水力系统与电力系统相互影响研究

针对目前水力系统、机械系统及电力系统都被独立地研究而有可能会使它们之间的相互影响被简化的现状,以单机无穷大系统为例．给出了适用于小干扰分析的4种水力系统（恒定机械功率、简化水力系统、弹性水击下的线性水轮机及刚性水击下的线性水轮机）模型。以及3种电力系统模型（恒定电功率、不计及励磁调节器和计及励磁调节器的发电机）模型。分析比较了不同水力系统模型对电力系统振荡的影响．以及不同电力系统模型对水力系统振荡的影响。对单机无穷大系统进行仿真．结果表明了水力系统与电力系统之间相互存在影响．并指出要重视系统之间的协调研究工作。     

考虑水力系统详细模型的电力系统暂态过程仿真

以小浪底水电站为对象建立了用于电力系统暂态稳定分析的不同形式的水力系统数学模型,包括不均匀单管刚性水击模型和弹性水击模型以及计及机组间水力耦合的两元输水系统弹性水击模型、水轮机的线性化模型和非线性模型.利用电力系统分析综合程序提供的用户自定义模型功能对河南电网进行了暂态过程仿真,分析了不同水力系统模型以及水力耦合对电力系统暂态稳定性的影响.     

复杂水力系统模型对多机系统暂态稳定计算的影响

以具有上下游调压井的典型复杂水力系统为对象,建立了用于电力系统暂态稳定分析的水轮机和输水系统不同形式的数学模型。利用电力系统分析综合程序提供的用户自定义模型接口功能,在多机系统暂态稳定计算中分别计入水力系统不同模型,分析了水轮机和输水系统不同模型对暂态稳定计算结果的影响。     

水轮机详细模型对电力系统暂态稳定分析结果的影响

电力系统仿真研究中常采用简化的理想水轮机模型,水轮机详细模型对于电力系统暂态稳定分析结果的影响尚有待研究.文中介绍了水轮机的三种线性模型和三种非线性模型,包括基于全特性曲线的水轮机模型、水轮机内特性模型、水轮机简化解析非线性模型、基于模型综合特性曲线的水轮机线性化模型、基于水轮机内特性解析的线性化模型、理想水轮机模型.针对不同水轮机详细模型对电力系统暂态稳定分析结果的影响和适用范围进行了仿真比较分析.仿真结果表明不同的水轮机详细模型对电力系统暂态稳定分析结果的影响不大;电力系统的暂态过程对水力系统来说不一定是大扰动;不同的水轮机详细模型得出的电力系统中、长期暂态稳定仿真结果是不同的,因此在进行中、长期暂态稳定仿真分析时应采用水轮机详细模型.     

紧水滩水轮机调速系统对电力系统稳定性的影响

基于实测的紧水滩水轮机调速系统模型参数，研究了单机无穷大系统和浙江电网调速系统对大、小扰动稳定性的影响，并讨论了调速系统对电力系统稳定器参数整定计算的影响。认为:紧水滩水轮机调速系统及其参数的变化对电力系统大、小扰动稳定性的影响有限;投入电力系统稳定器大大提高了阻尼，减弱了调速系统对小扰动稳定性的影响;对较长时间的大扰动情况，稳定分析第1摆应采用非线性水力系统调速系统模型;调速系统的响应速度和增益对电力系统调频起着重要作用。     

水力系统对低频振荡的影响

针对目前水力系统、机械系统及电力系统都被独立地研究而有可能会使它们之间的相互影响被简化的现状，以单机无穷大系统为例，给出了适用于小干扰分析的4种水力系统以及电力系统各部分的数学模型，讨论了系统3种振荡模式与状态变量之间相关性以及特征值关于其他参数的灵敏度，并进一步分析比较了不同水力系统模型及参数对水力系统及转子振荡阻尼的影响。结果表明了转子振荡模式与水力系统振荡模式之间的相关性。     

低压输水单元水力振荡的数值研究

在长距离分段低压输水系统中,为防止过大的流量波动,系统中不能产生过大的水力振荡,尤其不能发生水力共振,因此必须对其振荡特性进行分析,以保证系统的正常稳定运行。本文采用基于压力管道内水体水力振荡的线弹性模型描述输水管道中水流的控制方程,利用状态方程来描述输水单元。基于系统控制理论,分析了采用不同阶数的线弹性模型时输水单元的频率特性。同时,分析了三阶线弹性模型的特征值与输水单元参数的相关性,以及各特征频率对输水单元的影响。其结论可为输水系统的设计和优化提供依据。     

