大扰动对广西电网重要送电通道稳定水平的影响仿真研究

研究枯大方式下多种负荷模型对广西电网输电能力及稳定水平的影响。通过建立静态、动态负荷模型,模拟仿真计算电网在不同负荷模型和参数下的重要输电断面极限,分析电网在不同负荷模型和参数下的敏感程度,及100%恒阻抗、100%恒电流、100%恒功率对仿真结果的影响;故障切除时间对仿真结果的影响等。研究得出的输电断面极限及受限条件,对有关部门安排运行方式、制定相应对策,保证广西电网的安全稳定运行具有重要的参考价值。     

负荷模型与负荷电压特性的研究

主要论述负荷模型与电力系统负荷节点的电压与有功功率特性的关系，给出了包含恒功率负荷模型，恒电流负荷模型，恒阻抗负荷模型的综合负荷模型的特性曲线，定性分析了考虑综合负荷模型时的负荷电压稳定性的临界点以及仅考虑恒功率模型时的区别，论述了考虑综合负荷模型时的负荷电压稳定域，说明了负荷模型对电力系统计算的影响。     

考虑负荷静态电压特性的重负荷节点静态电压稳定分析

首先从理论上论述了负荷静态电压特性对静态电压稳定的影响作用。在功率供求关系紧张状态下,电压稳定临界区域电压陡降时负荷静态电压特性影响显著,应计及阻抗负荷和恒电流负荷对静态电压稳定的作用,使用综合负荷进行计算。同时,接近分岔点时采用负荷导纳描述负荷功率需求,使用负荷导纳模型法计算电压稳定极限值及PV曲线下半部分的值。对IEEE30节点系统进行仿真计算分析,结果证明了所提出方法的有效性,同时快速性和精确性得到了保证。     

考虑负荷静态电压特性的重负荷节点静态电压稳定分析

首先从理论上论述了负荷静态电压特性对静态电压稳定的影响作用.在功率供求关系紧张状态下,电压稳定临界区域电压陡降时负荷静态电压特性影响显著,应计及阻抗负荷和恒电流负荷对静态电压稳定的作用,使用综合负荷进行计算.同时,接近分岔点时采用负荷导纳描述负荷功率需求,使用负荷导纳模型法计算电压稳定极限值及PV曲线下半部分的值.对IEEE30节点系统进行仿真计算分析,结果证明了所提出方法的有效性,同时快速性和精确性得到了保证.     

负荷模型对云南电网稳定性影响研究

分析了静态负荷模型与综合负荷模型对云南电网大理送出断面、德宏送出断面、云电外送断面输电极限计算的影响。结果表明,对于大理、德宏送出断面使用综合负荷模型计算的极限较静态负荷模型的高,而云电外送断面使用综合负荷模型计算的极限较静态负荷模型的低。因此,对于动态稳定计算而言,没有"保守"的负荷模型。     

电压稳定和同步稳定的关联性研究

基于小干扰分析方法,采用经典静态负荷模型,对电压稳定和同步稳定的关联性进行了研究.研究结果表明:不管采用哪种静态负荷模型,系统都具有相同的P-V曲线形状.在恒功率负荷模型下,极限传输功率点为三个鞍结分叉点的一个,系统的平衡点数目因为鞍结分叉的发生而变化复杂;而在恒电流和恒阻抗负荷模型下,极限传输功率点不再是鞍结分叉点.     

计入负荷动态模型确定电压稳定临界电压的方法

针对恒功率负荷模型下,P—V曲线上半部分在小扰动分析时,会在较低负荷出现不稳定区域的现象,以及在 临界情况下,临界负荷的动态特性对电压稳定起重要作用这一特点,提出了一种对临界负荷节点,用感应电 动机并联阻抗的负荷动态模型代替恒功率模型来计算电压稳定临界电压的方法,这种基于静态电压稳定分析 的方法易于实现,计算简单,所得结果克服了恒功率模型计算过于保守的缺点。     

