HVDC和FACTS控制与保护系统的实时测试技术

阐述了HVDC和FACTS控制与保护系统实时测试技术的发展和应用情况.分析了实时测试的步骤和内容,实时测试对仿真步长、等值系统及仿真模型的要求.论述了模拟仿真器与数字实时仿真系统各自的特点及数模混合实时仿真系统的结构和应用情况.提出了先进的集成混合实时仿真系统和实时数字混合接口的原理、数据交互方式和电压预测技术,对经济有效地扩大实时测试系统的规模具有重要意义.     

电力系统计算机及实时数字仿真(下)——电力系统实时数字仿真

着重讨论实时数字仿真系统RTDS的特性及其工程应用。通过实时数字仿真系统在FACTS及HVDC实际工程中的应用,阐明了实时数字仿真技术对设计和校验电力系统控制及保护设备的重要性。     

基于RTDS的机电电磁暂态混合实时仿真及其在FACTS中的应用

深入研究了基于实时数字仿真器(RTDS)的混合仿真平台的实现方法,其中包括利用RTDS的自定义工具Component Builder(CBuilder)开发的机电暂态程序与接口模块,并选取了适用于该仿真平台的数据交换时序。提出了利用机电-电磁暂态混合仿真技术进行柔性交流输电系统(FACTS)研究的方法,并在RTDS上搭建有两个静止无功补偿器(SVC)控制母线电压的系统模型,对全系统进行全电磁实时仿真、机电-电磁混合实时仿真、对等值化简后的系统进行全电磁仿真,比较不同SVC组合控制下的仿真结果。验证了混合仿真系统的准确性,阐述了利用未等值大系统开展FACTS应用研究的必要性。可以预见,混合仿真技术在大系统的FACTS研究中具有良好的前景。     

基于相对增益矩阵和 Prony 技术的南方电网FACTS 和 HVDC 之间交互影响分析

高压直流输电(HVDC)及灵活交流输电(FACTS)装置因其优良特性被广泛应用于现代电网中,但是其实际应用时间较短,加之其控制器的复杂性,使得对大规模交直流混联电网中 FACTS 装置之间及 FACTS 装置与 HVDC 间的交互作用的研究不够成熟和完善.文中以定量分析南方电网中FACTS 装置之间以及 FACTS 装置与 HVDC 系统间的交互作用大小为目标,建立了含 FACTS 装置和 HVDC 系统的多机电力系统的线性化模型,并详细阐述了引入不同 FACTS装置及直流系统时,控制变量、输出变量的选择及对代数方程的处理.接着对南方电网进行等值,利用该线性化模型推导出等值系统的传递函数,利用 RGA 方法找出 FACTS 装置之间以及 FACTS 装置与 HVDC 系统间的交互作用的大小.最后通过大扰动下的 Prony 分析验证了 RGA 分析结果的正确性.     

电力系统计算机及实时数字仿真(上)——电力系统计算机仿真

电力系统仿真覆盖了电力系统规划、设计及运行的全过程。不仅可对含有HVDC和FACTS装置的大型电力系统的动态行为进行仿真,而且可快速、准确地对复杂系统的控制和保护设备的行为进行验证。文中着重讨论计算机仿真系统软件包的特性及其工程意义,并以电力系统仿真软件包NETOMAC的实际工程应用为例,阐明了计算机仿真技术对电力系统规划、设计及运行的重要性。     

关于电力系统电磁与机电暂态混合仿真的研究

针对传统电磁暂态仿真规模不够和机电暂态仿真精度不足,难以满足含高压直流输电(HVDC)和灵活交流输电(FACTS)设备的现代电网的仿真需要,总结和归纳了基于两者的混合仿真如何解决仿真规模、速度和精度的问题.比较了3种仿真技术,着重阐述了混合仿真的关键问题(包括网络的划分、接口的选择、网络的等值、数据通信的时序以及不同类型模型的统一连接等).通过分析混合仿真的发展趋势,指出了实时混合仿真和超实时混合仿真的应用前景.     

电力系统计算机及实时数字仿真(上)——电力系统计算机仿真

电力系统仿真覆盖了电力系统规划、设计及运行的全过程。不仅可对含有HVDC和FACTS装置的大型电力系统的动态行为进行仿真,而且可快速、准确地对复杂系统的控制和保护设备的行为进行验证。文中着重讨论计算机仿真系统软件包的特性及其工程意义,并以电力系统仿真软件包NETOMAC的实际工程应用为例,阐明了计算机仿真技术对电力系统规划、设计及运行的重要性。     

含HVDC和FACTS装置的混合电力系统潮流计算方法

将HVDC和FACTS装置的有功和无功功率处理为与电压相关的负荷,从而建立了含HVDC和FACTS装置的混合电力系统潮流计算模型,给出了新的求解方法,并提出了对于这种混合电力系统的连续潮流计算方法.计算中考虑了发电机有功功率和无功功率限制、带负荷调压变压器分接头的变化和负荷电压静特性等因素.仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性.     

