适应电网与仿真技术发展的交直流电网动态等值

随着特高压交直流同步大电网的建设,原有的区外等值方案已经不能满足工程实际的需求。而从实际应用而言,只有电磁暂态仿真存在对电网等值简化的需求,且随着实时仿真技术和能力的提高,对于仿真规模的要求也在放宽。根据电网及实时仿真能力的发展,提出了新条件下的区内等值原则。按照新的等值原则,对2015水平年华东电网进行了等值研究。对华东电网等值研究的结果表明,采用该原则等值后的华东电网,在大幅缩减电网规模的同时很好地保留了原网的潮流及暂态特性,可应用于电磁暂态实时仿真研究。     

特高压交直流电网实时仿真平台建设及应用

研究提出了特高压交直流电网实时仿真平台建设思路、关键技术和应用方向,依托实时数字仿真系统和直流控制保护装置,采用动态等值技术、数字与物理混合仿真技术,搭建了特高压交直流电网实时仿真平台,开展了对特高压交直流电网的实时仿真研究,准确模拟了交直流系统之间的相互影响机理。     

特高压交直流电网实时仿真平台建设及应用

研究提出了特高压交直流电网实时仿真平台建设思路、关键技术和应用方向,依托实时数字仿真系统和直流控制保护装置,采用动态等值技术、数字与物理混合仿真技术,搭建了特高压交直流电网实时仿真平台,开展了对特高压交直流电网的实时仿真研究,准确模拟了交直流系统之间的相互影响机理。     

山东电网直流输电系统建模方法及故障动态特性研究

基于PSCAD电磁暂态仿真软件提出一种分析山东电网直流系统动态特性的建模方法,该方法密切结合直流设计数据,对控制系统和主电路详细建模,并结合现场故障录波数据图形进行了准确性验证.采用一种基于物理等效的方法对直流受端山东交流电网进行等值处理并在PSCAD中建模,对山东电网的交流网络进行故障模拟,研究其对直流输电系统的影响...     

适用于交直流系统电磁暂态仿真的三序网络动态等值方法及其在华东电网的应用

电磁暂态仿真能准确模拟交直流系统在不对称故障下的动态特性，为减小仿真计算量，提高仿真效率，需对大规模系统进行等值简化。提出了一种适用于交直流系统电磁暂态仿真的三序网络动态等值方法，该方法基于物理等效的动态等值技术，改进了低压网络标准等值结构，考虑了不对称短路故障时的负序和零序电流，采用了一种工程实用的等值发电机参数聚合和控制器模型选取方法，实现了等值前后主网各序网络阻抗相等，提高了等值系统在不对称故障下的仿真精度。该等值方法在网络简化过程中不会产生负电阻支路，同时避免了等值变压器负电阻和负电抗的出现，等值后的系统可直接用于电磁暂态仿真。最后开发了相应的等值软件，并将其应用于华东电网，等值结果验证了所提方法的有效性。     

考虑安控措施的交直流电力系统动态等值边界确定方法

特高压交直流电网的快速发展使得故障对系统的冲击由局部化转向全局化,因此有必要对系统进行暂态安全评估以提高供电可靠性。为了能在安全评估中准确模拟交直流系统发生故障后的动态特性及响应,并减小仿真规模及计算量,需对系统进行动态等值。提出了一种综合考虑交直流连锁故障及采取安控措施的交直流电力系统动态等值边界的确定方法,基于图论利用Dijkstra算法自动获取不同故障条件下的等值边界,根据误差要求调整等值区域,为不同预想故障下的不同动态等值模型的建立提供一个较为合理的等值边界。最后,基于IEEE 39节点标准系统构造的两区四直流互联电网与山东电网的模型,验证了所提方法的有效性。     

±800kV特高压直流换相失败的RTDS仿真及后续控制保护特性研究

分析了特高压直流输电系统交流单相故障、触发系统故障和阀短路引起的换相失败的机理和后续控制保护特性,在南方电网主网等值系统下采用基于实时数字仿真仪的直流控制保护数模仿真平台对上述3类诱因引发的换相失败进行了仿真,分析了不同诱因下换相失败控制特性及保护配合,并检验其动态性能间的差异。仿真分析表明,特高压直流输电换相失败在不同的故障诱因下有不同的控制保护特性。     

直流准稳态模型换相失败判断标准的工程实用整定方法研究

介绍了在网络等值化简基础上搭建的适合于研究交直流交互影响的华东电网电磁暂态仿真数据平台.通过仿真对称和不对称交流故障激发直流换相失败,提取换相失败的临界条件,作为直流准稳态模型换相失败的判断标准.研究表明对于对称和不对称故障应采用不同的换相失败判断标准.认为采用电磁暂态仿真方法整定机电暂态中直流换相失败的判断标准具有开创性,对开展机电环境下交直流交互影响研究具有一定的指导意义.     

