大容量储能对电力系统小干扰稳定的影响

随着新能源装机规模的日益扩大,为实现电网运行中的灵活调节,未来电网对储能的需求也日益增加.储能并网容量的增加对电力系统运行特性的影响显著,尤其对系统小干扰稳定性的影响值得关注.首先,分析了储能数学模型,建立含大容量储能的电力系统模型;以三机九节点系统为例,采用特征值分析法研究了系统潮流改变、潮流不变两种情况下不同储能并网容量对系统小干扰稳定性的影响.结果表明:系统潮流改变和潮流不变情况下,储能渗透率增加对系统小干扰稳定性的影响存在明显差异.整体来看,储能参与系统运行方式协调控制更有利于系统小干扰稳定.此外,通过特征值分析,验证了虚拟惯量控制可一定程度上阻尼系统振荡,改善系统小干扰稳定性.     

电力系统稳定器对三峡输电系统动态稳定的影响

对三峡电站发电机采用的电力系统稳定器（PSS）对三峡电力系统动态稳定性的影响进行了分析和计算。以2010年的丰大、丰小、枯小、枯小四种基本潮流为主，计算了大干扰、小干扰时的系统稳定性。研究结果表明，三峡电站发电机无PSS时电力系统因阻尼不足地产生低频振荡，采用PSS可明显增强三峡电力系统的阻尼，提高系统的动态稳定性，三峡电站发电机采用PSS是必要的，可行的。     

考虑小干扰稳定约束的最优潮流求解

针对电力系统已有控制器不能有效抑制低频振荡的情况,提出了一种通过潮流调整提高小干扰稳定性的新方法。它是在定义了小干扰稳定指标、介绍了指标灵敏度计算方法的基础上提出的考虑小干扰稳定约束的最优潮流(OPFSC)模型和算法。由于在模型中使用小干扰稳定指标及其灵敏度组成的代数不等式作为稳定约束条件,简化了计算;考虑了多种可控参数的调整,能有效提高系统的小干扰稳定性;根据指标灵敏度提出的主导控制节点概念及对优化过程中成本费用的修正使算法能够快速收敛至满足约束的最优解。最后通过对4机2区域系统的仿真验证了所提出模型和算法的有效性。     

电力系统非线性振荡模态分析

利用Carleman线性化原理研究电力系统非线性振荡稳定性问题,通过分析得到了二阶及二阶以上电力系统动态方程解析解的表达式。通过Carleman线性化分析方法得到了系统的非线性高阶模态,可以用于研究电力系统的非线性动态特性及大干扰下系统的稳定性,揭示了非线性模态相关性对系统动态特性的影响。同时将线性模态参与因子的概念扩展到非线性模态中,定量地衡量各振荡模式之间的非线性相关作用。通过36节点系统的仿真计算与Prony分析结果进行了对比。通过Carleman线性化方法分析电力系统非线性模式之间的相互作用,可以在小干扰稳定和传统的线性化分析基础上更加深入地理解非线性系统的动态特性, 为分析大干扰和强非线性情况下系统的稳定性和动态特性提供了一种新的手段。     

电力系统非线性振荡模态分析

利用Carleman线性化原理研究电力系统非线性振荡稳定性问题,通过分析得到了二阶及二阶以上电力系统动态方程解析解的表达式.通过Carleman线性化分析方法得到了系统的非线性高阶模态,可以用于研究电力系统的非线性动态特性及大干扰下系统的稳定性,揭示了非线性模态相关性对系统动态特性的影响.同时将线性模态参与因子的概念扩展到非线性模态中,定量地衡量各振荡模式之间的非线性相关作用.通过36节点系统的仿真计算与Prony分析结果进行了对比.通过Carleman线性化方法分析电力系统非线性模式之间的相互作用,可以在小干扰稳定和传统的线性化分析基础上更加深入地理解非线性系统的动态特性, 为分析大干扰和强非线性情况下系统的稳定性和动态特性提供了一种新的手段.     

