多机电力系统的强迫功率振荡特性研究

推导了多机电力系统强迫功率振荡近似稳态响应的表达式,在此基础上应用左右特征向量和参与因子等参数对多机系统发生强迫功率振荡时的振荡分布特性、扰动源位置对系统响应的影响等问题进行了分析。介绍了应用电力系统仿真软件DIgSILENT进行电力系统小干扰稳定性分析的一般方法。通过对4机2区系统的仿真分析对多机系统强迫功率振荡特性进行验证并与负阻尼和弱阻尼振荡进行比较,有助于更加深入地认识电力系统强迫功率振荡。     

基于DIgSILENT的机网协调控制及动模验证

具有联络断面弱、小网、大负荷特征的工业电网,发生故障及断面解列时容易造成系统稳定性破坏问题,为此提出DIgSILENT仿真平台用于源网荷储协调系统的暂态分析和控制器开发。提出了结合安全稳定控制系统、机网协调器、电力系统稳定器、励磁系统及调速系统于一体的工业电网数字孪生系统,根据实测参数对自动装置的控制器进行了建模和比对。基于DSL编程设计了机网协调控制器,对电压控制、频率控制和功率控制整定参数,验证了对频率电压稳定性的影响,实现了联络断面功率的灵活调配。利用实时数字仿真器(RTDS)进行了机网协调装置和稳控装置的硬件闭环动模试验。给出了DIgSILENT仿真与RTDS仿真结果的对比,验证了DIgSILENT仿真机网协调控制的准确性和有效性。     

基于DIgSILENT的继电保护建模仿真研究

DIgSILENT PowerFactory软件是一款专门用于电力系统分析和控制的仿真软件,其附带的丰富电气元器件模型为含有分布式电源的电力系统研究和学习带来了极大的便利。介绍了基于该软件进行继电保护仿真的建模原理、一般建模架构及各种功能模块。并以过电流保护和距离保护为例,展示了利用该软件进行继电保护仿真的过程。通过仿真验证了利用DIgSILENT进行继电保护仿真的有效性和正确性,展示了软件在该应用领域的先进性。     

基于DIgSILENT软件的微电网动态仿真

基于DIgSILENT软件,介绍了分布式电源逆变器控制模块的仿真模型,并对由恒功率控制的微源和V/f控制的储能装置组成的微电网进行了联网转孤岛运行的仿真,结果表明该系统可以稳定工作于联网和孤岛模式,并能实现二者切换时的平滑过渡,提高了微电网供电可靠性.     

社区能源网络能量管理和协调控制仿真与测试平台设计

考虑到社区能源网络拓扑多样性,其控制系统的能量管理和协调控制算法的开发仍处于个性化定制阶段,能量管理和协调控制算法及控制系统设备的测试成本高昂。分析社区能源网络仿真测试平台的设计需求,提出基于DIgSILENT和OPC技术的社区能源网络仿真测试平台设计方案。该仿真测试平台考虑了算法仿真和控制系统设备测试两种应用场景,应用DIgSILENT提供的多种控制算法接口,基于分层分布的信息层架构建立平台的算法仿真架构和硬件在环测试框架。最后,针对具体的社区能源网络拓扑对一种能量管理和协调控制策略进行仿真验证。该仿真平台的设计思路有利于模拟复杂的运行工况,为能量管理和协调控制算法和控制系统设备的研究和测试提供了良好的实验平台。     

基于PowerFactory的同步发电机控制系统实用模型验证

DIgSILENT公司开发的PowerFactory软件在国内外电力系统分析中得到了日益广泛的应用。然而,PowerFactory软件缺乏国内实用的同步发电机控制系统(励磁、调速、电力系统稳定器)模型和参数库,限制了其研究结论准确度的提高。针对这一问题,基于PSASP实际工程数据,选取实用的同步发电机控制系统模型类型,在PowerFactory中进行了建模实现,并与PSASP软件进行了仿真对比验证。两区域四机系统中的仿真对比结果验证了所建模型的准确性,为获得更为准确的电力系统分析结果打下基础。     

双馈风电场群LVRT研究及与低电压保护配合仿真

针对目前缺少研究风电场容量不断扩大和数量日益增多下风电场低电压穿越（LVRT）的问题,以双馈风电场群为例,基于DIgSILENT/PowerFactory软件,采用与电压跌落幅度相关的无功控制策略,研究风电场运行方式、拓扑结构对风机LVRT能力的影响及不同风机对相同点故障的LVRT能力,为考虑LVRT的风电场群输电组网的拓扑优化研究奠定了基础。同时,提出与风电场LVRT要求相配合的分段式低电压保护判据,运用独特的DSL编程语言嵌入风机转子侧保护模块中,实现该保护逻辑和动作功能,最后进行仿真验证。结果证明该保护能很好地满足LVRT的要求。     

基于DIgSILENT的双馈风机低电压穿越特性分析

多次发生的大规模风电机组相继脱网事故严重影响集群风电并网消纳和电网安全. 当电力系统电压出现跌落时,大容量风电场的切出会影响系统运行的稳定性,这就要求风电机组具备低电压穿越能力,以保证系统出现电压跌落时风电机组不间断并网运行. 为研究风电机组与系统的交互影响,探讨了双馈风电机组撬棒保护电阻取值、投切控制策略,并分析了低电压情况下双馈风电机组DFIG的保护控制措施与系统动态特性之间的联系. 在DIgSILENT中搭建双馈风电场分析撬棒阻值不同对风机实现低电压穿越的影响,并研究了不同故障情况下双馈风机低电压穿越特性. 本文的研究结果可以为风电机组的并网运行和电网的稳定运行提供参考.     

紧急控制中不同资源的响应速度研究

现代电力系统对紧急控制提出更高的要求,同时也为紧急控制提供了更多样化的资源。这些多样化资源的响应特性有着明显区别,需要在具体使用时予以考虑。分析了电网中不同资源的基本结构以及其数学响应模型,并研究了紧急情况下资源的控制模型。最后,基于DIgSILENT/PowerFactory软件搭建了含多资源的两区域电网模型。仿真结果也表明,紧急情况下资源响应速度特性的不同给系统频率带来不同的控制效果,验证说明了含多资源的电网中考虑资源的响应速度特性对制定紧急功率控制策略和控制电网频率有着重要意义。     

微网中的储能设备及飞轮储能特性的研究

分析了在微网中的储能设备,重点研究了飞轮储能设备的特性,并在电力系统仿真软件DIgSILENT/Power Factory中进行了仿真,验证了其正确性 。