UPFC对风电场稳定性影响的仿真研究

在风速变化过大或发生短路故障时,异步风力机的电压变化也大,馈入电网的有功也有较大变化,与系统交换的无功增加,超过了系统安全约束,导致风电场停运。UPFC可以控制电压和潮流,维持风电场电压,减少无功交换,提高风电场有功的输送极限,维持系统稳定。通过Matlab/Simulink建立仿真模型,对UPFC的作用进行了验证。     

含UPFC网络的潮流计算及稳态特性仿真分析

基于统一潮流控制器(UPFC)控制支路的节点功率解耦法,提出了扩展雅可比法的含UPFC电力网络的稳态潮流统一计算方法。通过对IEEE标准系统的仿真,表明了该方法具有很好的迭代效果和收敛性,同时定性地说明了UPFC多种参数控制模式对电网灵活的控制效果。     

风电并网的静态电压稳定性研究

应用P-V曲线法对含风电场（基于变速恒频机组构成）的电力系统的静态电压稳定问题进行研究。提出基于连续潮流法的灵敏度指标来分析风电场并网后系统的静态电压稳定裕度及与相关支路的参与程度情况。通过含有变速恒频机组的风电场并网的简化模型算例进行了仿真研究,结果表明在电压稳定极限点附近,风电功率注入使得风电场及其附近节点成为电压不稳定的关键区域。     

华东电网电压静态稳定性研究

根据华东电网 1995年度运行方式 ,对系统的电压静态稳定性进行分析 ,包括确定电压静态稳定裕度、电压弱稳定区、关键支路和重要发电机组 ,求取对应于给定系统过渡方式的电压静稳极限以及判断系统失稳方式 ,对华东电网电压稳定性的分析及运行监控提供了重要依据。同时 ,计算结果验证了所采用的程序是有实用价值的     

基于BPA软件的地区电网静态电压稳定性分析

电力系统静态电压稳定分析对电力部门的电压稳定控制、调度规划等工作十分重要。基于静态模型提出了求取实际运行电网的功率-电压(P-V)曲线的方法,该方法采用电力系统潮流软件(BPA)作为计算核心,通过设计外部接口实现连续潮流仿真,进行电力系统静态电压稳定裕度分析及绘制P-V曲线。利用该方法对上海电网黄渡分区进行静态电压稳定分析,计算系统的相对电压稳定裕度,找出其存在的电压薄弱点,并提出了进一步提高静态电压稳定水平的若干措施。     

风电场接入地区电网静态电压稳定性分析

在风电场规划阶段,为研究地区电网允许接入风电场的最大容量,静态电压稳定性,在DIg SILENT软件中,绘制关键节点的PV曲线,分析了不同功率因数下电网的电压稳定性。以洋前风电场接入湛江电网为例,通过仿真得到了洋前风电场接入的最大容量。仿真结果可以为风电场规划提供一定的指导。     

含风电场电力系统的静态电压稳定性预警系统

针对静态电压的势态不确定性较强且电压稳定性难捕捉的问题,设计一种含风电场电力系统的静态电压稳定性预警系统。通过SCADA监视系统获取静态电压的实时数据,利用前台扫描机制初步分类和管理原始数据,采用后台扫描机制进行二次扫描,筛选负荷过载、潮流不可行以及电压异常事故数据;将筛选后的数据传输至系统服务器后端,设立预警等级由低至高的红、黄、蓝、绿、橙5种预警颜色,将电压失稳捕捉的实时情况与预警等级对应;利用密切正相关分析法,计算电力系统中负荷电路的电压敏感性,凭借特征向量矩阵确定敏感因子。实验证明：该系统可有效实现电压失稳捕捉及预警等级判定,提升了静态电压的稳定性。     

计及电压稳定的含高比例光伏电源电网FACTS优化配置

高比例光伏电源接入电网后,输电电网的电压和潮流均会发生剧烈波动,从而增加了无功功率的优化难度。文章提出了一种基于自适应粒子群算法的柔性交流输电设备优化配置方法。该优化配置方法以电压稳定性最优、可用输电能力最大、综合费用最小为目标,建立优化模型,并采用基于分布熵改进的自适应粒子群算法确定最佳配置方案。此外,文章还把IEEE-30节点模型的模拟结果和某地区电网的实际光伏出力测量结果进行对比。分析结果表明,文章所提出的优化配置方法能够实现典型柔性交流输电设备的优化配置,该优化配置方法的寻优精度、速度均显著优于传统粒子群算法和遗传算法;利用该优化配置方法确定的最佳配置方案可显著提高电网电压的稳定性和输电能力,降低综合费用,具有工程实用价值。     

