Matlab模型接入PSASP潮流计算模块的方法

应用Matlab中的RTW(real-time workshop)模块的代码自动生成功能,借鉴PSASP用户自定义(UD)和用户程序接口(UPI)的实现方法,提出了一种将Matlab Simulink环境下搭建的模型接入PSASP潮流计算模块的方法,并在PSASP 7.0版本中予以实现。通过配置RTW代码生成、编译过程,并开发相应的接口程序,可将Matlab Simulink环境下搭建的数学模型自动转换为动态链接库。根据Matlab仿真计算的特点,研究了Matlab模型在PSASP潮流计算模块中调用的流程和方式,并开发了相应的接口程序。计算结果表明,采用相同功能的Matlab模型和PSASP用户自定义模型,两者潮流计算结果一致,验证了所提出方法的正确性。     

基于PSASP/UPI的含风电场电力系统短路故障分析

风电场机组装机容量正逐年增加,而大规模风电接入系统对电力系统影响较大,因此研究系统故障以及风电保护配置对电网稳定运行很重要.通过对双馈异步风力发电机进行动态建模,在电力系统分析综合程序PSASP/UPI 6.28环境下,实现了风电系统的短路故障仿真,在此基础上分析了不同短路点对称和不对称故障状态下风电系统的电压、电流以及短路容量对风电并网暂态稳定性的影响等.研究结果表明风电场继电保护整定时应考虑这些影响因素,以提高风电场继电保护动作的有效性和可靠性.     

基于PSASP的潮流计算及其应用

研究了常规潮流计算与最优潮流计算的理论和区别,利用电力系统分析综合程序(PSASP),以山西长治电网为例,进行潮流计算及静态安全分析.潮流计算的结果表明,发电功率与负荷需求基本达到供需平衡,各节点处的电压也符合要求;静态安全分析的结果表明,无故障断开某些线路时,将引起某些线路过载及电压降低,不能满足运行要求.通过对实际电网采用PSASP软件进行潮流计算及静态安全分析,证明PSASP能够较好地分析实际电网的潮流分布和负荷情况,能够满足电力系统运行分析与规划的数字仿真需要,从而保证电网的安全稳定运行.     

基于PSASP/UPI节点PV曲线的快速求取

提出了一种将负荷导纳模型法和《电力系统分析综合程序》用户程序接口（PSASP／UPI）相结合,快速求取系统静态电压稳定极限及节点P-V曲线的方法。用C＋＋语言编写负荷导纳模型法的用户程序（UP）,通过接口传递数据,使PSASP／UPI环境下的潮流（LF）计算模块和该用户程序交替求解,准确计算出系统各负荷节点临界电压值和有功裕度,得到较完整的P-V曲线。该方法很好地解决了常规潮流计算在临界点收敛困难的问题,并大大提高了计算速度和精度。通过山西长治地区电网的实例验证,该方法可以有效应用于实际系统节点电压稳定状况的分析,且易于程序实现。     

基于PSASP/UPI模块和动态链接库的风电场潮流计算

基于风力发电机稳态等值电路,在电力系统分析综合程序PSASP/UPI 6.24环境下,利用动态链接库技术编写了潮流用户程序,实现了包含风电场的电力系统潮流计算。仿真表明,在PSASP/UPI环境下研究和开发风力发电, 可以减少人工编程的工作量, 充分利用PSASP强大的系统分析功能,同时还可以进行其他稳态问题的研究。     

基于PSASP的电热耦合能源系统潮流计算

针对以电/热/冷多类型能源耦合为特征的能源互联网系统,建立了热力管网系统关键设备的稳态模型,研究了电热耦合能源系统的潮流计算方法。同时基于目前国内电力系统分析普遍采用的电力系统分析综合程序(PSASP),利用用户程序接口(UPI)开发了电热耦合能源系统的潮流计算程序,充分利用成熟的电力系统分析商业软件的功能,实现综合能源网络的稳态计算,为能源互联网做进一步的系统分析奠定基础。     

含风电场的电网潮流计算

研究风电并网后的电力系统潮流计算方法,有利于确定风电场的并网方案,并为进一步研究其对系统稳定性、可靠性等方面的工作提供基础。在异步风电机组的传统RX模型基础上将风电机组无功功率表示为电压的函数,消去转差的影响,避免传统RX模型算法中的两个迭代过程,牛顿迭代法仍平方收敛,结合已有潮流计算确定风机并网的潮流计算模型,计算分析了不同风机模型对系统潮流的影响。     

静止同步补偿器增强风电场的低电压穿越能力的应用分析

提出利用静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)快速补偿无功功率以增强双馈式风电机组和直驱式风电机组的低电压穿越能力.首先阐述了风电机组的动态模型,然后给出了STATCOM控制模型,最后将STATCOM装置应用到合风电场的电力系统中,比较加装STATCOM前后母线56和母线12的电压以及风电机组输出功率的变化情况.仿真结果表明,STATCOM能有效地帮助风电机组在电网发生故障后恢复机端电压和故障点电压,并防止风电机组输出功率振荡,使风电场在故障发生后能保持连续运行,增强了风电机组的低电压穿越能力.     

基于统一潮流控制器的并网风电场潮流分析

风电场因风速变化的不规律性将导致并网系统电压失稳.统一潮流控制器(UPFC)是柔性交流输电系统(FACTS)中功能最为全面的器件,能够维持风电场电压及并网系统的稳定运行.根据异步风力发电机的数学模型,以及UPFC的工作原理和控制策略,在DIgSILENT/PowerFactory中搭建了安装UPFC的风电并网系统模型,通过仿真风速突变时风电场的电压和功率情况.仿真结果表明,UPFC能够控制线路潮流,并能维持风电机组和系统的稳定.     

