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.     

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。     

电力系统戴维南等值参数的解析与思考

快速准确地评估关键负荷节点的戴维南等值参数,是进行电压稳定监视与防御电压失稳的一项重要工作.首先对电力系统戴维南等值问题进行了分析和描述,并对现有的电力系统戴维南等值参数评估方法存在的问题及其根源进行了解读,分析了可能的解决思路.然后通过一个具有解析表达式的网络等值电路和方程,对戴维南等值问题进行了解析;并基于这一解析等值电路,研究分析了2种典型等值方式与戴维南等值的关系.算例分析结果表明该方法可行.     

大型光伏电站等值建模综述

现阶段对大型光伏电站详细模型的研究较多,而对等值模型的研究较少。本文对光伏电站的稳态等值模型和暂态等值模型进行了概述。对于稳态等值,考虑节点处理方法与整体等值模型,其模型的建立有利于潮流计算和静态稳定性分析。对于暂态等值,单机等值基于容量加权或参数辨识进行处理,多机等值则考虑不同的分群指标和分群方法,其模型的建立有利于进行系统的大扰动仿真分析。然后对等值参数的计算和集电网络的等值作简要介绍。最后提出了需要进一步改进和研究的问题。     

一种对复杂辐射状配电网进行可靠性评估的实用算法

提出了一种对复杂辐射状电网进行可靠性评估的方法.该方法先将馈线进行分层,对各层之间的相互影响进行了定量分析.采用替代等值法进行向上等值,串连等值法进行向下等值,并结合了最小路的方法.实例证明了该方法的正确性和实用性.     

区域小水电机群动态等值建模方法研究

在对含小水电机群的电网进行分析时,若要研究小水电机群整体的动态特性,采用包含每台小水电机组模型的详细模型并不方便。实用的方法是先对小水电机群进行等值建模,再在等值模型的基础上进行各种分析。提出了一种区域小水电机群动态等值建模方法,该方法以同调等值为基础,对参数聚合、网络化简等环节加以改进,可以快速得到区域小水电机群的动态等值模型。基于该方法对IEEE 10机39节点系统和湖北恩施地区小水电机群进行动态等值建模,仿真结果证明了所提等值建模方法的有效性。在此基础上,通过进一步仿真分析了等值负荷对于动态特性的影响,为区域发电机群在线动态等值建模奠定了基础。     

考虑风速的风电场等值方法

基于对风电场输出功率与输入风速关系的分析,提出了考虑风速的风电场等值方法。该方法考虑了风电机组在不同风速情况下风能利用系数不同的特点,将风能利用系数描述为风速的分段函数并将其作为权值对风速加权等值。对所提等值方法与传统的不考虑风能利用系数差异的等值方法进行了仿真比较,结果表明所提等值方法较传统等值方法等值误差更小。     

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.     

用于电压稳定分析的配电网动态等值

为了在电压稳定分析中既计入配电网的影响又不增加大量计算 ,提出对配电网进行动态等值处理。针对典型的辐射状配电网 ,提出了两种等值模型 ,即分段等值模型和全段等值模型。分段等值模型只处理了并联有载调压变压器组 ,全段等值模型同时处理了并联和串联有载调压变压器组。提出了配电网等值的方法 ,推导了等值有载调压变压器和等值负荷模型的参数。将等值模型应用于小干扰电压稳定和大干扰电压稳定研究 ,比较了等值模型的精度。     

基于PSS/E的网络等值仿真应用

在对较为复杂的大型电力网络进行计算时,对其中和研究目的关联较弱的部分进行有效地网络等值可以大大缩减工作时间和工作量.电力系统仿真软件PSS/E主要通过对研究系统影响较小的外部系统的导纳矩阵进行降阶简化实现对系统的网络等值,利用PSS/E对网络等值使用算法进行了研究,通过一算例对其潮流计算和稳定计算进行了仿真验证,经等值后的系统能反映原系统的主要特征,有良好的动态等值精度.并且对使用PSS/E进行网络等值过程中遇到的问题进行了分析.     

大型冷却塔结构多目标等效静风荷载分析

大型冷却塔属于典型的风敏感结构,针对其风振响应的多耦合效应、多振型参与和多目标等效的特点,以冷却塔表面平均风荷载和主导振型的惯性风荷载作为构造多目标等效静风荷载的2个基本向量,并结合约束最小二乘法,得到基本向量的最优组合系数,从而获得针对多个等效目标的等效静风荷载。该方法的优点是:建立了更符合实际分布的等效风荷载,限制了某些奇异荷载作用模式的出现,能够再现风振响应特点。结合某核电站大型冷却塔结构的风洞试验,对3组不同等效目标的结构响应进行了多目标等效静风荷载分析,结果表明在该方法得到的多目标等效静力风荷载作用下的风振响应与极值响应吻合较好。     

用于振荡稳定性分析的并网风电场动态等效模型

风电接入引发的电力系统低频振荡、次同步振荡和超同步振荡事件在全球范围内均有发生,合理有效地对风电场进行等效建模,是研究风电场并网系统中此类"振荡稳定性"问题的基础。为此,该文研究了用于振荡稳定性分析的风电场动态等效模型。首先,推导了风电场线性化模型的相似变换,将N机风电场等效为N个单机并网构成的等效子系统。然后,结合等效子系统模型的数学表示形式,分析了可对风电场进行单机等值的理论依据和成立条件;并提出一种可用于振荡分析的风电场动态等效模型。最后,通过仿真算例,验证了所提动态等效模型的有效性。结果表明,该模型可有效反映原风电场的振荡特性,且计算量小、应用简单。     

