PSS/E的直流模型及与BPA直流系统响应特性的比较

阐述了直流系统换相失败和功率恢复特性,并在PSS/E中建立用于电力系统机电暂态过程仿真的直流输电准稳态模型,模拟交流系统故障后直流系统的响应特性。分别用PSS/E和BPA程序对广东电网某年规划方式数据进行了仿真计算,以500 kV北郊—罗洞线路N-1故障为例,分析PSS/E与BPA中直流系统换相失败及后续功率恢复特性的不同。计算结果表明,对于远方系统故障,两个程序的计算结果比较接近,而PSS/E在模拟近处交流系统故障后直流系统的响应特性方面更符合实际情况。     

BPA与PSS/E的暂稳态模型比较和数据转换

为实现将BPA数据格式转化为PSS/E数据格式,在对BPA和PSS/E两种仿真软件暂稳态数学模型分析比较的基础上,编写相应的数据转换接口程序.分别用3机9节点算例和某交直流互联系统的等值系统进行仿真计算,以测试数据转换的正确性.同时对用两个软件计算得出的交流系统和交直流互联系统的潮流计算结果以及纯交流系统的暂态稳定计算结果进行比较,显示两个软件的计算结果比较接近,并对产生差异的原因进行了解释.     

电力系统BPA与PSS/E潮流数据转换研究

中国电力科学研究院引进开发的BPA仿真程序及德国西门子公司开发的PSS/E电力仿真程序,在电力系统数字仿真中得到了广泛应用。PSS/E仿真程序以其强大的仿真计算功能得到国内许多研究机构青睐,完成BPA程序到PSS/E程序数据的转换具有实际工程意义。本文采用Fortran语言编写转换程序,并以IEEE300节点纯交流输电系统、IEEE四机两区域交直流并联模型以及南网2013丰大系统模型作为实际仿真算例。仿真结果表明,本文提出的转换思路能有效完成BPA到PSS/E潮流数据的转换。     

基于BPA数据的交流系统谐波阻抗等值方法研究与应用

换流站母线处谐波阻抗值可为直流输电系统中滤波器的设计提供参数依据,对抑制系统谐波至关重要。在完善发电机、变压器、线路、母线负荷等电气元件谐波阻抗模型的基础上,研究基于中国版BPA数据的系统谐波阻抗等值计算方法。提出基于半动态-遗传算法的节点编号优化方法,利用连线矩阵改进节点导纳矩阵的形成,采用稀疏矩阵技术中的排零存储和排零运算提高程序的运行效率。用PSCAD对标准的IEEE 9节点系统进行仿真,验证了所提方法的正确性和有效性。根据电网BPA数据,对某特高压直流输电工程的谐波阻抗进行阻抗扫描,在N-0、N-1及N-2开断方式下分别对丰大、丰小、枯大、枯小运行方式进行谐波阻抗计算,得到了阻抗随频率变化的阻抗图及扇形包络图,为该地区特高压直流输电系统的交流滤波器参数设计提供了依据。     

交直流系统潮流模型的不同仿真软件比较研究

详细比较了PSS/E、PSASP和BPA中双绕组与三绕组变压器模型,给出了模型的等值电路及参数的计算公式,分析了模型参数对潮流结果的影响;对三个软件中采用的单极双端直流输电系统稳态模型也进行了比较,指出了三个软件在处理换相电抗和直流线路等值电阻方面的差异,并给出了相关的计算公式。     

多馈入直流输电系统谐波相互影响的研究

首先给出了交流系统各主要元件谐波频率下的数学模型,利用Ward多端等值法推导出多馈入直流输电系统各直流接入点在谐波频率下的节点导纳矩阵,进而可以得到各直流接入点的谐波电压。对上海电网500k V电压等级电网进行了等值并通过计算得到不同运行方式下各直流接入点的电压总谐波畸变率的范围,经分析可知上海地区多馈入直流输电系统谐波相互影响很小,各直流接入点电压的畸变主要受自身直流线路谐波的影响。     

