稳定仿真分析。分析结果表明,建设异步联网工程对于抑制内蒙古电网低频振荡现象效果显著,可有效提高内蒙古电网的动态稳定水平。     

基于WAMS量测数据的低频振荡机理分析

正确认识电网低频振荡的产生机理,对预防和控制低频振荡的产生和传播具有重要意义.针对华中电网广域测量系统(WAMS)记录的一次区域间低频振荡事件,采用Prony方法分析振荡各阶段特征,并结合电网历史小干扰事件频率分布统计情况,应用强迫振荡理论说明振荡的产生机理.分析结果表明,采用强迫振荡理论能够对本次振荡各阶段的现象作出合理的解释,迅速找到并切除扰动源是抑制此类低频振荡的有效措施.     

基于点估计法和风险评估理论的互联大电网低频振荡概率稳定性研究

提出了适用于互联大电网低频振荡概率稳定性分析指标及方法,并对某实际互联大电网进行了概率分析。在已知电网各种不确定因素的概率分布条件下,基于小扰动计算方法,利用两点估计计算出这些不确定因素引起系统低频振荡概率大小。利用风险评估理论对多重扰动可能引起的系统低频振荡失稳情况进行了分析,给出了电网的控制代价与低频振荡风险。通过对小扰动和大扰动综合概率分析,给出了电网公司在承担风险与提高输电能力时的比较途径,可供电网运行人员在权衡经济型与安全性时参考。     

机组引发低频振荡的传播特性分析及定位研究

发电机组引发的低频振荡在电网中频繁发生,针对均匀链式系统,推导了机组引发的低频功率振荡在电网中的传播特性。振荡源所在机组的功率波动相位最超前,距离振荡源电气距离越远机组功率波动相位越滞后。在此基础上,提出应用广域测量系统(WAMS)的实测数据分析发电机电磁功率波动的相位关系来进行低频振荡源的快速准确定位。时域仿真和电网实测数据分析结果,验证了低频振荡传播特性分析的正确性以及低频振荡源定位方法的可行性。     

基于WAMS及逆迭代转Rayleigh商迭代 计算的弱阻尼模式特征提取

面向调度运行的低频振荡在线分析与抑制方法主要是基于模式匹配思想,而互联系统固有振荡模式分析成为该方法成功与否的关键.提出一种分析大规模互联系统的固有振荡模式的实用分析方法.该方法根据WAMS对系统小扰动事件的统计确定系统固有振荡模式,对实测振荡曲线进行prony分析得出振荡模式特征值的估计值,作为逆迭代转Rayleig...     

基于发电重新调度的小干扰稳定问题研究

采用基于灵敏度分析的发电重新调度方法对电力系统的小干扰稳定问题进行分析研究。研究过程中使用小干扰稳定分析工具(small signal analysis tool,SSAT)对典型运行方式下湖北电网的低频振荡模式进行分析,并对其中的鄂恩纳吉模式进行了发电机组重新调度,验证结果显示,在没有用传统阻尼控制器的情况下,使用该方法可有效提高电力系统的小干扰稳定性。     

广域系统低频振荡多扰动的稳定域机理

由于系统扰动和操作的特性,广域系统中的低频振荡总是呈现出多重扰动现象,给传统的稳定性分析方法带来了一定的挑战。针对该现象提出了断面潮流分析模型,以该模型为基础给出了求取广域系统能量函数、稳定域的实用方法和利用该理论分析低频振荡多重扰动机理的流程。该方法能够进行广域大系统的实时在线安全评估和预警,若在此基础上施加相应的控制策略,可大大提升系统的能控能观性,从而能进一步保证系统的安全、可靠、经济和高效运行。可有效减少由于电网稳定性破坏导致的大面积停电事故,形成安全、可靠的现代电网。该方法尤其适用于省间、区域间电网在多重扰动后的稳定性分析。以四机两区域系统和华中电网作为算例,进行了大量的仿真分析。结果验证了所提方法的有效性和正确性。     