南方电网交直流系统的简化方法

为了在PSCAD/EMTDC中搭建南方电网交直流系统,研究南方电网交直流动态特性,提出了简化南方电网大规模交直流系统的方法。该方法保留交直流系统中500 kV电压等级的主干网架、直流线路以及直流换流站与主干网架的交流通道,而对交流系统220 kV及以下电压等级的低压网络进行简化等值。具体包括以下步骤:首先对主干网架上的500 kV母线进行无误差的简化;然后对系统中所有500 kV母线进行扫描,确定每个500 kV母线所连的低压网络;最后对每个500 kV母线下的低电压等级网络进行简化,对等值发电机和负荷的动态参数进行聚合。使用文中所述方法对南方电网交直流系统进行简化。动态仿真结果及误差分析验证了该方法的有效性。     

基于ADPSS的锦苏特高压直流接入的江苏电网机电—电磁混合建模与仿真

为了精确地分析锦苏特高压直流接入后江苏电网,特别是直流换流站附近苏南电网的运行情况,在2013年江苏电网预计夏高负荷的基础上,基于电力系统全数字实时仿真平台(ADPSS)搭建了锦苏特高压直流系统的电磁暂态模型和江苏电网其余部分的机电模型。利用搭建的机电—电磁混合模型进行了特高压直流接入的江苏电网稳态仿真验证。在双极闭锁情况下对比了采用纯机电模型和机电—电磁混合模型的暂态仿真结果。仿真结果表明:机电—电磁混合模型能够有效地反映锦苏特高压直流输电系统的电磁暂态特性,适合于研究直流系统中十分复杂快速的暂态过程。混合仿真模型为研究锦苏直流接入对江苏电网受端系统稳定性的影响奠定了基础。     

电力系统同调动态等值的述评

同调性是电力系统动态等值的理论依据,只有当每个被等值的子系统的内部严格同调时,原系统的动态特征才能被保全在等值系统中。从同调群的定义和要点、同调群的识别、等值模型及参数的确定等方面评述动态等值的研究和应用现状。指出动态等值的原则应符合物理本质,即机组的同调性不但受系统拓扑及所有参数的影响,并且密切依赖于扰动场景。强调只有直接从完整的受扰轨迹中挖掘深层信息,才能可靠识别非自治非线性系统中的同调群。指出轨迹的主导模式反映系统动态行为的内在机理,在同调等值问题上有很好的应用前景。     

下垂并网逆变器网络的慢同调与聚合方法

近年来,同调等值方法被广泛应用于大型系统的动态等值中,得到的降阶模型能够准确反映系统的动态响应,其中,代表性的慢同调算法具有对故障位置和严重程度不敏感等优点。然而,由于模型限制及准确性差的问题,使得传统慢同调算法难以应用于分布式发电网络中。为此,提出了一种适用于下垂控制并网逆变器网络的慢同调与聚合方法,依据奇异摄动理论建立慢同调模型并分析阻尼的影响,以解决下垂控制逆变器网络的适用性问题。同时,将模糊C均值空间聚类算法用于模态矩阵的空间向量,以达到准确识别同调电源的目的。最后,应用聚合方法建立降阶模型,并通过对10台并联逆变器的仿真验证了所提方法的有效性。     

基于单摆方程的电力系统同调性量化分析

电力系统受扰后的非同调可能导致动态等值不准确,影响系统的安全稳定分析。为此,文中提出能计及阻尼力矩影响的电力系统同调性量化分析方法。首先,基于单摆方程推导电力系统受扰后其动态等值系统周期特性表达式,分析电力系统动态等值与同调性的关联关系;其次,在确定故障场景中,根据等值系统转子角轨迹的上下边界提出运动周期的估算方法,通过比较估算周期与实测周期的差异提出电力系统同调性的量化分析指标;然后,研究系统阻尼力矩影响,基于估算周期提出系统动态阻尼特性的量化评估指标;最后,两个典型系统算例仿真表明,文中所提方法与指标均有效可靠,可为电力系统安全稳定校核提供参考。     

电力系统常用动态等值方法的比较与改进

为提高EMS的精度和实用性,对动态等值方法进行详细研究.该文主要对同调等值法和估计等值法的优缺点、发展的现状和前景进行了比较,最后采用一种基于改进的免疫算法的估计等值法对实际大电网进行估计等值.通过与最小二乘法比较发现,基于改进的免疫算法的动态等值方法精度较高,效果良好,能够很好地满足工程应用的要求.     