交直流电力系统BPA与PSS/E潮流数据转换分析

通过对BPA和PSS/E两种仿真软件数学模型分析得出两者在潮流数据上的转换关系,编写数据格式转换程序。利用纯交流数据和交直流数据进行仿真计算,以测试数据转换的准确性以及数据转换在交流系统和交直流互联系统上的差异,重点对BPA和PSS/E在交直流互联系统潮流计算结果上的差异进行了原因分析。对两个软件在潮流数据转换中需要注意的问题进行了总结。     

计及直流控制特性的直流系统等值模型及其谐波计算

准确的直流系统模型是交直流系统故障分析和谐波计算的基础。文中在换流器开关函数模型的基础上,结合直流控制系统的故障响应特性,建立了可与交流系统直接接口的适用于交直流系统故障分析和谐波计算的直流系统等值模型;结合交流系统等值谐波网络,提出了一种交流电网故障时的高压直流输电系统谐波分析计算方法。将所提方法应用于国际大电网会议高压直流输电(CIGRE HVDC)系统标准模型和贵广Ⅱ回高压直流输电系统详细模型的谐波计算,并与PSCAD/EMTDC软件所得数字仿真结果进行比较,表明所提模型和方法准确、有效,为交直流输电系统的谐波抑制、滤波装置的配置和继电保护的整定配合等提供了定量分析依据。     

用于直流系统动态性能研究的等值计算

采用电力系统等值程序 (NIMSCAN)软件 ,根据系统网络结构特点、典型运行方式和直流系统动态性能的要求 ,分别对华中—西北背靠背直流输电工程的两侧交流系统进行了等值简化 ,并采用BPA等软件比较等值前后的系统特性 ,提出了不同运行方式下研究直流系统动态性能的等值系统参数。     

HVDC滤波换相换流器的阻抗频率特性

高压直流输电(HVDC)换流器的阻抗频率特性是分析和解决谐波不稳定的一个重要因素,滤波换相换流器(filter commutated converter,FCC)是一种具有阀侧谐波抑制兼无功功率补偿功能的换流器,文章简要论述了FCC的接线方案和工作机理,并基于开关函数法对计及换流器换相过程影响下的FCC交、直流等值阻抗计算式进行了理论推导。以直流输电开发平台为例,对传统电网换相换流器(line commutated converter,LCC)与FCC的阻抗频率特性计算结果进行对比,仿真结果表明换流器的阻抗频率特性对交流系统的谐振频率有着不可忽略的作用,FCC在一定程度上提高了交流系统强度,改善了系统稳定性,有效降低了系统谐振频率下的交流等值阻抗,从而更好避免直流输电系统谐波不稳定现象的发生。     

特高压直流对交直流并联电网安全稳定影响

以南方电网为例,应用PSS/E仿真软件探讨含有特高压直流的电网中交流和直流系统相互影响机理,以便揭示交直流并联运行电网失稳的可能性。分析表明,多馈入直流系统中,受端交流故障对直流运行状态的破坏程度远较送端交流故障严重,其对系统稳定的影响与直流功率恢复速度有关,若直流恢复速度较慢,有可能使受端交流故障成为系统输电能力的约束故障。大容量直流对系统稳定影响表现为输电能力更高,双极故障后的安稳措施代价更大。     

南方交直流混合电网区域振荡的协调控制策略

针对南方电网弱阻尼区域振荡模式的抑制问题,在分析了电力系统稳定器(PSS)、直流阻尼调制的控制机理及其控制效果的基础上,考虑到南方电网近距离直流多落点的特点,提出了一种PSS和直流阻尼调制的协调控制策略。在该策略中,结合模式可控性指标首先进行相关控制点的PSS参数优化以抑制直流调制不敏感的模式,在前一层优化的前提下再进行直流阻尼调制控制器的参数优化。这样既能保证二者的协调控制,又能有效地控制优化进程和降低计算量。最后通过仿真计算验证了协调控制策略的合理性和有效性。此工作可为研究近距离直流多落点交直流混合电网的低频振荡抑制问题提供新思路。     

