云电送粤交直流混联系统全过程动态电压稳定研究

到2010年,南方电网将出现大规模交直流混联的局面,系统的动态特性也将成为关注的焦点。全过程动态仿真是把机电暂态过程、中期过程和长期过程有机地统一的仿真,所考虑的中长期过程中系统元件的动态模型,非常适用于电压稳定问题的研究。基于2010年南方电网基础数据,采用全过程动态仿真软件对云南电网出现严重故障情况下的电压稳定问题进行仿真研究。分析了不同负荷模型及有载调压变压器(OLTC)模型对电压稳定的影响,确定了对电压稳定性影响较大的故障扰动因素。     

直流逆变站动态无功源的电压稳定控制优化

直流逆变站电压系统不稳定会导致整个电力系统丧失稳定性,造成的经济损失和社会影响极大。目前使用的直流逆变站动态电压稳定系统对电压崩溃导致电压不稳和功角失恒导致电压不稳的情况不能及时计算出结果,导致电压调节稳定时间较长。提出一种直流逆变站动态无功源的电压稳定控制方法,通过建立动态负荷模型,对直流逆变站输电和配电系统的动态电压控制,及时发现电压无功源振荡阻尼,进行动态模型参数修正暂态稳定控制和电压闪变控制。降低了系统对电压稳定调节时间。仿真实验表明,动态无功源电压稳定控制方法缩短了直流逆变站电压动态调节缩短了时间,改善了动态调节过程,系统震荡得到有效控制,负荷电压稳定,符合应用要求。     

电力负荷的电压动态稳定性的数值仿真方法

电压稳定问题是电力系统的重要研究课题,利用仿真技术可实现电压稳定问题分析。对电力负荷的电压特性进行研究,在电力负荷动态模型及其小扰动分析的基础上,构建系统动态电压稳定的微分-代数方程组,利用Matlab软件编程求解,绘制负荷的电压动态稳定曲线,实现了电力负荷的电压动态稳定过程的数值仿真,为研究电压稳定特性及电压失稳过程提供了一种有效的仿真方法。     

基于PMU技术的电压稳定研究

电压失稳是一个动态的强非线性过程,需要采用动态方法来研究,而常规的动态电压稳定分析方法(如时域仿真法)的最大缺点是计算速度慢、耗费时间长,不能满足电压稳定在线研究的需要。本文利用PMU实测数据,在网损灵敏度理论的基础上,构造了一个二阶指标—综合网损灵敏度指标(Integrated Loss Sensitivity Index,ILSI),同目前电压稳定分析常用的一阶指标相比,具有线性度好,准确度高的优点,在电压失稳过程中有比较均匀的变化趋势,这样不仅可以让运行人员清楚地了解系统的稳定状况,而且还可以预测稳定极限。提出的算法物理意义明确、算法结构简单,在IEEE9节点系统的仿真结果表明,该指标在系统电压恶化的过程中显示良好的线性度,可以很好地表征目前系统的电压水平。     

多馈入交直流系统电压稳定性研究

将交直流输电系统的电压稳定分析分为静态电压稳定和动态电压稳定两类,并对现有的电压稳定研究方法进行了总结,分析了各方法的优缺点。探讨了多馈入交直流系统在电压稳定方面尚待解决的问题以及未来的研究方向,认为制定适用于多馈入交直流系统的短路比指标,以及建立适合大扰动分析的系统动态模型将是下一步的研究重点。     

考虑异步电动机的动态电压稳定特征值指标

为更加精确、快速地判断系统动态电压稳定性,提出了系统动态电压稳定的特征值指标IDVSE(dynamic voltage stability eigenvalue index),并计及异步电动机负荷三阶机电暂态模型,对异步电动机负荷进行暂态等效和特征值分析,进而判断系统动态电压稳定性。该指标克服了动态电压稳定指标的不精确性和计算量大等问题。BPA软件对IEEE30系统的时域仿真结果验证了该指标的有效性和准确性。     

静态电压稳定性分析模型的理论基础

严格证明了静态和小扰动电压稳定极限只决定于系统组成元件的稳态特性,与系统的暂态无关。在考虑实际动态过程中各种元件稳态特性的变化相应修正常规潮流雅可比矩阵后,求得的静态电压稳定极限和小扰动动态分析得到的电压稳定极限完全相同;从而说明可以利用计算量小的静态电压稳定分析方法研究大规模电力系统的电压主稳定性。最后以ＳＶＣ为例说明了建立考虑系统动态元件特性的静态电压稳定分析模型的方法。     

发电机无功功率与系统稳定运行

首先阐述了发电机无功功率的产生, 接着从原理上详细分析发电机无功功率对电力系统的静态功角稳定、静态电压稳定、低频振荡和动态电压稳定的影响, 指出发电机少发无功功率不利于系统的静态功角稳定, 发电机全相或进相运行不利于系统的静态电压稳定; 两台电气距离较近的发电机运行方式相差较大, 可能引起系统低频振荡;发电机进相运行将引起系统动态电压稳定的不稳定, 并通过试验系统进行了验证。结果表明, 发电机无功功率对系统的静态功角稳定、静态电压稳定、低频振荡和动态电压稳定具有重要的影响, 因此系统在实际运行中应该合理调整发电机无功功率, 以保证系统的安全经济运行。     