一种考虑短路电流指标的动态等值方法

短路电流反映了交流系统的强度,为了简化原系统并保留原系统的短路电流特性,提出了一种考虑短路电流指标的动态等值方法.首先将外部系统根据机组的同调性划分为若干外部等值子系统,然后将短路电流作为等值过程中的一个重要量化指标,利用改进的Ward等值法对每个等值子系统化简,最后根据外部系统中的发电机与边界母线的电气距离来确定等值发电机的参数.算例表明,所提出的动态等值方法不仅能使等值前后研究系统的对称和不对称短路电流完全一致,还非常好地保留了原系统动态特性.     

DETERMINATION,BY KOHONEN NETWORK,OF THE GENERATOR COHERENCY IN DYNAMIC STUDIES

ABSTRACT

For on-line security assessment, mere is a need for a tool which, during a disturbance, will quickly recognize impacted system components. A Kohonen artificial neural network is described which can be used for coherency identification among generators. Additional information provided by this method makes it better than the conventional approach used to identify coherency for dynamic equivalencing. The method is tested on two representative power systems.     

基于多层次启发式动态规划算法的电力系统动态等值

针对电力系统运行工况变化后动态等值系统响应精度不够的问题,提出一种基于多层次启发式动态规划(Global representation heuristic dynamic programming,GrHDP)算法的动态等值方法。该方法在基于同调等值得到的模型的基础上,在等值边界上加入基于GrHDP算法的动态补偿环节,实时补偿同调等值系统与原系统间动态特性的差额,从而实现精确跟踪原系统的动态特性。以10机39节点系统为例进行仿真研究,结果表明:在不同运行工况、故障方式和故障地点下,基于所提算法的动态等值系统相比传统的同调等值能更精确地跟踪原系统的动态特性。     

电力系统外部等值理论及实用化探讨

外网等值包含静态等值与动态等值两种等值方法,是电力系统研究领域的一个重要分支。在对外部等值进行了简要概述之后于第一部分首先对静态等值的两大类方法:WARD等值法、REI法及其改进方法进行了详细阐述和小结,然后针对同调等值、模态等值以及估计等值三种动态等值方法及其优缺点进行了归纳和分析。文章第三部分分别结合静态等值、动态等值在广东、福建电网中的应用实例并进行了具体分析。文章最后对外部等值进行了总结。     

含高渗透率分布式光伏发电系统的配电网动态等值分析

随着分布式光伏发电系统广泛接入配电网,渗透率不断升高,甚至超过了百分之一百,在光照比较强的时候会向输电网倒送功率,在这种情况下,负荷和分布式光伏发电系统共同主导了配电网的动态特性,对电网的暂态稳定产生了重要的影响。为此,建立了综合考虑负荷及分布式光伏发电系统动态特性的配电网动态等值模型,即在综合负荷模型的基础上增加一个等效的光伏电站,然后通过动态轨迹灵敏度法筛选重要参数,在DIgSILENT-MATLAB联合仿真平台上实现基于遗传算法的关键参数辨识。最后,在DIgSILENT平台中搭建了输配电网仿真算例,仿真结果表明,所提出的配电网动态等值模型能够比较准确地描述含有高渗透率分布式光伏发电系统的配电网动态特性。     

在线识别同调机群的优化支持向量机算法

对大型电力系统采用动态等值可显著降低计算量,并能突出主要特征。同调等值法作为动态等值的一种,其核心是同调机群的自动识别。为此,提出将最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LS-SVM)应用于同调机群的在线识别,通过离线学习建立表征发电机同调性的特征参数与发电机之间同调性指标的非线性映射关系,并对比2组不同输入特征找出更能表现发电机同调性的特征参数。为进一步提高最小二乘支持向量机的学习、预测能力,提出采用多层动态自适应优化算法对其参数进行优化。最后通过对中国电力科学研究院(EPRI)36节点系统的仿真计算,结果表明该方法具有准确、快速的优点,并且适用于系统不同运行方式,能有效解决同调机群的识别问题。