基于Matlab的电力系统分析工具包PSAT及其有效性检验

介绍了一种新颖的基于Matlab数学语言编写的电力系统分析软件包PSAT,详述了该软件包源代码开放的特点,介绍了PSAT比较全面的模型库,主要包括:电机、电力系统稳定器(PSS)、调速器、柔性交流输电系统(FACTS)、高压直流输电系统(HVDC)、分布式发电系统等.PSAT功能丰富,目前可完成潮流计算、连续潮流、小信号稳定分析、动态时域仿真及相量测量单元(PMU)配置等方面的分析和研究.通过对同一个典型算例进行时域仿真和特征值分析,将PSAT与商业软件PSS/E进行了分析对比,结果表明该软件包的计算结果具有一定精度.     

基于PSS/E和PSCAD/EMTDC联合仿真的交直流系统混合仿真研究

机电—电磁联合仿真技术兼顾机电暂态仿真和电磁暂态仿真二者优点,可应用于交直流输电系统仿真研究中,基于PSS/E与PSCAD/EMTDC联合仿真技术,对南方电网进行直流系统电磁暂态建模及交流系统机电暂态建模,并进行实例仿真研究,通过不同仿真工具的仿真曲线对比分析,说明机电—电磁混合仿真技术的优越性.研究结果表明,机电—电...     

电力系统仿真软件PSS/E的直流系统模型及其仿真研究

简要介绍了电力系统仿真软件(PSS/E)动态仿真的基本原理.PSS/E中的直流模型可以分为两类:一类考虑直流线路电感暂态过程和高频控制器动态特性,另一类不考虑以上动态特性.文章分析了这些直流模型的有效性和适用性,并通过准稳态直流动态模型CDC4进行了仿真研究,仿真结果表明PSS/E直流模型能够满足大规模交/直流系统仿真的要求.     

交直流混联输电系统多谐波源的分析方法研究

研究了交直流混合输电系统的多谐波源的分析方法。通过比较现有高压直流系统谐波分析方法．提出了一种适用于交直流混联输电系统多谐波源的新方法调制迭代谐波分析法（MIHA）。该方法将调制理论和迭代谐波分析法（IHA）相结合．不仅合理模拟换流站的非线性行为．解决了交直流系统的接口问题．同时通过迭代使谐波计算更准确。     

交流系统故障对直流输电系统的影响及改进建议

远距离、大容量、交直流混合运行电网中,交直流系统间的相互影响非常复杂。文中以南方电网交直流混联系统运行实例为基础,讨论了直流系统控制功能在交流系统故障期间的作用,分析了交流系统故障时可能误动的相关直流保护监视功能及换流变和站用变保护等,并给出了相应的改进建议。这不仅有助于提高直流输电系统的运行维护水平,确保交直流系统的安全稳定运行,还为未来直流输电系统的设计、交直流输电系统控制保护功能的合理配合等提供了有益的参考。     

750 kV输变电示范工程1 500 MVA满负荷试验

为保证国家电网公司750 kV示范工程1 500 MVA满负荷试验顺利进行,利用BPA程序计算750 kV示范工程1 500 MVA试验方式下的系统稳定性;提出在公伯峡电厂1~5号发电机励磁系统配置电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)改进系统阻尼;分析发电机自并励系统对系统稳定影响的原理以及公伯峡电厂1~5号发电机PSS参数整定试验结果,并用BPA程序重新对公伯峡电厂发电机配置PSS参数后的试验系统进行了稳定计算分析,结果表明试验系统静态稳定极限大于1 800 MW,为1 500 MVA满负荷试验提供了技术保证;最后给出了750 kV示范工程 1 500 MVA满负荷试验分析结论。