多FACTS协调控制数模混合仿真试验

目前,基于WAMS的多FACTS协调控制研究大多局限于理论计算和离线仿真,对于WAMS系统及FACTS装置控制特性的模拟与实际系统还存在一定的差异,为了更加准确地模拟协调控制过程,有必要在接入多种FACTS实际控制器以及PMU装置的实时仿真平台上对协调控制策略进行闭环验证。构建了一种基于WAMS的多FACTS协调控制数模混合仿真试验平台,其拥有强大的数字仿真软件、多种接口装置,多种FACTS的实际控制器PMU装置以及WAMS系统,基于此平台开发了多FACTS协调控制功能模块,能够从WAMS数据库中快速获取数据,按照算法进行实时运算,并将协调控制命令下发给各FACTS控制器。在此平台上,对多FACTS协调控制提高电力系统动态稳定性控制策略进行了试验研究,仿真结果证明了试验平台的实用性和有效性,为基于WAMS的多FACTS协调控制研究提供了新的手段。     

电力系统数模混合实时仿真技术的现状与发展

电力系统实时数字仿真与物理模拟相结合可以达到优势互补、优化模拟的效果。模拟仿真器与实时数字仿真系统之间能量与信号的交换 ,是数模混合实时仿真接口的主要问题。利用替代定理 ,两者之间可以通过戴维南等值电路和诺顿等值电路进行相互表述。实时数字仿真系统与HVDC原型模拟换流器构成的混合实时仿真系统在天—广高压直流控制与保护系统测试中得到了成功应用。实时数字仿真系统与动模机组的硬件连接则需要开发背靠背变流器。提出了先进的集成混合实时仿真系统的架构 ,其对经济有效地扩大实时仿真系统的规模具有重要的意义     

兴安直流双极闭锁反事故措施实时仿真研究

对“5·5”兴安直流双极闭锁故障的分析显示,由于兴安直流采用接地极线路与直流输电线路同塔架设,存在着双极闭锁潜在风险。因此,搭建了由实时数字仿真器（RTDS）与兴安直流实际的控制保护装置组成的闭环实验系统,针对直流控制保护故障重启功能进行大量实时仿真实验,内容包括实现接地极线路电流不平衡保护重启及定值调整,调整直流线路现有故障重启逻辑和模式,以及重启功能调整后对拉制保护的关联影响等。从直流控制保护的角度提出了有效地防止类似“5·5”兴安直流双极闭锁的措施。     

NETOMAC在电力系统实时仿真中的应用

基于电力系统仿真软件包NETOMAC和实时数字仿真器RIDS，提出了先进的集成混合实时仿真系统。此系统利用实时数字混合接口，将NETOMAC的机电暂态计算和RIDS的电磁暂态计算相结合，为大系统及包含多个灵活交流输电设备和高压直流输电的复杂系统的实时仿真提供了一个经济可行的解决方案。利用NETOMAC与实际的控制器和继电保护装置相结合构成的新型数字—物理混合动态仿真系统，可进行控制器和继电保护装置的实时测试。     

实时数字仿真器的应用

介绍电力系统实时数字仿真器(RTDS)的软硬件结构及其应用,阐述该仿真器在常规直流输电与特高压直流输电方面及FACTS(灵活交流输电)方面的应用,包括特高压直流实时仿真研究、直流系统成套设计计算校核、换流站二次系统联合功能及性能测试、直流保护定值校验、为运行部门服务以及轻型直流仿真研究等方面的应用。     

基于Hypersim的差动保护实时仿真测试研究

针对目前电力系统保护装置难以进行系统级实验的情况,采用实时仿真系统Hypersim构建了闭环测试平台。在Hypersim中建立了舰船环形供电网络的仿真系统,将仿真电流输出至差动保护装置,将装置的控制信号引入Hypersim实时仿真系统中进行闭环实验。对环形网络中典型短路故障进行了实验研究,差动保护装置动作正确。该实时仿真系统可用于其他复杂网络的保护测试。     

高压直流输电调度运行仿真技术探讨

讨论了高压直流输电系统调度运行仿真技术基本概念,提出了满足调度运行潮流计算所需要的直流输电数学模型和交直流混合潮流算法,介绍了全数字式与混合式交直流实时仿真装置的应用.对南方电网高压直流输电系统仿真技术实践情况进行了总结分析,验证了该数学模型和算法能较为准确地计算各种情况下的运行工况,使调度员和运行方式人员对交直流混合运行电网的特性认识更加深入.     

电力系统实时仿真技术分析

阐述了电力系统实时仿真技术的应用情况和发展前景。对实时数字仿真系统采用的各种硬件平台进行了分析和比较。结合实际工程项目对实时仿真测试技术的应用情况进行了详细介绍,并阐述了数模混合实时仿真系统的原理、结构和应用情况。提出了先进的集成混合实时仿真系统的架构。该系统对扩大实时仿真系统的规模具有重要意义。     

基于RTDS的“1.15”高肇直流极2闭锁事故仿真

基于实时数字仿真器(real time digital simulator,RTDS)搭建了仿真模型,并将RTDS与实际直流输电控制及保护装置连接,建立了交直流混合系统实时仿真实验平台。在此基础上,针对“1.15”高肇直流极2闭锁事故进行了仿真研究,成功地再现了实际故障过程,并分析了事故发生的真正原因：直流极控装置误将瞬时故障检测为永久故障,终止直流线路重启;并提出了合理的改进措施：修改极控装置中接地检测故障装置和直流线路重启去游离时间。