抑制超低频振荡的稳定器控制机理及策略验证

电力系统稳定器(PSS)是解决低频振荡的有效手段,但对于富集水电互联系统出现的超低频振荡,无法提供有效正阻尼。文中基于复转矩系数法对超低频振荡机理进行剖析,理论推导出附加阻尼控制的可行性。利用分频段控制思想,对传统PSS附加低通分支以拓展超低频控制段,构建新型抑制超低频振荡的PSS控制结构,同时提出频段设定和计及系统工况变化的控制参数鲁棒整定算法。通过应用于四川电网某水电外送区域的实例测试,验证了该附加阻尼控制策略对不同工况下产生的超低频振荡均能有效抑制。     

计及紧急直流功率支援的扰动后稳态频率预测算法

提出了一种计及紧急直流功率支援情况下,能同时考虑直流两侧电网频率响应的扰动后稳态频率预测算法。该算法对系统发电机调速器方程、负荷静态模型方程、直流输电系统传输功率方程和系统网络方程进行了线性化处理,同时考虑紧急直流功率支援,推导了两区域交直流系统扰动后稳态频率预测方程,可以直接快速地计算出扰动后各区域的稳态频率和使其中一个区域稳态频率恢复到设定值时的直流功率支援量。对一个典型的两区域交直流并联系统进行了仿真分析,仿真结果表明所提算法具有较高的精度和较快的计算速度,证明了算法的适用性和有效性,具有与紧急频率控制相配合并在线应用的前景。     

电力系统中长期稳定分析用联合供水水电机组非线性仿真模型

针对共用长引水系统的水电机组间的水力耦合关系,推导建立其数学模型,并根据电力系统仿真计算的需求,对模型进行降阶处理。针对水电站调压井结构复杂的特点,提出以调压井结构系数动态修正调压井溢流时间常数的方法。模型综合考虑了调压井和共用引水管段对电力系统中长期动态过程的影响,仿真结果与实测扰动响应的对比表明,模型具有较高的精度,可作为现有电力系统仿真计算用水电机组模型的有效补充。     

利用无源滤波器抑制励磁涌流引发谐波过电压可行性分析

针对西南某藏区电网,对利用无源滤波器抑制励磁涌流引发谐波过电压风险的可行性进行了探讨。首先,分析了在该工况下无源滤波器的设计原则,并利用PSCAD/EMTDC软件对滤波器的效果进行了校核。其次,探讨了无源滤波器投入对弱联系电网孤网后的高频高压风险的影响,并提出了相应的抑制措施。     

基于谐波互阻抗的励磁涌流引发谐波电压畸变风险识别

弱联系电网中普通的空载变压器合闸操作就可能会因向电网注入了励磁涌流,而导致系统出现严重的谐波电压畸变,加大设备及负荷损毁的风险。提出了励磁涌流引发谐波电压畸变风险指标,该指标基于系统网络的谐波互阻抗,考虑了被操作主变的容量以及系统中发电机、负荷、线路、变压器等元件对谐波电压畸变的影响。利用该指标对某联网工程中励磁涌流引发的谐波电压畸变风险进行了评估,PSCAD仿真结果验证了所提指标的有效性。     

含分频风电的电力系统潮流计算方法以及稳态特性分析

对含分频风电的电力系统潮流计算方法以及稳态特性进行了分析.首先,给出了分频风电系统中的核心设备——交交变频器的潮流稳态模型.其次,根据上述模型,提出了一种利用统一迭代法计算含分频风电的电力系统潮流的新方法.该方法在传统的牛顿-拉夫逊潮流算法中增加了交交变频器模型,对雅可比矩阵进行了扩展.同时,分析了交交变频器控制参数对系统潮流的影响,并通过算例进行了验证.最后,针对2015年四川规划电网,利用潮流程序,对含分频风电的电力系统电压波动以及无功需求两个稳态指标进行了计算与分析.特别地,着重对低频侧采用变频率策略的分频系统与采用恒定频率策略的分频系统进行了比较.对典型日的分析表明,由于风电场主要运行在中低风速区域,因此采用变频率策略的分频系统的总体稳态指标会占优.     

基于数据驱动的500 kV高压并联电抗器过流误报警在线判别方法研究

为提升500 kV并联电抗器在线监测的准确性,提出了基于逻辑回归和主成分分析的并联电抗器过流误报警在线判别方法。首先,分析了并联电抗器所在母线电压互感器以及电抗支路电流互感器测量误差对过流报警条件概率的影响。其次,定义逻辑回归拟合函数的中心点及不确定域为故障检测的二维关键指标,并利用主成分分析法生成一维综合指标。最后,通过将检测日综合指标与设备正常运行工况下综合指标进行对比,对检测日过流报警的正确性进行判别。该方法只需使用高压并联电抗器所在母线的电压测量有效值和监控系统所报出的过流报警信号,无需额外增加测量设备。以某实际500 kV高压并联电抗器作为算例进行的仿真实验,验证了该方法的有效性。     

基于无功电流的中性点不接地系统小电流接地选线方案

针对中性点不接地系统发生单相故障后难以准确选取故障回线的问题,提出一种基于无功电流的选线方案。单相短路故障发生后的,故障相各回馈线的电流变化主要来自线路分布电容电流变化,此电流为无功电流。其中故障回线无功电流为非故障回线与故障回线无功电流变化量之和,非故障回线无功电流变化量为该回线无功电流变化量。在此基础上提出基于无功电流变化量的中性点不接地系统小电流接地选线方案。单相短路故障发生后,比较故障相各回馈线无功电流变化量,变化量最大的馈线为故障馈线。利用PSCAD电磁暂态仿真软件搭建中性点不接地系统,对配电网中的架空线路和电缆线路单相短路故障进行了仿真研究,结果表明所提方法可靠性高,有较强带过渡电阻能力,且不受线路架设方式影响。     

基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路保护新方法

针对目前特高压直流输电系统接地极线路保护存在死区的问题,提出了一种基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路保护新方法。在不同故障工况下推导了接地极线路的谐波测量阻抗表达式,利用阻抗表达式分析了正常运行工况与故障工况下谐波测量阻抗的偏差特性。在此基础上,提出了基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路故障保护判据。利用PSCAD/EMTDC进行仿真验证,仿真结果表明,所提保护方法较传统保护方法可有效检测到接地极线路发生的各种故障,耐受过渡电阻能力强,且不存在保护死区。     

考虑RAML环节的特高压直流整流侧动态响应特性及其对送端交流电网稳定性影响

计及整流侧最小触发角限制(RAML)环节的影响,对特高压直流工程在整流侧交流故障情况下的控制行为及响应特性进行了分析。首先,在PSCAD/EMTDC中搭建了与实际直流工程控保逻辑一致的直流输电模型,基于该模型探讨了RAML控制环节在系统暂态过程中对直流送端响应特性的影响。分析结果表明,当整流侧控制保护系统中配置了RAML环节,在交流电压恢复期间,直流电压和直流电流的超调现象被消除。然而,由于RAML环节的作用系统直流电压、直流电流以及直流有功功率的恢复速度也相应变慢。同时,换流器吸收的无功功率也会较无RAML环节时更多。其次,基于EEAC理论,分析了RAML环节的配置对送端交流电网功角稳定性的影响。最后四川电网算例表明了结论的有效性。