基于遗传算法的UPFC模糊控制器研究

在统一潮流控制器(UPFC)基础上,提出一种基于遗传算法的模糊控制策略,通过优化模糊控制器的量化因子和比例因子优化隶属函数使系统响应具有很好的动态和稳态性能,利用MATLAB和PSCAD/EMTDC软件实现控制器设计.仿真结果表明,与传统PI控制相比,该设计方法能快速控制潮流,改善系统对故障的暂态响应过程.     

基于IMFO算法的光伏高占比电网UPFC参数优化模型

光伏高占比地区功率双向交换过程中系统存在暂态功角稳定及电压稳定问题,为得到电网在有功和无功动态波动下统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)的最优参数,文章通过对飞蛾扑火(MothFlame Optimization,MFO)算法进行改进,提出光伏高占比电网UPFC控制参数优化模型。首先,针对光伏高占比条件下电力系统UPFC串联、并联功率控制方法,建立基于UPFC的系统阻尼优化控制模型;其次,建立基于系统阻尼和电压偏差最优控制的UPFC参数改进的飞蛾扑火优化算法(Improve Moth-Flame Optimization,IMFO)模型;最后,通过MATLAB与PSD-BPA联合仿真,以东北某光伏高占比电网实际运行数据为基础,建立光伏高占比电网UPFC参数IMFO优化仿真模型。仿真结果表明,基于IMFO算法优化得到的UPFC控制参数,可有效提高UPFC设备对系统阻尼震荡及暂态电压稳定的支撑能力,与传统的MFO相比具有更好的收敛性。     

UPFC在江苏电网中的应用与控制效果

摘要： 晋北—南京和锡盟—泰州特高压直流工程落点苏北电网后,将会对江苏电网潮流分布带来不小的影响,因此,有必要对这2个直流投产后周边500 kV电网进行潮流优化控制研究。首先在PSS/E仿真程序中建立统一潮流控制器（unified power flow controller, UPFC）的机电暂态仿真模型;然后针对江苏电网2020年规划运行方式下,晋北—南京直流和锡盟—泰州直流相关断面线路N-1和N-2典型故障,研究断面线路潮流转移与过载情况;最后在江都—大港和泰州—凤城500 kV线路上安装UPFC,对存在线路潮流过载的故障,通过UPFC控制断面线路潮流转移,并计算所需的UPFC容量。     

平凉110 kV电网无功电压问题分析及解决方案

平凉电网的无功、电压存在的问题主要是华亭电网的无功潮流分布不合理和电压偏高问题,为了切实有效解决电压问题,查找原因,根据平凉电网4种典型方式,进行无功优化计算,分析平凉电网无功负荷分布情况和无功补偿情况,降低华亭电网110kV系统电压是此无功电压解决方案。     

贵州电网“十三五”静态电压稳定裕度的计算方法

电力系统的静态电压稳定裕度是评估系统静态稳定的重要指标,它是计算电压稳定限制的区域电力系统间输电能力的重要依据,也是系统选择是否进行预防控制措施的重要参考点。贵州电网“十三五”规划及相关专题要求对贵州电网“十三五”期间静态电压稳定裕度进行计算分析,而现有的静态电压稳定裕度分析软件如VSAP等存在计算节点数量限制,难以满足“十三五”期间贵州电网的静态电压稳定裕度计算要求,因此有必要寻求一种新的途径来求取贵州电网静态稳定裕度。文章提出了一种采用BPA潮流计算程序与MATLAB程序相结合的计算方法,BPA潮流计算程序主要用于系统的等值简化,MATLAB程序主要用于静态电压稳定裕度的计算,求解的算法采用最优潮流法。用此方法计算贵州电网“十三五”期间的静态电压稳定裕度,计算结果表明该方法有效可行,可推广应用于其他省级电网及区域电网的静态电压稳定裕度计算分析工作中。     

