负荷模型动态特性不确定性对低频振荡的影响

对电力负荷的动态特性对低频振荡的影响进行研究。采用由1个感应电动机与1个静态负荷并联而成的综合负荷模型，考虑在建模过程中存在负荷参数辨识误差及负荷特性估计的不准确造成的不确定性，研究动态负荷所占比例和电动机惯性时间常数对电力系统低频振荡频率和阻尼的影响。通过对一个4机2区域系统的典型实例进行研究分析，得出了一些有意义的结论。     

计及负荷特性的电力系统低频振荡分析

针对单机-无穷大系统,推导在不同负荷特性下系统阻尼转矩系数的表达式,从理论上分析了负荷特性对低频振荡阻尼的影响,并就具体算例求出系统机电振荡模式,用Matlab软件对系统进行动态仿真,结果验证了所得结论。     

南方电网负荷模型在故障拟合上比较分析

电网负荷模型的选择影响着其仿真计算的准确性,采用乐观的负荷模型可能对电网安全造成不利影响。针对近期南方电网发生的三次扰动事件,选择电力系统规划运行中常用的静态、电动机加恒阻抗、综合负荷模型进行故障拟合,分别从短路电流、有功功率振荡及电压波动等进行比较分析,总结了各负荷模型在现阶段南方电网仿真计算中的适用性。     

基于特征值灵敏度的负荷模型对系统阻尼影响的分析方法

低频振荡对电力系统影响危害极大,负荷是电力系统的重要组成部分,因此分析负荷模型对系统阻尼的影响具有重要意义。提出了运用特征值灵敏度分析负荷模型对于系统阻尼影响的方法:基于系统特征值对于模型参数的灵敏度解析式,推导出阻尼比和振荡频率对模型参数的灵敏度解析式。此方法避开了运用阻尼转矩法分析多机系统阻尼这一难题,并可把负荷模型对系统阻尼的影响定位在具体的参数上,解决了负荷模型如何影响系统阻尼这一问题。通过分析2区域4机算例系统中综合负荷模型对系统阻尼的影响,验证了所提方法的有效性。     

基于结构保留模型的低频振荡功率增量分布计算与分析

基于电力系统结构保留模型,构建了计及详细发电机模型、励磁系统模型和负荷频率特性模型的电力系统状态方程,并利用计算线性化状态矩阵得到的特征值和特征向量,建立了求解低频振荡中的功率振荡增量在网络中的分布的计算方法.计算所用模型均在极坐标下建立,回避了传统方法中繁琐的坐标变换.该方法不仅可以计算低频振荡过程中发电机、支路和负荷处振荡功率增量的分布情况,而且可以分析负荷动态特性对功率振荡的影响.对四机算例系统进行仿真与分析,算例结果表明所提算法在准确地计算各机电振荡模式的振荡功率增量分布情况的同时能够分析负荷频率特性对振荡功率增量分布的影响.     

温控负荷对电力系统低频振荡的影响

温控负荷是电力系统最为重要的负荷类型之一,它对电力系统的低频振荡具有重要的影响.本文建立了用于小干扰稳定分析的温控负荷的数学模型,以一个4机2区域的典型系统为算例在MATLAB电力系统分析工具箱(PSAT)中对温控负荷接入电力系统后对系统低频振荡的影响进行了仿真分析,研究了温控负荷所占比例及其负荷参数对系统低频振荡和阻尼的影响.     

PSS对区域振荡模式阻尼效果验证时域仿真研究

提出在发电机PSS现场试验时.通过人为设置扰动事件来激发电网区域振荡模式以验证发电机PSS对低频区域振荡模式的阻尼效果,并基于精细时域仿真软件PSCAD/EMTDC,建立云南电网PSS阻尼效果仿真系统模型,通过设置扰动事件进行仿真计算,验证发电机PSS对低频区域振荡模式具有正阻尼效果,弥补了现场试验的不足.     