基于事故仿真的负荷模型对南方电网动态稳定性的影响研究

分析了目前国内外调度机构在进行电网仿真计算时采用的经典负荷模型类型,并对南方电网自2010年以来发生的4起典型事故进行了深入分析,对利用4种不同负荷模型(ZIP、50%电动机+50%恒阻抗、60%电动机+40%恒阻抗、50%电动机+50%ZIP负荷模型)进行事故仿真的结果与实际结果进行对比,发现ZIP负荷模型与60%电动机+40%恒阻抗负荷模型的仿真结果接近实际,更为适用于南方电网动稳问题分析计算,而50%电动机+50%ZIP模型,由于电动机占比过大与实际负荷情况不符,仿真结果比实际明显偏严厉,有较大差别。而50%电动机+50%恒阻抗负荷模型略为偏乐观。建议在南方电网日常动稳问题分析计算中采用ZIP负荷模型或60%电动机+40%恒阻抗负荷模型,并持续进行事故仿真,进一步完善负荷模型的经验分析与总结。     

计入负荷动态模型确定电压稳定临界电压的方法

针对恒功率负荷模型下,Ｐ－Ｖ曲线上半部分在小扰动分析时,会在较代负荷出现不稳定区域的现象,以及在临界情况下,临界负荷的动态特性对电压稳定起重要作用这一特点,提出了一种对临界负荷节点,用感应电动机并联阻抗的负荷动态模型代替恒功率模型来计算电压稳定临界电压的方法,这种基于静态电压稳定分析的方法易于实现,计算简单,所得结果克服了恒功率模型计算过于保守的缺点。     

负荷模型对吉林电网暂态稳定仿真计算的影响分析

结合吉林电网,采用了3种不同的负荷模型:50%电动机+50%恒阻抗模型、基于实测的TVA模型、使用东北电网统一参数的SLM进行了电网的仿真计算,分别计算了吉林地区部分线路的极限切除时间及延吉断面的极限传输功率,证实了不同的负荷模型对电网稳定计算的影响差别较大.对于短路故障,基于实测的TVA模型最"乐观",使用统一参数的SLM最"保守".通过对城西变电站实测数据的回响测试,证明用基于变电站实测数据所建的TVA模型来描述该站的负荷特性要比使用统一参数SLM更准确.     

不同负荷模型对湖南电网暂态稳定水平的影响

负荷模型是影响电网稳定分析结果的一个重要因素。湖南电力系统负荷特性研究后的综合负荷模型与传统负荷模型有相同的感应电动机比例及恒定阻抗比例，但感应电动机定子漏抗较小。利用电力系统综合分析程序和基于负荷特性研究后的负荷模型分析了湘鄂联络线的暂态输送能力、不同负荷水平下湘中负荷中心的暂态稳定水平；并与基于传统负荷模型的湖南电网暂态稳定水平进行了比较。结果表明，使用负荷特性研究后的负荷模型时，湖南电网暂态稳定水平得到了明显提高。     

模型结构对负荷模型泛化能力的影响

分析了基于实测的考虑时变性的自适应（TVA）负荷模型和考虑配电网支路的配电网综合负荷模型（SLM）,并利用现场的实测数据对2种模型进行了回响测试,以比较2种模型在仿真计算中的准确性。在分别考虑辨识配电网阻抗与定配电网阻抗2种情况下,利用实测数据对SLM的参数进行了辨识与测试,进而推出了使用基于全网数据辨识参数的SLM计算结果偏于保守的原因,并以吉林电网为算例进行了模型泛化能力的比较。最终得出结论:对于吉林这类通道型电网,这2种模型的泛化能力与其模型结构关系较小,与模型参数关系较大。     

负荷特性对跨区大电网低频振荡的影响研究

研究了动静态负荷特性对跨区域互联电网低频振荡阻尼特性的影响.介绍了电力系统研究中常用到的静态和动态负荷模型,其中动态负荷模型为考虑感应电动机机械暂态过程的电动机和恒定阻抗的组合.以研究电力系统低频振荡常用的单机无穷大系统(Phillips-Heffron模型)为例,运用阻尼转矩分析法.对模型中分别采用动静态负荷模型时,系统振荡模式的阻尼转矩系数进行了分析计算.并列写出其详细表达式.在4机2区域系统中对采用不同负荷模型及其相关参数发生变化时区域振荡模式的阻尼和频率特性进行了计算仿真,得到了系统阻尼比随负荷特性增大或减少的变化趋势.并且在跨区域大电网及华中电网2008年枯小运行方式下对相关结论进行了验证.计算结果与理论分析和仿真结果一致.     