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。     

计及感应电动机负荷的静态电压稳定性分析

该文建立计及感应电动机机电暂态过程的单负荷无穷大系统的小干扰电压稳定分析数学模型，分析了感应电动机负荷参数变化对小干扰电压稳定性的影响。以简单系统为例，说明了基于潮流模型的静态电压稳定指标的共同物理本质，文中通过不同感应电动机负荷参数的小干扰稳定分析和时域仿真，对基于潮流模型的静态电压稳定指标进行了准确性分析。分析结果表明：以前基于潮流模型的静态电压稳定指标忽略了电力系统的动态负荷因素，其指标认为是电压稳定的系统却可能发生电压失稳，因此，基于潮流模型的静态电压稳定指标是不准确的。该文提出的小干扰电压稳定分析数学模型是电压稳定的一种简化分析，在实时等值系统的基础上具有在线应用的前景。     

基于Markov理论的含风电电力系统随机建模及小干扰稳定性分析

随着风电并网规模的不断扩大,风能的波动性、间歇性导致电力系统的随机特性越来越突出,传统的确定性分析方法和基于常规随机微分方程的方法难以准确分析含风电电力系统的稳定性。在常规随机微分方程的基础上,引入Markov理论,建立了用于分析含风电电力系统随机小干扰稳定性的随机Markov动态模型。利用李雅普诺夫能量函数,结合M矩阵,提出含风电电力系统在多工况下随机均值和均方稳定的分析方法。该方法能克服常规随机微分方程分析方法无法分析系统在运行工况改变下的小干扰稳定性的缺点。仿真结果验证本文所提方法的有效性和正确性。     

基于小干扰稳定约束可用传输容量的计算

小的干扰能够引发电力系统发生低频机电振荡,因此小干扰稳定是限制电力传输容量的主要因素之一.文中提出了一种基于小干扰稳定约束改进二阶连续潮流可用传输容量的计算方法,通过特征值的灵敏度指标重新调度发电出力,以改善电力系统的小干扰稳定性;针对发电机或传输线达到极限是一个非线性的现象,提出改进的二阶连续潮流可传输容量的算法,利用一阶指标中的附加信息来克服其线性不好的弱点,并通过控制变量的灵敏度计算减少了二阶连续潮流的搜索范围.新英格兰10机39节点系统的计算结果表明了用该方法计算ATC的有效性和可行性.     

多机电力系统的小干扰稳定性分析

本文以一个多机电力系统的小干扰稳定性计算为例,介绍了小干扰稳定性计算分析的基本概念,并对一个31台等值机的电力系统进行了计算分析。     

电力系统实时低频振荡分析及最优校正软件

随着现代电力的区域互联,电力系统的低频振荡分析也越来越重要。为实现系统实时状态下的低频振荡分析与控制,基于现代内点理论设计了一套满足电力系统小干扰稳定要求的电力系统实时低频振荡分析和最优校正控制软件。其通过解析电网的实时运行数据和形成电网机组参数数据文件,进行潮流计算和小干扰稳定计算校验,在不满足小干扰稳定的运行方式下对系统进行最优校正控制,优化全网的机组出力、PV节点电压等,提出优化策略,以确保电网安全稳定可靠运行。测试系统验证了该软件能准确快速地判断出系统的稳定性及给出相应的满足小干扰稳定运行的优化配置策略,取得了很好的效果。     

风电并网对电力系统小干扰稳定性的影响综述

随着风电技术的发展,风电装机容量逐步增加,在电力系统中的渗透率随之提高,其对电力系统稳定性的影响越来越显著。在此背景下,针对风电并网对电力系统小干扰稳定性的影响,分别从负阻尼机制和强迫振荡机制低频振荡的角度对最新进展进行综述。介绍风电机组的类型、风电接纳的方式和小干扰稳定性相关概念,从不同方面分析指出不同类型风电机组并网对电力系统小干扰稳定性的影响及存在的问题。最后,总结风电并网对电力系统小干扰稳定性的影响,并指出有待进一步研究的问题。     

多运行方式下含风电场电力系统的小干扰概率稳定性研究

为了考虑系统的多运行方式,采用概率方法对风电场接入对系统小干扰稳定性的影响进行研究。首先采用插入式建模技术(plug-in modeling technique,PMT)建立适合小干扰稳定分析的完整的双馈感应风力发电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)线性化模型;然后进行概率潮流计算,得到系统状态变量的概率描述,形成系统状态矩阵;最后应用概率特征根方法对系统进行求解分析,得到系统小干扰概率稳定性。以2个系统为例对风电场接入后的电力系统小干扰概率稳定性进行仿真分析,结果表明：风电场的加入使机电振荡模态特征值实部的概率分布变得相对分散;系统本地振荡模态稳定概率大幅下降,区间振荡模态稳定概率略有上升;通过加装电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS),可提高系统小干扰概率稳定性。     