基于负荷模式能量的电力系统低频振荡抑制策略

随着电力市场化和需求侧管理的快速发展,以及虚拟电厂聚合平台的逐步成熟,负荷可控性越来越强,为从负荷侧抑制低频振荡提供了可能。针对系统在振荡过程中出现的小干扰稳定问题,提出了基于负荷模式能量的电力系统低频振荡调控策略。构建电力系统小干扰负荷模式能量函数,从负荷的角度揭示电力系统低频振荡特性。基于负荷模式能量建立负荷的低频振荡评价指标与灵敏度指标,确定负荷参与改善系统小干扰特性的调控方式,对所有可控负荷进行排序,筛选出最优调控负荷。最后,对3机9节点系统和16机68节点系统算例进行仿真计算,结果表明所提控制策略可有效抑制系统振荡。     

水电机组引起的超低频振荡特性及抑制措施研究

近年来,直流孤岛送出系统中陆续出现了振荡频率低于0.1Hz的超低频振荡现象,严重危害电网的安全稳定运行。研究表明,由于水电机组中存在水锤效应,若调速器控制参数设置不合理,系统的阻尼和稳定性会恶化,水电机组比例过高会使得系统中出现超低频振荡。针对此问题,首先建立含PID型水电机组调速器的多机系统线性化状态空间模型,求解出超低频振荡模式。然后,采用阻尼转矩分析法分析调速器控制系统的阻尼特性,并提出一种基于相位补偿原理的调速器侧电力系统稳定器(governorpowersystem stabilizer,GPSS)设计方法,可以通过GPSS来增加调速器控制系统阻尼,从而抑制系统的超低频振荡。最后,在3机9节点系统中,采用特征分析法,根据参与因子和根轨迹对超低频振荡特性进行分析得出:调速器控制系统确实深度参与了超低频振荡现象,通过合理设置调速器控制参数可以增大超低频振荡模式的阻尼比。同时,在单机单负荷和4机2区域仿真系统中验证了该文所设计的GPSS抑制超低频振荡的有效性。     

光伏并网对电力系统低频振荡阻尼特性的影响分析

日益增长的光伏装机容量和光伏发电比重让电力系统运行稳定性面临新的挑战.从系统阻尼特性角度出发,针对光伏并网对电力系统低频振荡阻尼特性的影响展开研究.首先综合考虑光伏阵列、逆变器及其控制策略等部分,建立光伏发电系统动态模型,并基于DIgSILENT/PowerFactory仿真平台分别搭建含光伏发电系统接入的四机二区域系统和IEEE 16机68节点系统,采用特征值分析法和时域仿真法研究光伏发电系统的并网点、渗透率、入网输送距离等因素对电力系统低频振荡阻尼特性的影响.结果表明,光伏发电系统不会增加电力系统低频振荡模式,也不会直接影响系统阻尼特性,而是通过改变系统潮流来改变系统阻尼特性的,并且光伏并网总能改善本地局部振荡的阻尼特性,但对区间振荡模式而言,其影响或正或负.     

基于负荷模型云南电网动态稳定与传输极限研究

应用仿真软件BPA分析了负荷模型结构和参数对云南电网动态仿真的影响,对比了不同负荷模型结构和参数下系统的振荡频率和阻尼比,分别采用静态负荷模型和动态负荷模型计算了云南电网主要断面的功率传输极限。研究结果表明:当负荷位于受端时,动态负荷模型比静态负荷模型计算出的线路功率传输极限要高;当负荷位于送端时,则结果相反。在不同负荷模型下云南电网主要断面功率传输极限差距显著,因此,有必要建立云南电网动态负荷实测模型。     

体现轧机功率需求主动性的周期性冲击负荷模型

冲击负荷是引起电力系统功率振荡的重要因素之一。基于电网功率振荡研究的需要,建立了一种能体现轧机功率需求主动性的周期性冲击负荷模型。该模型将异步电机动态模型与轧机实际运行时功率需求的变化规律相结合,在异步电机负载转矩上叠加一个反映轧机负载变化的外部转矩来模拟冲击负荷的主动性和冲击性。利用PSASP用户自定义建模功能,实现...     

