基于DIgSILENT/PowerFactory的多谐波源电网谐波评估

介绍了一种应用电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory进行电力系统谐波水平评估的方法。利用软件确定电网中各元件的谐波模型及参数,结合谐波源实测数据确定谐波源模型,建立系统谐波潮流计算仿真模型。在此基础上,以云南电网黄坪片区电网数据为基础搭建仿真实例,通过电网谐波潮流计算对该片区未来谐波水平进行评估。     

计及风电高频保护的送端电网多直流协同频率控制

为解决中国能源与负荷逆向分布问题,大量高压直流输电工程正在建设或已经投运。针对送端电网中可能发生的直流闭锁导致的高频事件,计及风电机组的高频保护约束,研究了进行多回直流协同控制从而抑制电网频率偏移的方法,提出了以各健全直流总功率调制量最小为目标的多直流协同频率控制模型,通过一阶差分近似求解系统最大频率偏移相对于各受控直流功率的灵敏度,优化求解多直流协同频率控制策略。并进一步以某含高比例风电的送端电网为例,验证该方法在送端电网频率控制策略整定中的有效性。     

南方电网交直流系统的简化方法

为了在PSCAD/EMTDC中搭建南方电网交直流系统,研究南方电网交直流动态特性,提出了简化南方电网大规模交直流系统的方法。该方法保留交直流系统中500 kV电压等级的主干网架、直流线路以及直流换流站与主干网架的交流通道,而对交流系统220 kV及以下电压等级的低压网络进行简化等值。具体包括以下步骤:首先对主干网架上的500 kV母线进行无误差的简化;然后对系统中所有500 kV母线进行扫描,确定每个500 kV母线所连的低压网络;最后对每个500 kV母线下的低电压等级网络进行简化,对等值发电机和负荷的动态参数进行聚合。使用文中所述方法对南方电网交直流系统进行简化。动态仿真结果及误差分析验证了该方法的有效性。     

一种不对称配电网三相潮流快速算法

为了适应在线潮流计算对速度的要求,阐述了一种配电网潮流快速算法,并通过增加内电势点对其作了一些改进,使其对实际运行中的各种三相网络不对称情况都能进行快速准确的计算.该方法只需要两个成熟的矩阵--母线注入到支路电流和支路电流到母线电压矩阵以及一个简单的矩阵乘法就能完成潮流的快速计算.用Matlab语言实现了该算法.并通过算例将其与牛顿法作了比较,测试结果证明了该算法的高效性和准确性.     

多端柔性直流输电解决含高比例可再生源电网消纳送出方案

风电、光伏等可再生能源大规模接入消纳是我国电网发展过程中亟待解决的问题。可再生能源出力的不确定性和波动性是影响高比例可再生能源区域电力送出和稳定运行的主要因素。尤其对于电网比较复杂的区域,可再生能源占比高会给电网规划和运行带来很大问题。为抑制高比例可再生能源波动性及出力不确定性对电网稳定性和送出能力的影响,可通过柔性输电技术灵活控制潮流和动态无功控制支撑电压稳定。以云南电网为背景,设计了楚雄大理地区的柔性多端直流联网方案,并给出了控制策略。仿真结果表明,柔性多端输电技术可增强地区电网的稳定性,并大大提高地区电网的送出能力。     

高压直流输电3脉动谐波电压源计算

为了能够合理而有效地配置直流滤波器,基于给定的主回路稳态参数,描述了在考虑各种不对称因素及交流电压不平衡条件下如何计算3脉动谐波电压,包括特征谐波与非特征谐波。具体计算时采用分段算法,该算法根据各3脉动组中三个阀的导通及换相情况,将3脉动电压波形在一个周波内分为6段,根据计算获得的分段区间将交流基频电压与各次谐波电压作用下的3脉动电压按此6个分段区间分别进行傅立叶分解,然后将相同的谐波次数进行合并就可获得最终的3脉动源的各次电压。该算法能够有效地考虑相关不对称及交流背景谐波等影响非特征谐波的各种因素,准确计算3脉动源的各次谐波。在同等条件下,将该算法与西门子HarmDistr程序比较,其计算结果基本一致,验证了该算法的有效性。     

小水电富集电网的柔性直流异步联网方案研究

多特性小水电群大规模接入消纳是我国电网发展过程中亟待解决的问题。云南西部大规模小水电群集中送出地区存在弱阻尼区间振荡模式,是制约该地区电力送出的主要因素。为避免大规模小水电群引发全网的弱阻尼振荡,可通过柔性直流输电系统将小水电富集电网和主网进行异步联网,使参与因子最大的机群与主网机群形成电气隔离。以云南电网为背景,从经济性和降低直流系统故障概率的角度,设计了柔性直流背靠背异步联网方案;从优化小水电富集电网潮流分布的角度,设计了多端柔性直流异步联网方案。比较了2种方案对电网小扰动稳定性和小水电富集电网送出能力的提升效果。仿真结果表明:2种方案均可增强云南电网的小扰动稳定性,并有效提升小水电富集电网的送出能力。     

基于改进粒子群算法的风机频率控制研究

高风电占比系统中,风电机组参与系统频率调节时,同时使用虚拟惯量控制与下垂控制会出现风机调频功率相互竞争的问题。为提高风机出力,优化系统的调频效果,对风电机组虚拟惯量控制和下垂控制进行协调优化。首先构建了风机参与调频的优化控制策略求解模型,对粒子群优化(PSO)算法进行了适应性改造:根据搜索代数对惯性权重ω、自我学习因子c1和社会学习因子c2进行动态调整,加入变异操作。基于改进的PSO算法优化控制参数,得到风机参与调频的协调控制策略,且对风速和故障程度等因素具有较好的适应性。最后以某省级电网为算例,仿真验证了控制策略以及改进算法的有效性。     

基于SoC系统的模块化多电平换流器全电磁暂态实时仿真

随着基于模块化多电平换流器（MMC）拓扑的柔性直流工程技术广泛使用,相应的电磁暂态（EMT）实时仿真技术变得尤为关键。为了实现基于MMC的柔性直流输电系统的实时仿真,提出一种适用于现场可编程逻辑门阵列（field programmable gate arrays,FPGA）的MMC实时片上系统（SoC）仿真模型及其计算方法。在此实时仿真模型的基础上,将MMC桥臂等效为一个戴维南电路,当MMC电平数变化时,仿真节点数不变,极大加快仿真过程。该方法不仅可以抑制故障下的数值振荡问题,而且可以实现多个子模块串联下的实时仿真。与PSCAD仿真结果的对比验证表明,所提实时仿真模型及计算方法能准确、高效地刻画子模块级和系统级的动态特性。