LCC-MMC串联型混合直流输电系统小信号建模

该文建立了整流侧为电网换相换流器(LCC)、逆变侧为LCC和模块化多电平换流器(MMC)串联的LCC-MMC串联型混合直流输电系统的小信号模型.首先,推导LCC的交直流侧等效电路和考虑内部动态特性的MMC的交直流侧等效电路;然后,基于等效电路构建系统整流侧模型和逆变侧模型,并对直流输电线路和控制系统进行建模,通过组合各个部分模型得到全系统模型;最后,通过线性化全系统模型得到全系统小信号模型.通过对比基于PSCAD/EMTDC搭建的电磁暂态模型验证小信号模型的准确性;基于小信号模型,分析MMC定直流电压控制参数、逆变侧LCC定直流电压控制参数、锁相环(PLL)参数和交流联络线参数对系统小信号稳定性的影响.该文所提出的LCC-MMC串联型混合直流输电系统的小信号模型可用于系统的小信号稳定性分析,从而为系统设计和参数选择提供有价值的参考.     

考虑储液式碳捕集电厂的含风电系统低碳经济调度

碳捕集电厂可以实现火电电能生产的低碳化,是构建清洁能源体系的重要技术路径之一.配置了溶液存储器的碳捕集电厂能够解耦CO2的吸收与再生两个环节,其捕碳和发电的协调运行能力更强.根据储液式碳捕集电厂的运行机理与能流特性,建立其捕碳与发电出力模型,并构建二维坐标图定量研究无储液与储液式碳捕集机组的总发电出力与净出力运行区间.基于此,建立计及储液式碳捕集电厂的含风电系统低碳经济调度模型,该模型以系统总运行费用最低为目标函数,考虑系统发电成本、碳交易成本以及风电出力不确定性带来的运行风险.以20机系统为例,对含储液式碳捕集电厂的系统优化调度进行研究,结果验证了所提模型的合理性与有效性.     

基于电化学储能的多馈入直流系统暂态控制及影响因素分析

随着越来越多大容量特高压直流输电工程建成投运,我国电力系统逐渐形成交直流混联结构,电网耦合特性更加复杂,系统的安全稳定运行面临更大挑战.电网侧电化学储能技术近年来在电网中快速发展,有望成为改善交直流混联系统稳定性的有效控制手段.该文针对多馈入直流系统暂态过程中的连续换相失败问题,分析了连续换相失败的机理及储能电站的作用机制,提出了储能电站改进暂态无功控制策略,优化了储能电站的暂态控制效果,并进一步分析了储能电站的容量大小与接入位置两个关键因素对控制效果的影响.以河南多馈入直流系统为例,仿真结果验证了所提储能电站改进暂态无功控制策略能够实现较好的换相失败控制效果.此外,遍历仿真结果也揭示了容量大小与接入位置对储能电站控制效果的影响规律.     

计及高维随机变量的随机响应面法概率潮流计算

概率潮流计算能够处理电力系统中的各种不确定性因素,是可再生能源大规模接入背景下电力系统静态运行安全分析的重要工具。该文将奇异值分解技术和全概率理论引入随机响应面法概率潮流计算框架中,提出一种能够处理高维随机变量的概率潮流计算方法,并在概率潮流计算过程中考虑输电支路随机故障和常规发电机组的有功功率调度。采用标准测试系统对所提方法的有效性进行验证。算例仿真分析结果表明所提方法能够灵活处理多种类型的输入随机变量,并同时具有良好的计算效率和精度。     

考虑机组禁止运行区间的含风电鲁棒机组组合

发电机组存在禁止运行区间,使得其无法运行在某些出力区间。如果在含风电的日前调度中不考虑这一因素,可能会得到脱离实际的机组启停方案。该文考虑风电出力的随机性,建立计及机组禁止运行区间的含风电两阶段鲁棒机组组合模型。由于所提模型为大规模的非凸、非线性随机优化问题,难以直接求解。先引入整数变量,将原非线性非凸优化模型转换为混合整数线性优化(mixed integer linear optimization,MILP)模型;由于该模型第二阶段问题中含有0-1整数变量,不能直接利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件转对偶求解。采用双层列生成(column-and-constraint generation,CCG)循环算法以求解该问题:外层循环为传统的CCG算法,内层循环为嵌套式CCG算法,以寻找最严重场景。采用加速策略以加快内层循环求解。采用6节点系统与IEEE RTS-79系统验证所提模型与算法的有效性。     