IEC60909标准与PSASP短路计算的比较研究

IEC60909是国际电工协会(IEC)制定的短路计算国际标准,目的是在通常可以接受的精度下,建立一个普遍性的、实用并简洁的求取结果的过程.(<电力系统分析综合程序>(PSASP)中的短路计算模块(SC),是我国电力系统广泛采用的短路计算程序.对两者的计算内容、计算假定、数学模型和计算方法等方面进行了比较,阐明了它们的异同,并结合算例解释了它们计算结果出现差别的原因,指出了其各自适用的情况.     

配电系统潮流计算中风电场节点的处理方法

20世纪80年代以来,风力发电在世界范围内得到了迅猛发展.并网运行的风电场对配电系统的电能质量,潮流与网损等都将产生一定影响.潮流计算是对这些影响进行评估的最基本手段.介绍了含风力发电的配电系统的确定性潮流计算及随机潮流计算中风电场节点的不同处理方法,并进行比较,得出各自的适用场合.     

永磁直驱型风电场的并网仿真研究

为了研究风电并网对接入点电网电压的影响,以永磁直驱风力发电机组为研究对象,在PSCAD/EMTDC仿真平台上建立基于实际运行数据的永磁直驱风电机组仿真模型,并进行风电场等值建模。利用BPA和PSCAD/EMTDC软件建立福建省某区域电网的等值模型,对大规模风电接入区域电网引起的电网电压稳态和暂态过程进行分析。得出结论:永磁直驱风电场能够对输出的功率和无功功率进行控制,当风电并网系统输电线路中的电阻不能忽略时,风电场出口电压会产生正偏差。最后提出在直驱型风电场集中的地区建立一个以功率和无功功率为调控量、以维持电压稳定为目标的风电汇集线路电网电压自动控制系统的建议。     

基于MPPMSG及混合式3L变流器的新型风电变换系统的设计和比较

在MW级大功率直驱风电系统中,发电机出口电压等级经常采用较低的690V,因此额定电流等级比较高,这对于全功率变流器设计是不利的。常规的解决方案是采用传统的两电平变流器并联来分摊容量,但是这是一种效率不高的解决方案。相比之下,多电平变流器具有较高的效率以及优越的谐波性能,只是在低压应用中半导体成本很高,而且还存在电容电压平衡控制的问题。提出一种基于直驱多相永磁同步发电机（MPPMSG）的三电平混合式变流器的拓扑方案,用以替代传统的三相发电机和两电平变流器并联的方案。通过三电平变流器的串并联组合,这种新方案不仅能够克服三电平变流器电容中点电压平衡和三倍基波电压脉动,而且其成本也与常规两电平并联方案相当,最重要的是这种方案具有较高的效率。详细讨论了这种技术方案的拓扑结构、参数设计、电容平衡控制以及损耗等问题。     

基于MPPMSG及混合式3L变流器的新型风电变换系统的设计和比较

在MW级大功率直驱风电系统中,发电机出口电压等级经常采用较低的690V,因此额定电流等级比较高,这对于全功率变流器设计是不利的.常规的解决方案是采用传统的两电平变流器并联来分摊容量,但是这是一种效率不高的解决方案.相比之下,多电平变流器具有较高的效率以及优越的谐波性能,只是在低压应用中半导体成本很高,而且还存在电容电压...     

风电场风力发电机类型对网侧电能质量特性的影响

为探明不同的风力发电机类型对网侧电能质量的影响特性,从机理上揭示了不同机组类型引起网侧电压偏差、电压波动和谐波等电能质量问题的原理。基于PSCAD/EMTDC分别建立了可投切无功补偿装置的定速风力发电机网侧电能质量特性仿真模型、可实现定功率因数和定无功功率运行的变速风力发电机网侧电能质量特性仿真模型。对网侧电压偏差、电压波动及谐波特性的仿真分析表明：定速风力发电机对网侧电压偏差和电压波动影响显著;变速风力发电机对网侧电压偏差和波动影响较小,但会导致网侧母线谐波污染严重。此分析结果可为风电场电能质量治理和风电场并网区域电网电能质量治理研究提供参考。     

考虑电能质量约束的含风电场电网规划

考虑风电场出力及负荷预测的不确定性,利用机会约束思想建立了含风电场的电网规划模型.以线路投资费用最少为规划目标,采用基于 Monte Carlo 模拟的直流概率潮流判断规划方案是否违反支路功率约束.同时把风电场并网公共连接点(point of common coupling,PCC)处的电压闪变水平作为规划目标加入目标函数中.利用基本遗传算法(genetic algorithm,GA)对规划模型进行了求解.基于 Garver 6节点系统的仿真结果表明:可以在不显著增加电网投资的情况下,大幅度降低 PCC 处的电压闪变水平     

小型永磁风力发电系统的PSCAD/EMTDC仿真研究

针对实验室的小型永磁风力发电系统,在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建了相应的仿真平台,并在此平台上进行了改进最大功率点跟踪(MPPT)算法的仿真分析。仿真结果证明改进爬山搜索MPPT算法搜索速度明显加快,当风速突然改变,系统功率改变速度很快时,也能快速回到功率最大点。     

基于双馈机组的风电场潮流计算模型研究

在目前常用的双馈机潮流计算模型基础上,根据双馈电机有功特性,提出了双馈机在恒功率因数运行方式下的两种简化潮流计算模型。其一是在计算转子侧有功时忽略定、转子绕组损耗,另一简化模型则直接将双馈风电机组看成能处理成PQ节点的传统发电机参与潮流计算,这使得潮流计算过程大为简化。此外,在风电场等效环节计及了风电场内部变压器的损耗。最后在一含风电场的系统中对此模型进行了验证,结果表明简化计算模型是合理可行的。