电力系统动态元件特性对电压稳定极限的影响

电力系统电压稳定性问题本质上属于动态问题,因此分析电压稳定问题必须考虑系统中主要动态元件的特征,文章以简单系统为例通过分析与计算研究了负荷,发电机及其调节系统等动态元件特性对小干扰电压稳定极限的重要影响,说明了基于常规潮流雅可比矩阵奇异性和Ｐ－Ｖ曲线拐点等电压稳定静态分析方法的不严格性。     

电力系统静态稳定临界电压的概念及其计算方法

本文探讨了电力系统静态稳定性临界电压的基本概念与基本理论。提出了一种基于潮流方程多值解的简便实用的复杂电力系统静态稳定临界电压计算原理与计算方法。最后简要介绍电力系统静态稳定性综合分析软件的主要功能。     

电力系统静态稳定临界电压的概念及其计算方法

本文探讨了电力系统静态稳定性临界电压的基本概念与基本理论，提出了一种基于潮流方程多值解的简便实用的复杂电力系统静态稳定临界电压计算原理与计算方法，最后简要介绍电力系统静态稳定性综合分析软件的主要功能。     

交直流混联电力系统小干扰稳定性分析综述

该文以交直流混联电力系统的小干扰稳定性为研究对象,依次梳理了十几年来国内外在该方面的研究成果;从交直流混联系统间动态交互过程的角度,分别综述了含VSC-HVDC和VSC-MTDC混联电力系统小干扰稳定性的研究内容和方法,得出目前复杂交直流混联电力系统在小干扰稳定性研究中面临的主要挑战为:1)以阻抗法为代表的传统频域分析法能够清晰地阐明简单混联系统间的动态交互过程,揭示其稳定性的内在机理,但是难以在多输入多输出特性的复杂混联电力系统中得到应用;2)由于分析方法的缺失,复杂混联电力系统小干扰稳定性分析中动态交互过程对稳定性的影响机理暂不明确。基于此,指出未来的研究方向主要有:1)继续完善单输入单输出混联电力系统的机理分析体系,充实其小干扰稳定性的内在机理;2)提出适用于多输入多输出机理分析方法,揭示复杂混联电力系统的稳定性内在机理。     

基于面向对象技术和模块化的SSO/SSR小干扰分析软件开发

小干扰分析法是分析电力系统稳定性的重要方法之一.为了分析研究电力系统次同步振荡以及次同步谐振现象,有必要开发一套可视化的电力系统SSO/SSR小干扰分析软件,应用于电网规划设计与仿真研究.软件开发过程中,小干扰建模是最重要、最核心的部分.将面向对象技术和模块化思想运用到适用于SSO/SSR分析的小干扰稳定性建模中,同时还提出了一种基于电磁暂态模型的电力网络通用建模方法,使得开发可视化通用型SSO/SSR小干扰分析软件得以实现.     

基于耗散理论的分布式发电组网系统小干扰稳定性分析方法

随着电力电子装置在电力系统中广泛接入,逆变型分布式电源组网运行已成为新一代电力系统的重要发展方向之一.由于组网系统中分布式电源数量较多且往往归属于不同主体,各组成单元的信息交互并不完全透明,传统依赖全局信息的小干扰稳定性集中式分析方法难以满足分布式信息处理的要求.为此,建立了面向分布式发电广泛接入的电力系统小干扰稳定性分析模型,提出了基于耗散理论的系统小干扰稳定分布式判定条件,给出了小干扰稳定性的分布式计算框架,推导了分布式计算环境下的网络耦合参数的求解流程,仿真结果验证了所提小干扰稳定性分布式分析方法的有效性和扩展性.     

重庆直流受端电网低频振荡阻尼分析及对策

为解决重庆电网的稳定性问题,以2015年和2017年规划数据为依据,利用中国电力科学研究院电力系统所消化吸收美国邦纳维尔电力局开发的潮流和稳定程序(PSD-BPA)以及其包含的小干扰分析软件包(PSD-SSAP)进行了小干扰稳定计算。研究了重庆地区接入特高压直流后,重庆电网系统小扰动时的低频振荡阻尼特性,电力系统稳定器(PSS)和直流附加控制(DCM)对系统阻尼特性的影响,以及两者之间的协调配合策略。对DCM进行了时域仿真的校核,研究结果表明,在小干扰情况下,重庆电网的阻尼较大,能够抑制低频振荡的发生。