改善含风电场虚拟惯量互联电力系统稳定性的自适应鲁棒滑模控制策略

在以风电为代表的可再生能源大规模接入传统电力系统的背景下,非同步机电源与同步机电源之间的耦合作用以及风电出力的不确定性,使互联电力系统稳定性控制面临复杂的运行场景。针对该问题,基于功率平衡原理建立考虑双馈风电机组虚拟惯量影响的同步发电机组等效转子运动模型,将系统参数协调性及故障因素统一表达为等效惯量参数摄动及有界的不确定扰动;运用滑模变结构方法,结合等效惯量和等效阻尼的可变性及可控性,提出一种自适应鲁棒滑模控制策略以改善互联电力系统的动态稳定性。理论分析和仿真结果表明,与传统的虚拟惯量控制方法相比,所提控制策略能够更好地抑制频率振荡,降低频率变化率以及相对功角振荡幅度。     

考虑多振荡模式的多频段电力系统稳定器参数整定方法

安装电力系统稳定器是增强电网小干扰稳定性的有效手段。相较于传统单频段电力系统稳定器,多频段电力系统稳定器具有更多的频段支路与更高的控制自由度,可更好地抑制频率较低的振荡模式,但其整定流程与方法未见广泛研究。文中提出了一个基于多输入多输出系统频域裕度指标的多频段电力系统稳定器参数整定方法,该方法在性能指标中考虑了多个弱阻尼振荡模式,同时调整了多个多频段电力系统稳定器的幅频特性与相频特性,使它们在提供合适相位补偿量的同时最大化系统稳定裕度,且能保证各机组励磁模式稳定。所提方法的有效性通过云南电网算例得到了验证。     

虚拟惯性时间常数对互联电网小干扰稳定影响研究

传统同步发电机的惯性时间常数是不变的物理参数,虚拟同步发电机的推广与应用使得系统惯性时间常数具有可变性和可调性,继而有可能影响互联系统的小干扰稳定性。论文以VSC-HVDC为研究对象,对其进行虚拟同步发电机控制建模,然后基于特征分析法,对等值联网系统求解低频振荡衰减因子的解析表达式,分析了不同场景下惯性时间常数对小干扰稳定水平的影响程度,发现当惯性时间常数与阻尼系数在同一个数量级时对小干扰稳定有较大影响。最后在两区四机经典模型中验证了结论,对于虚拟同步发电机参数整定和研究互联系统的小干扰稳定性分析及控制具有一定的参考价值。     

大区联网条件下四川电网低频振荡分析

针对川渝、华中、华北、山东等电网的互联,求出了与四川电网相关的系统主导低频振荡模式,研究了区域电网互联出现的低频振荡问题。分析了区域间弱阻尼低频振荡模式及发电机在振荡中的作用。利用Prony分析方法检测出了这些主振模式,验证了小干扰稳定分析的正确性。用数值微分方法计算了系统某些运行参数对系统主导振荡模式的灵敏度,分析了这些参数在小干扰稳定中的作用。研究了电力系统稳定器对系统主导振荡模式的阻尼作用。     

Power system multi-parameter small signal stability analysis based on 2nd order perturbation theory

A novel method based on multi-parameter 2nd order perturbation sensitivity is proposed to analyze the low-frequency oscillation modes in large-scale interconnected power system, since the low-frequency oscillation mode change is hard to determine due to the violent fluctuation of multiple parameters during operation. Firstly, the multi-parameter 2nd order perturbation sensitivity matrices of eigenvalues and eigenvectors are deduced. Then, their multi-parameter 2nd order estimated values are calculated. On the basis of this, the changing system oscillation modes under multiple parameters variation are estimated. The simulation results of WECC (Western Electricity Coordinating Council) system verify that this method is able to assess the small signal stability of the system relatively accurately even several parameters of the system change. Then it can adjust appropriate dispatching method accordingly to improve the damping of dominant oscillation mode. Also, this method makes the solving process direct and clear since it avoids the burdensome derivation calculation of 2nd order sensitivity, and it is time-saving by avoiding solving complicated high-dimensional state matrices.