用P-V分析法比较几种风电场静态等值建模

以多台鼠笼异步发电机组构成的风电场为研究对象,分别用容量加权单机等值法、改进加权单机等值法、参数变换单机等值法以及变尺度降阶多机等值法对风电场运行特性进行等值建模,并在等值过程中考虑了风电场集电系统和变压器参数。用P-V分析法比较不同等值模型的风电场静态电压稳定性裕度,并考察各种模型表示的电压崩溃点与真实的电压崩溃点的逼近程度。结果表明,变尺度降阶多机等值法更适合风电场内机组参数一致的场合,参数变换单机等值法更适合风电场内机组参数不一致的场合。     

基于参数测量的风力发电场等值建模方法研究

风电场的动态等值建模已成为分析大型风电场并网特征的重要研究手段,目前对单个双馈感应发电机(DFIG)的特性研究已经非常广泛,但是对风电场的整体特性还鲜有研究。由于风力发电机之间运行的巨大差异,多机等值模型更能充分反映风电场的动态特性。为确定多机等值模型的发电机参数,文中基于公共耦合点(PCC)测量的数据,详细解释了对数据的处理方式,在充分考虑对外特性的基础上,利用改进粒子群算法(MPSO)对等值风力发电机的参数进行识别。建立了基于DFIG的风力发电场(WPP)的多机等值模型,与风电场精细化模型对比表明,采用文中方法建立的风力发电场等值模型能够比较准确的反映风力发电场的动态特性,验证了该方法的有效性。     

风力机等效模型对双馈风机LVRT特性影响研究

风电机组单机并网容量逐步增大,为了较准确的研究风力机等效模型对双馈风力发电机组低电压穿越特性的影响,本文采用等效集中质量法,建立了同时考虑风力机叶片和传动轴柔性的风力机三质量块等效模型,以及考虑传动轴柔性的两质量块等效模型和忽略风力机柔性的单质量块等效模型。依据并网导则要求,建立了基于Crowbar电路的双馈风力发电机组低电压穿越控制策略。在电网电压不同跌落故障情况下,研究了采用不同风力机等效模型对双馈风力发电机组低电压穿越特性的影响。仿真结果表明：同时考虑风力机叶片和传动轴柔性的风力机三质量块模型更能准确地反映双馈风力发电机组低电压穿越有功功率特性。     

传动链模型参数对双馈风电机组暂态性能影响

为了较准确地研究并网双馈风电机组机电耦合作用对其暂态性能的影响,考虑风力机和发电机之间传动轴扭转柔性因素,采用等效集中质量法,建立风力机传动链的等效为两个质量块模型.基于并网双馈风力发电机组的功率控制策略和电磁暂态模型,在电网电压跌落故障下,对采用两个等效质量块传动链模型时的机组暂态运行性能进行仿真,并和不考虑传动链柔性的等效为一个质量块模型时的结果进行比较.应用传动链柔性模型,选取不同参数值时的机组暂态效果进行仿真比较和分析.结果表明:考虑风力机传动链柔性有助于准确分析双馈风力发电机组暂态性能,其暂态性能和传动轴系刚度系数、风力机和发电机惯性时间常数密切相关.     

计及Crowbar状态改进识别的双馈风电场等值建模方法

故障过程中双馈风机Crowbar投入与不投入的暂态响应特性差异明显,因而在风电场等值中场内机组Crowbar状态是一个良好的机群划分指标。然而,双馈风电场与单台机组间故障特性的差异性,使得现有采用单机模型来识别场内机组Crowbar状态的方法存在识别不准确的问题,从而降低风电场等值建模精度。为此,该文提出一种计及Crowbar状态改进识别的双馈风电场等值建模方法。通过分析风电场故障特性,构建Crowbar状态特征向量;收集风电场各工况下的样本数据,建立基于支持向量机(support vector machine,SVM)的识别模型。在新工况下,依次以Crowbar状态识别结果和输入风速为分群指标对场内机组进行机群划分,从而建立风电场等值模型。仿真算例结果表明,该文提出的基于SVM的Crowbar状态识别方法在各个故障场景下相较于传统方法均有较好的识别效果,所建立的等值模型与详细模型故障暂态特性十分吻合,等值方法合理有效。     

基于等效平均风速的风力发电功率预测

目前应用风速气象数据预测风力发电功率的方法存在较大误差,难以满足工程应用的精度要求.文中基于能量守恒原理提出了风力发电机组等效平均风速的概念,并通过为期1年的现场实验分析得到等效平均风速与最大风速和平均风速的函数关系,由此提出了基于等效平均风速的风力发电功率预测方法,并与以往基于平均风速的风力发电功率预测方法进行了工程应用效果对?栽 比,表明基于等效平均风速的预测方法较基于平均风速的预测方法在预测精度方面有明显提高.     

基于尾流效应的双馈式风电场动态等值模型研究

针对风电机组间尾流效应对风电场并网点输出特性有较大的影响及常用的风电场单机等值模型误差大的问题,提出了考虑尾流效应的多机等值风电场动态等值模型。该方法计及Jensen模型作为风电场划分判据,将各组群进行独立等效。最后以电磁暂态仿真软件PSCAD／EMTDC为分析平台,搭建了双馈风电场详细模型和两种等值模型。通过比较风速波动情况下和故障情况下风电场等值模型与详细模型的并网点输出特性,验证了所提方法的准确性和适用性。     

等值损耗功率法在风电场等值计算中的应用

大规模风电场接入电网,进行潮流计算考虑风电场内部的集电系统与否,对计算结果会带来较大的误差,需建立考虑集电系统的风电场等值模型.本文提出了等值损耗功率法对风电场进行等值,兼顾了风电场机组众多、风能波动较大的特点,以风电场接入乌鲁木齐电网为例进行潮流计算,对风电场等值前后的潮流计算结果进行比较,结果相近,误差小,从而验证...