水机电耦合系统建模及暂态分析

在水电系统研究中,水力系统与电力系统模型精度失配、缺乏全面的水机电数学模型是制约水电系统动态过程研究和提高仿真精度的主要原因。基于水机电各元件模型,采用积木式结构在MATLAB/Simulink环境下构建了水机电整体耦合系统模型,便于研究水力系统和电气系统之间的相互影响,分析水电站的暂态过程。基于该模型对单机无穷大系统进行了仿真研究,比较了电气系统扰动对水力系统的影响以及水力系统扰动对电气系统的影响,并对仿真结果进行了分析。     

含DFIG的电力系统随机建模及小干扰随机稳定分析

针对风功率随机波动给电力系统稳定分析带来的新问题,建立了计及风功率随机波动的双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)的详细动态模型,以及用于分析含DFIG的电力系统小干扰随机稳定性的随机微分方程。给出了随机稳定的判据,并推导出系统状态量期望和方差的解析表达式。通过对单机无穷大和IEEE 3机9节点系统进行算例分析,验证了所建随机模型的可行性。从理论上分析了风功率随机波动对系统状态变量的影响,还使用Euler-Maruyama数值方法验证了理论分析的正确性。结果表明,机械功率随机波动对不同状态变量的影响不同。状态变量的波动幅度由系统潮流、系统参数、随机项波动强度和时间决定。而在多机系统中,风机机械功率波动也会对系统中其他动态元件的状态变量造成影响。     

基于风电不确定性的电力系统机电暂态过程

随着风电功率的随机性对电力系统稳定性的影响愈发突出,如何分析含动态随机激励的电力系统暂态稳定性,对电力系统的动态安全具有重要意义。基于随机微分方程理论,提出了计及风电不确定性的电力系统模型,讨论了不同风力发电机在风速波动下的随机动态并网模型。通过双机无穷大系统和3机9节点系统对系统的静态及动态稳定性进行了分析。仿真结果表明,风电不确定性一定程度上会恶化系统的暂态稳定性,同时会引起长期无法消除的低频振荡,由不确定性产生的波动而造成的系统震荡会加剧并网造成的危害。     

调度员培训仿真器中计及水力系统的动态全过程仿真

本文首先给出了五种水力系统模型，在原华东电网DTS仿真软件的基础上，对原华东电网DTS动态仿真软件的模型部分进行了改进，推导了新模型下的发电机差分方程，对发电机的雅可和比矩阵进行了修改，仿真并分析了不同水力系统模型对多机系统稳定运行的影响，得出有意义的结论。     

电力系统的水力模拟

提出电力系统的水力模拟方法。基于模型与系统物理相似或数学相似的模拟是进行电力系统研究的主要方法。电力系统的水力模拟，则是在数学相似基础上的物理系统模拟。通过分析电力系统与水力系统物理量之间的对应关系及实际问题域和求解过程的相似性。提出应用水力网络进行电力网络模拟的研究方法。给出了一个电力系统水力模拟实例。     

兆瓦级双馈型风电场并网的系统暂态稳定性研究

研究了基于双馈感应电机的风电场并网后的系统暂态过程.首先建立了双馈风电机组的动态模型,以及水轮发电机组、电力系统稳定器、静止无功补偿器的数学模型,然后仿真研究了风电场并网以后对区域系统暂态过程的影响,对比分析了故障情况下不同的系统稳定措施的作用和效果,仿真计算结果验证了建立模型和采取方法的正确性和有效性.仿真结果表明:...     

节能调度中的水火电力最优协调问题

以水电比例高达50%的广西电网为对象,提出了基于现代内点最优化理论的水火电力最优协调模型。把原先由人工完成的电网日调度计划,用模型进行描述和求解。在满足"三公调度"、"节能减排"和水火电力系统运行约束的同时,使指定的购电成本或发电成本目标函数得以优化,达到节能调度的目的。同时,系统对所需的各类调度数据进行统一集成,方便使用,大幅提高了调度计划制度的工作效率。     

用特征值灵敏度法分析系统参数对小干扰稳定性的影响

电力系统小干扰分析中,特征值对参数的灵敏度定量地提供了参数影响的程度和趋势。该文以某电网的典型运行方式为基础,根据特征值对任意运行参数(如PQ节点功率、PV节点电压)和网络参数(如线路阻抗、变压器分接头)的灵敏度,分析了各个系统参数对电网小干扰稳定性的影响。依据分析结果,可以通过调整系统参数来改善系统的小干扰稳定性。