光伏出力随机性分量的提取和统计特性分析

准确刻画光伏出力的随机特性对分析光伏电站并网的影响具有重要的作用。然而受日地运动和大尺度天气过程影响,光伏出力整体上却表现出日周期性和年周期性而并非一个单纯的随机序列,因此从光伏出力序列中区分规律性与随机性特征并正确提取出其随机性分量显得尤为重要。根据不同物理因素的影响,基于太阳辐射模型和最小二乘原理,提出了一种光伏出力随机性分量的提取方法。基于该提取方法,利用甘肃及德国的光伏实测数据对所提随机性分量进行了详细的统计特性分析。     

模块化多电平换流器直流双极短路特性分析

模块化多电平换流器(MMC)的直流双极短路故障特性分析是MMC故障管理、系统电气设计以及含MMC电网规划的重要研究内容之一。文中对MMC的双极短路故障特性进行了研究。首先,分析了双极短路故障脉宽调制(PWM)闭锁前后的暂态过程,定义了导通重叠角。然后,结合导通重叠角的大小分析了4种稳态短路电流通路及7种不同情况,定性分析了交流侧和直流侧稳态电流的特性,以及电抗分布系数和短路等效电阻对稳态短路电流的影响,并推导了交流侧和直流侧稳态短路电流的实用工程计算方法。最后,采用算例与仿真验证的方式验证了分析方法的有效性。     

电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真的应用

作者在关于电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真研究的系列报告的前两篇中曾提出了一种混合仿真的通用接口方法以及相关实现算法。在该混合仿真研究的系列报告之三中, 作者主要检验了系列报告一、二中提出的接口模型、接口算法在实际电力系统中的应用效果,包括:IEEE 14节点系统故障后的仿真分析、东北-华北-华中-川渝联网系统中伊敏-冯屯线路安装固定串补后系统次同步谐振的时域分析。仿真结果证明了作者提出的混合仿真的接口方法和模型的有效性与实用性。     

传统高压直流用于大规模陆上风电传输的经济可行性*

随着风电在全世界的爆发式发展,大规模风电传输成为研究热点之一。鉴于高压交流和风火打捆特高压直流等输电方案都存在其局限性,更多的传输方案有待研究。提出一种用变功率控制LCC HVDC系统传输大规模陆上风电的方案,即HVDC系统的有功功率实时跟随风功率变化,并基于一个特定案例对该方案进行了全方位的经济和技术可行性研究。为了更好地展现所提出方案的经济性,将定功率控制的LCC HVDC和所提出方案在当前和未来两套价格体系下进行了经济性比较;结果显示,在一定条件下变功率控制HVDC传输方案更具经济竞争力。     

负荷模型不确定性对电力系统动态仿真的影响

为解决蒙特卡洛模拟法仿真次数过多、消耗时间过长等缺点，采用一种新的不确定分析方法--概率分配法(probabilistic collocation method，PCM)，定量分析动态负荷所占比例的不确定性对动态仿真及稳定的影响裕度。新英格兰 10机 39节点系统的仿真分析验证该方法在电力系统动态仿真中的实用性和有效性。仿真分析显示离故障点较近且负荷较重的节点，其动态负荷所占比例的不确定影响最大；某些距故障点较远但负荷较重的节点，其不确定性对暂态稳定仍有较大的影响。对电力系统的动态仿真结果表明PCM方法可直接在输出响应与指定参数间建立多项式关系，仅用参数的概率密度函数及少量仿真便可快速估计出响应的概率分布，从而对响应进行不确定性分析。     

高比例可再生能源系统惯量约束对灵活性分析的影响研究

在风电、光伏等间歇式可再生能源大量接入系统的背景下,系统惯量降低造成的系统频率稳定问题越来越突出,在灵活性资源配置中有必要考虑系统惯量的影响。从系统灵活性分析的角度出发,首先介绍了高比例可再生能源接入后净负荷的特点以及基于系统发电机惯量和容量的系统惯量计算方法。然后,在此基础之上,基于系统最大频率变化率限制和最大功率变化量,提出了系统最低惯量的计算方法。最后结合灵活性的分析过程,提出了考虑最低惯量约束在灵活性分析中的考虑方法。该方法应用于灵活性资源优化过程中,可以改变系统低惯量状态下的灵活性资源配置,提高系统惯量,进而提高系统的频率稳定性,实现系统灵活性、频率特性的有机结合。     

电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真接口原理

在电力系统仿真中,如果能在一次仿真过程中同时实现大规模电网的机电暂态仿真与部分电网的详细电磁暂态仿真,那么对详细分析系统特性,特别是直流输电、FACTS元件等的特性具有重要的理论价值和现实意义。针对这一问题,笔者在比较电磁暂态仿真和机电暂态仿真模型与方法的基础上提出了一种电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真的通用接口方法。该方法在我国实际电网中的成功应用证明了其有效性和实用性。笔者将分三个系列进行相关讨论,此文为系列报告之一,主要提出了电磁暂态-机电暂态混合仿真的实现原理及接口模型,如接口等值电路的设计、接口交换时序的设计等。     

电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真的研究（2）——接口实现

作者在关于电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真研究的系列报告之一中曾提出了一种混合仿真的接口方法。在该混合仿真研究的系列报告之二中,作者主要针对电磁暂态机电暂态仿真接口实现过程中由于机电暂态网络正、负序阻抗不相等引起的机电暂态网络等值导纳矩阵不对称的问题, 提出了“节点分裂接口算法”,并提出了一种戴维南等值简化法,用于快速计算节点分裂法需要的相关变量。     

基于广域测量系统的电力系统动态仿真验证策略

对后验仿真准确度的研究是电力系统仿真可信度研究的重要组成部分，但当仿真与实测有差异时，如何进行仿真验证工作成为一个难题。根据广域测量系统（WAMS）能够提供独立于模型和参数的动态过程同步数据的特点，提出了基于WAMS的电力系统分层分块的动态仿真验证策略。分层策略利用电网由不同电压等级所组成的特点将电网分层，在不同层次上进行仿真验证；分块策略则是利用电网结构按照元件和区域的思想将系统进行解耦来实现仿真验证。通过上述策略，将WAMS量测值作为电网数值仿真的动态等值输入，实现了仿真的解耦，缩小了定位引起仿真误差元件的区间。结合电力系统仿真软件PSS／E给出了基于WAMS的分层分块仿真验证策略的工程实现途径。