基于节点传输贡献量的省间联络线潮流近似计算

提出以节点传输贡献量为量化指标的节点分类方法,提高了日前电力市场中省间联络线上有功功率的计算精度。以3机5节点的简单电网为例,详细说明了省级电网简化前后功率传输分布因子和注入转换系数的计算过程和步骤。以电网有向图为基础,搜索电源节点与负荷节点之间的可行路径,计算节点的传输贡献量,进而估计节点的注入转换系数,获得联络线潮流的近似值,并分析了以节点传输贡献量的均值为阈值对节点分类的优势。最后在IEEE 118节点系统中将所提方法、均值法和节点定性分类法分别应用于日前电力市场的省间联络线潮流计算,仿真和比较结果表明所提方法减小了注入转换系数均值的波动,与真实值相比,省间联络线潮流的平均绝对误差为0.49%,验证了所提方法的有效性。     

促进跨区新能源消纳的直流联络线功率优化模型及分析

提出了一种考虑直流联络线功率阶梯化运行、送端电网与多个受端电网跨区协调的常规能源与新能源联合优化的发电计划模型。建立了直流联络线功率阶梯化运行的数学模型,该模型满足直流功率调整的各项特性要求,包括直流功率阶梯化、相邻时段不可反向调整、稳定运行持续时间、日交换电量不变等约束,既充分发挥了直流联络线可灵活调节的特点,又避免了高压直流换流设备的频繁转换,提高了直流联络线计划的可执行性。同时,该模型可考虑多个跨区互联电网间的多条输电通道,以及送受端电网间的系统负荷互补性和新能源接纳能力,实现了送受端电网间的协调调度,促进新能源在更大空间范围内消纳。基于国内某跨区互联电网的实际数据,验证了所提模型的有效性。     

基于电力平衡的区域电网风电接纳能力研究

针对电力平衡的区域电网风电接纳能力问题,笔者根据电网调峰能力、风电同时率、系统备用容量和联络线调节率等影响因素,建立了风电接纳能力评估体系,提出了基于电力平衡的低谷时刻机组调峰裕度计算方法,即电网风电接纳能力的评估.以辽宁电网为例,依据电网电源负荷特性,分析了负荷低谷时刻风电接纳能力.结果表明,在冬季供暖期的负荷低谷时段,由于辽宁电网调峰能力制约,全网存在弃风现象,因此负荷低谷时段风电接纳能力即是全网风电接纳能力的极限。     

河南电网送端和受端负荷模型对稳定极限的影响

分析了感应电动机负荷和恒阻抗负荷在暂态过程中的动态响应特性，说明负荷模型主要是通过有功特性对功角稳定性产生影响。通过对河南电网送端和受端负荷模型的调整及断面稳定极限的仿真计算，指出受暂态功角稳定性影响的送、受端断面稳定极限随电动机负荷的比例及定子电抗参数的变化而变化，且当相同的模型分别处于送端和受端时，其对暂态功角稳定性的影响不同。介绍了河南电网负荷特性数据库的建设和负荷模型测辨结果的应用情况，对今后的负荷模型分析和实测工作进行了展望。     

含大规模风电的互联系统联络线随机功率波动幅值估计

随着我国特高压电网的快速发展,大区电网实现互联是未来发展趋势。然而在特高压电网建设初期,互联系统的电气联系较弱,互联系统的联络线功率波动限制了其输送能力。文中提出了一种考虑负荷与风电随机波动特性的联络线波动幅值计算方法。首先深入研究了联络线输送功率的波动原理,给出了基于电力系统频率响应特性的联络线功率波动机制,并研究了风电与负荷波动的概率分布特性,在此基础上,提出了基于改进拉丁超立方抽样的联络线功率波动幅值估算方法。通过华北—华中互联系统算例分析验证了文中所提算法的准确性和有效性。     

基于SMES外环主控制策略的功率震荡抑制研究

长治-南阳-荆门特高压试验示范工程是目前华北和华中两大区域电网之间唯一的联络线,自2008年投运以来,联络线上出现了较大幅度的功率波动。超导储能（SuperconductorMagneticsEnergySystem,SMES）装置具有无损高效储能与快速电能转换的特性,本文分析了SMES装置抑制功率振荡的机理,建立了含有SMES的两区四机系统电磁暂态模型,采用多种SMES外环主控制策略进行仿真计算,实现联络线功率振荡的抑制,并比较了几种控制策略的优缺点。仿真结果表明,基于多种外环主控制策略的SMES装置能够有效抑制特高压联络线的功率振荡,提高区域电网联网的稳定水平。