VSC-HVDC交直流混合系统多时间尺度暂态特性建模与分析

随着大规模电力电子设备的并网,传统电网的建模方式已经不能完全适用于现代大规模交直流混合系统。为满足现代交直流混合系统暂态特性分析的需要,提出了建立含VSC-HVDC交直流混合系统多时间尺度暂态模型。VSC-HVDC系统控制器采用矢量控制,内环控制采用基于α-β静止坐标系的建模方式,该建模方式解决了传统d-q旋转坐标系下不能完全解耦的问题。在ETSDAC/PSASP仿真平台上建立了机电-电磁暂态模型,同时在MATLAB/Simulink平台上建立了电磁暂态模型,针对不同类型的直流短路故障,分别在两种模型上进行暂态特性仿真分析。结果显示,在暂态特性上机电-电磁暂态模型比电磁暂态模型更加精确。     

结合经验模态分解的信号能量法及其在低频振荡研究中的应用

结合经验模态分解(empirical mode decomposition，EMD)算法和信号能量法，提出一种处理非平稳信号的改进方法--基于EMD的信号能量法，并将其应用于电力系统低频振荡阻尼特性研究中。该方法将信号能量作为误差判据引进EMD环节，克服了EMD过程难以消除虚假成分的弱点；同时，借助EMD处理非平稳的振荡信号，扩展了信号能量法应用范围。通过与普罗尼(Prony)算法、特征根分析进行比较，相量测量单元(phasor measurement unit，PMU)设备量测轨迹和PSASP软件仿真曲线的算例分析证明，此方法能有效提取非轴对称振荡信号主导模式，且具有很好的复合模式分离能力。     

双馈异步风力发电机组联网运行建模及其无功静态调节能力研究

受风速变动、电网运行方式变化等诸多因素影响,风电机组接入点电压有时波动很大.双馈异步风电机组通常采用功率因数cos? =1的恒定功率因数控制,而没有根据所接入电网运行要求来发挥其自身的无功调控潜能.本文建立了双馈异步风电机组的动态模型,以双馈异步发电机容量为约束条件,导出了双馈异步风电机组在不同风速下的无功功率调控能力,构建了面向接入点电压运行要求的风电机组无功功率调控策略,利用"电力系统综合分析程序"(PSASP)分析了某4.93万kW实际风电场采用所构建的无功控制策略抑制风速变化、电网运行方式变化等对接入点电压扰动的效果,仿真结果验证了所提出控制方法的有效性.     

基于费用流法的输电阻塞费用计算及分摊

在电力市场条件下,阻塞管理不仅需要消除阻塞,而且必须对阻塞费用进行合理的定价和分摊。目前阻塞费用的定价和分摊已成为阻塞管理的焦点问题。提出了一种基于费用流法的阻塞费用计算和分摊机制,根据费用流法求出阻塞消除前后的节点电力成本变化量,这个变化量反映了用户对阻塞的贡献。应用这种方法解决阻塞费用问题简单、实用。最后通过算例验证了该方法的正确性和有效性。     

基于DFT灰色预测理论在日电量负荷预测中的应用

提出了一种基于离散傅里叶变换（DFT）的灰色预测方法．首先将电量负荷序列采用离散傅里叶变换,分解出表征负荷规律性的各种频率分量,再对其进行组合重构,组合成周期T〉7d的低频分量和周期T≤7d的剩余高频分量两部分,对低频分量采用灰色GM（1,1）模型预测,对高频分量单独进行处理,最后将两个处理结果结合起来,即得到最终结果。该方法从一定程度上屏蔽了随机因素对负荷预测造成的不利影响,提高了预测精度。计算结果表明了该方法的正确性和有效性。     

城市中压配电网合环操作分析与决策

以南方某城市中压配电网运行风险评估的工程实例为背景,以提高城市电网的供电可靠性为目的,提出了在线路或变压器检修时能否对城市中压配电网进行合环操作的决策方案。给出了合环操作示意图,并据此对城市中压配电网的合环操作问题进行了分析。阐明了合环操作的最终目的是为了转带负荷后再解环运行的观点,进而提出了判断是否可以执行合环操作的决策方案,解释了不能合环的原因,揭示了合环后电流过大的机理,并给出了应对措施,创造了更有利于合环的条件。实例分析验证了决策方案的可行性和有效性。     

双馈风电机组超速脱网机理分析及实例

近年来,风电机组大面积脱网事故屡有发生,给所连接电网带来冲击.以往关于风电机组脱网的研究主要集中于风电机组受扰后的电磁暂态过程.事实上,当电网故障扰动导致双馈风电机组Crowbar保护动作后,也打破了风电机组的转矩平衡.如果风电机组在受扰后的机电暂态过程中不能建立新的转矩平衡,将会引起风电机组超速保护动作,致使机组脱网.分析了配有Crowbar保护的双馈风电机组受扰后的机电暂态过程,揭示了双馈风电机组受扰后超速脱网的机理,推导了超速脱网的条件.运用所提出的分析方法,分析了一个风电机组超速脱网的工程实例,结果表明所提出方法是有效的.     

基于轨迹灵敏度的电力系统暂态稳定性定量评估

轨迹灵敏度是定量描述参数对动态系统行为影响的数学工具,蕴含了丰富的系统动态信息。分析了功角相对于故障切除时间的灵敏度与电力系统暂态稳定程度之间的关系,在惯性中心(COI)坐标系下,建立了定量评估发电机暂态稳定程度和全系统暂态稳定程度的指标体系。通过对单机无穷大(SMIB)系统和New England10机39节点系统的算例分析,结果验证了所提指标的单调性和有效性。将基于轨迹灵敏度的稳定评价指标与轨迹分析方法所提出的稳定指标相比较,结果表明评估电力系统暂态稳定性的指标仅需一次仿真计算即可准确评估发电机和全系统的暂态稳定性,无需建立能量函数、计算更为简捷,具有较好的应用价值。     

基于元胞历史负荷数据的负荷密度指标法

已有负荷密度指标的求取方法往往忽视了对实测历史负荷数据的挖掘,或是忽略了同类负荷的非均匀分布问题,为此提出了一种基于元胞历史负荷数据的负荷密度指标法。该方法通过I类元胞的负荷密度确定分类负荷密度协调系数,根据I类元胞的历史负荷与其供电面积、用地信息、分类负荷密度之间的约束关系,建立元胞负荷与分类负荷密度的关系方程,并采用最小二乘法求取分类负荷密度指标,利用已求得的历年分类负荷密度指标预测其在目标年的大小,求出每个II类元胞的负荷值,从而实现空间负荷预测。工程实例验证了该方法的实用性和有效性。     

电力市场环境下考虑风电调度和调频极限的储能优化控制

风电功率间歇性不仅使风电场难以精确响应调度计划,还导致电网频率波动加剧.为提高风电可调度性和电网频率安全,该文以日前调度为例构建日前调度计划和电网调频极限的形成方法,在此基础上提出利用储能辅助风电场跟踪日前调度计划并参与调频的策略;然后在电力市场环境下以风储电站利润最大为目标建立风储运行模型,该模型考虑由所提策略形成的风储电站联合出力约束和频率安全约束,用来计算储能辅助风电场跟踪日前调度计划和参与调频的最优出力;最后基于实测数据对该策略进行仿真分析,结果表明所提策略可以提高风电场跟踪日前调度计划能力和电网频率安全性,同时还具有良好的经济效益.