主导模态保持的风电场站自适应等值方法

局部区域中风机密集并网导致模型稳定分析困难,而传统单机等值难以有效保留系统动态特性,针对这一问题,文中从小干扰稳定角度提出一种主导模态保持的风电场站自适应等值方法.首先,将机组的小干扰阻抗模型折算到外电网回路并解耦,以实现数学形式上机组动态的分离;其次,根据主导模态下设备侧特征根和单馈入系统对应特征值的大小关系,确定该模态下机组的分群与聚合;最后,计算等值参数,构建等值网络.该方法在不同频段下保留的机组数目不同,有效保持了等值前后系统主导模态不变,MATLAB/Simulink平台上的仿真结果验证了该等值方法的合理性.     

用于风电场小干扰稳定性分析的结构保持等值方法

针对风电等新能源集中并网带来的宽频带振荡问题,需要研究具有良好精度的风电场动态等值模型,以解决详细电磁暂态建模的维数灾问题.为此,文中提出一种分析风电场小干扰稳定性的结构保持等值方法.该方法根据广义短路比(gSCR)参与因子的数值大小和所需等值精度,将场站内设备划分为保留群和等值群2组,在将保留群内所有设备动态保留的同时,将等值群内所有设备的动态用内电抗等值为电流源,具体内电抗的大小可由gSCR指标得到,而网络侧实现结构和参数的保持.该等值方法在不含摄动的场景下可以保证等值前后系统主导模态不变,在含摄动的实际场景下仍具有一定的鲁棒性.同时,保持等值前后交流网络拓扑不变可以增强方法的工程实用性.最后,基于仿真算例验证了所提等值方法的有效性和实用性.     

基于中频段无源性指数的电网强度分析方法EI北大核心CSCD

大规模新能源设备接入电网后形成多馈入系统,其稳定性可以从电网强度视角进行量化。该文从广义奈奎斯特曲线几何角度深入分析广义短路比在强异构多馈入系统中锁相环主导振荡问题中的影响机理,提出基于新能源设备中频段无源性指数的电网强度分析方法。研究结果表明:针对锁相环主导的振荡问题,当多馈入系统的广义短路比大于系统内新能源设备扫频在中频段的无源性指数时,便可保证系统稳定。仿真结果表明所提判据有效,此外,所提判据仅使用开环系统数据以及系统广义短路比,可由新能源场站与电网侧分散实施,具有良好的实用性。     

基于广义短路比的多馈入系统强度量化原理与方法:回顾、探讨与展望EI北大核心CSCD

随着直流和新能源等电力电子设备的大量接入,电力电子多馈入系统(简称多馈入系统)成为现代电力系统的一种典型形态。多馈入系统的安全稳定运行能力与其受扰后的电压响应性能密切相关,工业界常用系统电压支撑强度(简称系统强度)的概念描述由电网和设备动态构成的闭环系统的电压响应性能,用电网强度概念描述不考虑这些设备动态的等效交流电网的特性。现有研究一般认为电网强度与系统强度之间存在正相关性,并认为短路比能够描述电网强度,却并未揭示电网强度、短路比和系统强度之间的内在联系。为此,该文聚焦小扰动下的系统强度问题,从抗扰性、同步稳定性以及静态电压稳定性3个角度描述系统强度特性,回顾将多馈入系统动态解耦为多个单馈入系统动态的系统强度量化原理,阐明广义短路比指标与系统强度之间的解析关系,并揭示系统强度–电网强度–设备临界短路比三者之间的内在联系。研究表明,广义短路比反映了电网的多端口电压与电流的最大灵敏度,与短路电流无必然联系;电网广义短路比与设备临界短路比的相对值可一定程度反映多馈入系统的安全稳定裕度。进一步,给出用于量化系统强度的广义短路比集中判据和单母线视角下的分散判据,并阐明传统CIGRE多馈入短路比与广义短路比的联系和区别。最后,利用算例验证量化原理与方法的有效性。