大电网特高压直流系统建模与仿真技术

未来15年内,中国电网将是一个具有20多回超/特高压直流输电系统的交直流并列运行的特大型特高压电网,大电网的建模、仿真及分析技术遇到了严重挑战。该文讨论大电网特高压直流系统仿真建模技术的最新进展及研究方向,并介绍中国电力科学研究院系统所正在开展的电磁暂态/机电暂态混合仿真技术研究工作及直流控制系统详细建模工作,将其应用于工程实际后,将对中国电网未来的规划、运行及科研工作中的大电网特高压交直流系统仿真分析带来巨大突破。     

基于实际工程的直流输电控制系统仿真模型

分析了直流输电控制系统仿真计算模型的发展现状,提出了一套基于实际工程控制器的直流控制系统仿真模型。介绍了模型的基本结构、控制特性及对实际控制器的主要简化。模型包含主控制、极控制、触发控制3个主要部分,分析了各个控制模块的原理与实现方法,包括主控制、电流控制、熄弧角控制、触发控制等。其中触发控制部分实现了直流工程所采用的等相位间隔触发方法,并能够考虑提前触发机制,以预防换相失败。针对实际直流控制器的分层计算方式,提出了采用统一步长计算的补偿措施。仿真结果与若干直流工程系统现场调试的录波曲线进行了对比,分析提前触发对模型仿真结果的影响,验证了模型的准确性。     

广东省粤北地区电网谐波的计算与分析

以广东粤北地区电网中电气化铁路和钢铁厂电弧炉谐波计算分析为例,介绍了电力系统谐波程序（ＣＨＰ）的计算方法和计算结果,ＣＨＰ程序是从加拿大ＣＹＭＥ公司引进的。 ＣＨＰ程序进行工程谐波计算步骤包括：（１）收集分析共电网的参数和非线性负荷的运行方式、运行工况、谐波含量及背景谐波等;（２）建立网络数据件ＮＤＦ、谐波电流源件ＴＢ皮电压件ＦＶＩ等;（３）在供电网中指定公共连接点和感兴趣的观测点,然后计算     

考虑不对称故障的机电暂态–电磁暂态混合仿真方法

提出一套机电暂态–电磁暂态混合仿真方案,包括接口母线的选取方法、机电暂态子系统对电磁暂态子系统的等效、等值电路正序和负序参数不相等情况的处理(基波负序补偿法),并采用最小二乘法求取3序基波电流来反映电磁暂态系统仿真结果对机电暂态网络的影响。仿真计算结果证明了该套仿真方案的有效性和可行性,解决了机电暂态网络发生各种对称和不对称故障复杂情况下局部电路的详细电磁暂态仿真问题,并通过了大型电网仿真的检验。     

电力系统数字仿真负荷模型中配电网络及无功补偿与感应电动机的模拟

提出了电力系统负荷模型中统一模拟配电网网络、无功补偿和感应电动机的模型，该模型可以简化电力系统仿真中配电网络的模拟，提高了配电网络中感应电动机模型的精度；同时提出了一种确定配电网络无功补偿容量的简便算法。所提出的模型和算法已在PSD电力系统分析软件工具(PSD Power Tools)中的中国版BPA暂态稳定程序和电力系统全过程动态仿真程序中实现，该程序可根据配电网络的综合阻抗和指定的电动机机端电压与系统母线电压的比值系数，自动求得无功补偿量和无功补偿电抗值。模型和算法可以提高电力系统仿真中计及配电网络和无功补偿的感应电动机模型的精度。并得到了验证。