电力系统稳定器影响频率振荡的机理及阻尼分析方法

频率振荡是有功频率控制过程的小扰动稳定问题。已有研究集中于发电机调速器和原动机环节的分析。电力系统稳定器也可用于抑制频率振荡。分析了发电机励磁系统影响频率振荡的机理,当负荷具有电压调节效应时,则发电机励磁系统通过影响负荷电压进而影响负荷功率,从而对频率振荡产生影响。给出了频率偏差通过电力系统稳定器、励磁、网络、负荷等环节影响电磁功率的过程,利用阻尼转矩法计算电磁功率阻尼系数并分析了电力系统稳定器的影响。提出了多机系统中不同发电机电力系统稳定器对频率振荡阻尼影响大小的评估方法,选择影响大的发电机进行参数优化可更加有效地提高频率振荡阻尼。利用IEEE的4机2区系统对分析结论进行了仿真验证。     

SVC电压控制与阻尼调节间相互作用机理研究

通过对含静止无功补偿器(static var compensator,SVC)的单机无穷大(single machine infinite-bus,SIMB)系统进行电磁转矩计算,从理论上分析SVC的电压控制和阻尼调节之间的相互作用关系,既要保证同时为系统提供正的同步转矩和阻尼转矩,电压控制增益和阻尼控制增益的取值需满足一定的限制关系。通过对PSASP中36节点系统进行特征值分析,从广义阻尼的角度分析SVC控制参数对系统阻尼的影响。分析结果表明,电压控制增益和时间常数可改变系统的总阻尼,阻尼控制增益只能对系统的阻尼特性进行重新配置,从而改善系统的弱阻尼区间振荡模式。仿真验证了上述结论的有效性。     

基于STATCOM-BESS有功无功控制的风电机组并网稳定性研究

为提升含高渗透率的由不同类型风电机组汇集的风电场接入系统后大电网的动态频率及电压稳定性,具备在二维空间功率运行调节能力的基于直流环储能装置的链式分级电平型静止无功发生器(STATCOM-BESS)现已广泛布局在风电场内,同时,基于STATCOM-BESS储能后备兼功率控制的双环结构附加阻尼控制可以平抑系统的功率振荡。在此背景下,研究采用布局于风电场的STATCOM-BESS附加鲁棒性优越的自抗扰控制器(ADRC)提高并网大系统的稳定性。首先分析了非线性自辨识扰动因子原理的控制器,然后结合阻尼转矩法推导分析了STATCOM-BESS附加控制增强系统动态稳定的控制策略并设计附加阻尼控制器,Digsilent平台完成风电并网的4机2区域系统搭建,仿真验证了附加控制在直流环储能装置的链式分级电平的STATCOM-BESS阻尼振荡作用。     

The effect of load models on unstable low-frequency oscillationdamping in Taipower system experience w/wo power system stabilizers

This paper uses the eigenvalue analysis approach to observe the impact of load models on an unstable low frequency oscillation damping, which recently occurred in the Taiwan power system. In order to enhance oscillation damping, the effect of load models on power system stabilizers is also investigated. Three kinds of the derived load models (a dynamic model, a composite model, and an exponential model) based on the component approach with the measured characteristics of power system loads are used in this paper. Time simulation results are extensively used to verify the eigenvalue analysis results with and without power system stabilizers. One set of field test data obtained from the Taiwan power nuclear plant with power system stabilizers is used to determine which load model provides a more accurate result in enhancement of oscillation damping. Depending on the results, the effect of load models on electromechanical oscillation damping with and without power system stabilizers is verified     

Load modelling in studies of power system damping

This paper considers the significance of load voltage dynamics in studies of power system damping. A generic model of dynamic loads is used to investigate the influence of active and reactive power dynamics on the damping of oscillations in a multimachine power system. The interaction between the load and the power system is explored in terms of load and system transfer functions. It is shown that the power system transfer function is composed of a static part and a dynamic part. The static part is derived from the power flow Jacobian. The investigations indicate that load voltage dynamics can significantly influence the damping of modal oscillations. Static load models can give quite misleading predictions of damping when loads actually exhibit dynamic behaviour