一种具备全线高阻故障响应及强抗饱和能力的和阻抗继电器

提高单相接地故障场景下的抗过渡电阻能力是目前高压/特高压输电线路保护领域的研究重点之一。然而传统线路保护存在着诸如抗过渡电阻能力不理想、重载工况下灵敏度下降及无法适应非全相运行工况等问题。一些基于功率型或阻抗型判据的新型保护原理一定程度上改善这些问题,但仍存在选择性及灵敏度方面的缺陷。该文在现有阻抗型保护原理的基础上提出一种改进和阻抗继电器,在保留现有和阻抗继电器实现简单、反应高阻故障、能够适应系统非全相运行等优良特性的同时,针对近受端故障、线路轻载场景下抗过渡电阻能力的盲区,引入全新的双端自适应浮动门槛,与工频变化量距离继电器配合运行时能够全面覆盖全线300Ω高阻接地故障;针对伴随电流互感器饱和的故障场景,提出阻抗比率判据,通过不同场景下判据的切换以应对不同故障工况,保证任意工况下的选择性。     

笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究(二):二维多层电磁场模型及其解析计算

对于笼型实心转子屏蔽感应电机(CSRIM),由于其转子结构的复杂性,关于其参数及运行性能的计算方法还较为简陋。该文将二维多层电磁场理论引入到CSRIM电磁场解析计算中,并建立具有N层各向异性媒质的CSRIM通用电磁场解析模型。然后,利用坡印廷矢量及波阻抗法计算得到了电机转子反映到定子绕组侧的等效阻抗参数并对其表达式进行简化。最后,将所得的CSRIM转子等效阻抗参数表达式应用于一台模拟样机的转子等效参数计算上,并与传统参数计算法以及有限元计算结果进行对比验证。     

笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究(一):等效电路及其参数分析

笼型实心转子屏蔽感应电机(CSRIM)因其运行可靠、机械性能好等优点,在核能装备及化工等屏蔽泵中具有良好的应用前景。然而,采用铁磁性转子屏蔽套的CSRIM,因大量漏磁经屏蔽套闭合,使得其转子电磁场分布更加复杂。该文将对现行的CSRIM等效电路及其参数分析方法进行综述。对复合转子形式感应电机等效电路的发展及各等效电路存在的不足进行研究,并重点对比分析等效磁路法、二维多层电磁场理论以及电磁场有限元法在CSRIM参数计算及性能分析中的优缺点。     

广域测量系统可观性概率评估及其在PMU优化配置中的应用

针对从可靠性的角度准确快速评估广域测量系统(WAMS)的可观性问题,提出一种基于节点概率可观性的WAMS可观性评估方法。分析了影响节点可观性的因素,并提出虚拟同步相量测量单元(PMU)节点的处理方法有效计及零注入节点对可观性的影响。计及PMU及线路的可用率,计算节点失去可观性的概率。从节点概率可观性的角度评估WAMS的可观性,并分析了其在PMU优化配置中的两种典型应用:一是多组解的优化选取;二是满足WAMS可观性后进一步配置PMU提高系统的可靠性。IEEE 14节点系统及IEEE 57节点系统的仿真结果表明:所提的节点及WAMS可观性评估方法有效、可行,较现有方法具有计算准确、计算量小的优势;在PMU优化配置中应用所提的WAMS可观性评估方法,能够进一步提高WAMS可观的可靠性。     

基于反相层叠载波的三电平逆变器漏电流抑制和中点平衡方法

三电平光伏逆变器的中点波动和漏电流会影响系统的可靠运行和输出质量。为此,提出了一种兼顾漏电流抑制和中点电压平衡的调制策略,在反相层叠载波的基础上通过特定零序分量注入将开关周期内共模电压峰峰值降为六分之一母线电压,波动频率降为开关频率,从而有效抑制漏电流;同时通过零序分量切换控制中点电流,平衡直流侧中点电位;根据判定电流方向,对调制波进行修正,避免死区对漏电流抑制的影响。最终通过实验验证了所提调制策略的可行性和有效性。