基于模态法的静态电压稳定性分析

提出了基于模态法的静态电压稳定性分析的新方法,通过建立模态法的静态电压稳定分析数学模型,求取潮流方程雅可比矩阵的最小特征值及其相对应的特征向量,以最小模特征值来间接评估系统的静态电压稳定裕度,并在此基础上提出了参与因子指标,计算各个节点在最小特征值下的节点参与因子来找出哪些节点或区域的电压稳定性较差.通过对某大型电网进行研究,得到其相应的电压薄弱区域,并与灵敏度分析法所得到的结果进行对比,结果基本一致,从而验证了本文方法的合理性与有效性。     

风电接入地区电网的的静态电压稳定性研究

通过电力系统仿真软件DIgSILENT对实际系统进行了大量潮流计算,分别使用P-V和V—D曲线分析方法对异步机风电场与基于双馈感应电机的变速风电场接入电网后的静态电压稳定性进行了比较研究;通过研究表明在静态方面基于双馈感应发电机的变速风电场的电压稳定性明显要好于异步机风电场,可以在很大程度上提高风电场接入系统的最大容量。     

基于ELM预测模型的高比例新能源电网改进频率控制策略

高比例新能源电网中,功率与频率变化存在很强的非线性,自动发电控制（AGC）作为电网调节频率的主要控制手段,目前的控制方式无法很好地适应强非线性特性电网的调频需求。鉴于此,提出了基于极限学习机（ELM）预测模型的高比例新能源电网改进频率控制策略。其特点在于通过ELM算法和历史运行数据,建立电网功率变化与频率变化的实时频率预测模型,进一步基于预测模型分析AGC调节机组的调频能力,按照调频能力优化AGC的区域功率控制需求功率分配。其优势在于通过机器学习拟合频率非线性调节规律,优化AGC频率控制,提高系统频率调节的快速性和可靠性,从而提高含新能源电网稳定性。最后通过电网SCADA实际数据建立预测模型并验证其准确性和实时性,并通过应用实例证明所提策略可以实现快速稳定调频。     

电力系统静态电压稳定性的支路阻抗裕度指标

针对电力系统静态电压稳定性负荷裕度指标的缺陷,提出了基于支路阻抗参数空间中最近崩溃点的支路阻抗裕度指标模型及其求解算法,在3节点至3012节点12个算例系统上验证了模型及算法的有效性,并通过对比分析指出该指标能在一定程度上弥补负荷裕度指标的天然缺陷并与之互补,在指示静态电压稳定关键支路、估计N-1故障后稳定性等方面具有独特的价值及良好的应用前景。     

计及风电汇集系统静态电压稳定性的网储联合规划

化石能源急剧消耗和生态环境问题的凸显,使得以风电、光伏为代表的可再生能源迅速发展.然而,网源发展不协调、风电随机性及并网点电压稳定性等一系列问题阻碍了风电大规模并网.综合考虑风电的不确定性、规划方案的经济性和风电场汇集系统静态电压稳定性等3个方面,建立了计及风电场接入的网储联合规划模型.考虑到模型的非线性特征,提出利用...     

福建电网故障扰动下的暂态电压稳定性研究

以福建电网2008年年底大方式为基础,采用PSD电力系统分析软件对各种故障扰动下福建电网的暂态电压稳定性进行数字仿真计算和分析,模拟了三相故障永久性跳闸、发电机组失磁、两台联变故障、电厂全停等多重故障形式.仿真结果分析表明,该方法研究动态电压特性有效,采取合理的控制措施可提高电网可靠性和系统抗扰动能力.     

考虑新能源集群接入的送端电网电压频率控制优化模型

随着大规模新能源发电资源集群接入电网,送端电网受到新能源出力波动、输电线路故障、发电机组投切等大扰动所造成的电网电压、频率波动问题愈加严重。为此,文章提出一种考虑新能源集群接入的交直流送端电网电压、频率控制优化模型。首先,深入研究西北地区送端电网发生故障后的电压、频率变化特性,分别从送端电网频率响应、暂态电压稳定裕度、暂态电压恢复速率指标3个方面对含大规模新能源发电集群接入的送端电网运行特性进行研究;然后,以交直流送端电网的总调节控制成本最优为目标,并考虑送端电网潮流、暂态电压和频率等约束条件,建立交直流送端电网电压、频率控制优化模型,并采用改进差分进化算法进行求解;最后,选取西北某地区电网数据,搭建仿真模型验证该方法的有效性。