计及STATCOM的动态电压稳定概率评估

系统随机参数的变化对系统动态性能有着重要的影响,为分析系统中随机参数对动态仿真的影响,提出了一种基于两点估计法的动态电压稳定性概率评估方法。该方法引入两点估计法并结合准稳态分析过程来评价系统动态电压稳定性,考虑到STATCOM在电压稳定中的重要作用,运用所提出的方法对计及STATCOM的系统进行研究,并统计系统节点电压在随机故障下的电压跌落概率指标,快速得到所求变量的近似分布。仿真计算表明该方法计算速度快、精度高,对系统的分析规划具有一定指导作用。     

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。     

邻近电压崩溃点处的系统最优控制方向

通过静态模型对动态模型的有效模拟,可以使电力系统静态模型和动态模型分岔 点相同。在适当建模的情况下用静态模型求得系统的鞍结分岔 点及其左旋特向量,按此方向控制系统的行 最快地远离电压崩溃点。     

电压稳定研究述评

对国内、外电压稳定研究的现状做了概述,内容涉及到电压稳定研究的必要性、工业界的需要、模型与仿真、不稳定机理、防范措施和解析工具等,其中特别突出了对于与电压稳定性相关的安全性评估中的计算机方法和实时方面的问题。力求使读者掌握关于电压稳定研究的总体框架,并使一些重要概念清晰化。进而在此基础上指明了一些有待研究的方向,特别是紧密围绕工程需要的研究方向。     

电网静态电压稳定控制数学模型的研究

在系统最近崩溃点的基础上,以系统的负荷功率裕度定义了系统的静态电压稳定裕度。目标函数考虑了系统的安全和经济性,并以系统的控制变量、输出变量,支路传输功率和静态电压稳定功率裕度为约束条件,建立了提高系统静态电压稳定裕度的电压稳定控制数学模型。     

一种新型的次同步扭振测量方法

提出一种基于交流励磁机三相电压信号测量扭振瞬时转速的方法,讨论了扭振测量方法的动态特性,利用三相电压的对称关系将电压取样信号3倍频,使测量方法具有较好的动态性能。对因三相电枢绕组位置不对称引起的误差进行了讨论,并给出了校正方法。所提出的扭振测量方法无需加装转速敏感元件,便于实现,且对转子胀差和横向振动的影响不敏感。     

基于软总线的多模式电力市场技术支持系统

随着电力行业逐步由垄断走向市场化经营,在一定时期内多种电力市场模式可能并存。为了支持不同市场模式,需要技术支持系统能够同时满足不同模式的需求。文中提出了基于软总线技术的多模式电力市场技术支持系统。在分析了软件重用技术的新方法——软总线技术与软插件技术后,基于分布式软总线系统的一般结构,以交易为核心,设计了多模式技术支持系统。采用消息机制实现了对弃水市场与发电市场的同时支持,并验证了技术的可行性。     

基于故障扩散的复杂中压配电系统可靠性评估算法

提出一种中压配电系统可靠性评估算法。该算法对复杂的中压配电系统(带子馈线)有较强的处理能力,利用前向搜索算法确定断路器动作影响范围,用故障扩散方法确定故障隔离的范围,从而确定节点的故障类型。根据故障的类型,便可形成相应的节点、馈线以及系统的可靠性指标。以RBTS-Bus6,RBTS-Bus2等配电网络和大量实际运行网络验证了该方法的有效性和实用性。     

电力市场中非完全合作关系的研究

通过利用拉格朗日松弛法对电力市场中各个独立电力供应商所得利润的分析得出,如果相互之间采取非完全合作关系,即各个要求相互合作的电力供应商在竞标发电量时并不进行合作,只是在得到市场实时价格以及各自的竞标发电量后进行的合作关系,则既不会减少各自的的利益,同时也可以在某种程度上减轻多余发电现象。对一个含有２个独立的电力供应商的简单仿真验证了非完全合作关系的有效性。     

汽轮机调速系统的自适应L2增益干扰抑制控制

提出一种预置反馈的方法,推导出汽轮机调速控制系统的端口受控哈密顿系统（PCHsystem)模型,进而根据PCH系统的自适应L2增益干扰抑制方法,设计汽轮机调速系统的控制规律,仿真结果表明,这种控制方法能有效抑制干扰,可以在大干扰条件下提高系统暂态稳定性。     

小电流接地系统单相接地电流安全测量方法

小电流接地系统单相接地电流的大小对供、配电网运行的安全性和可靠性有很大影响。介绍了一种简单、易实施、测量精度高的小电流接地系统单相接地电流的测量方法。通过将任一相经电阻接地,测得经电阻接地的接地电流值、相电压值和零序电压值,便可以方便地计算出电网的单相接地电流值。用这种方法不仅可以方便地测出单相接地电流的大小,还可以区分出单相接地电流的有功分量和无功分量,其无功分量是容性的还是感性的。现场测量结果证实了该方法的有效性。     

间接法计算非线性电压稳定模型的平衡点分岔值

在动态系统平衡点分岔现象的数值分析中,间接法是一个有效的算法。该方法的基本原理是,当动态系统参数缓慢变化时,在其平衡点的延拓过程中,首先检测该平衡点流形的局部邻域内系统的拓扑性质的改变,然后应用插值法来确定更高精度要求的参数分岔值。文中用间接法来确定电力系统非线性稳定分析中的平衡点分岔值,对一典型的电压稳定模型进行计算以确定系统负荷参数的fold和Hopf分岔值,并给出时域仿真结果。