转子角动量分析及其在一次调频中的应用

在孤立电网中快速、准确地选出临界机群,加强临界机群的调频能力,能够提高孤网的稳定性.从发电机原始转子运动方程出发,研究了不平衡功率积分和转子角动量对时间积分的物理意义;分析了它们同惯性时间常数的关系,提出了根据发电机角动量增量选择临界机群的性能指标.将角动量选择临界机群与暂态稳定计算中的分段计算法选择临界机群相比较,体现了角动量选择临界机群的优越性.通过优化调速器参数加强临界机群的一次调频能力,从而提高孤立电力系统频率稳定性.并以孤网四机系统为例,用仿真实验验证了方法的可行性和优越性.     

薄弱电网频率稳定性控制策略研究及应用

孤网运行是电力系统极端情况下的特殊运行方式,也是薄弱电网的一种表现形式。主力发电机组在孤网中所占的比重较大,自平衡能力较差,同样的功率不平衡会引起较大幅度的频率波动,严重时造成机组超速停机,导致电网失电,因此研究提高孤网运行稳定性的控制策略具有特别重要的意义。从薄弱电网运行的特点出发,分析了其运行的不稳定性,较全面地梳理了一次调频、二次调频、快速降负荷和OPC等提高孤网运行稳定性的控制策略,并结合国外某孤网出现的不稳定情况,制定了提高孤网稳定性的控制策略。实际应用表明,该控制策略在电网异常振荡时可使电网在较短时间内实现供需平衡,达到稳定电网频率的目的。     

孤网运行中数模联合电液控制系统

分析了汽轮发电机在孤网运行中一次调频、二次调频的特性和关系,研究一种数模联合电液控制系统,通过一次调频卡、阀门曲线卡实现快速硬件调频,提高一次调频响应速度和稳定性,缩短频率调整周期。阐述了系统硬件、软件特征,取消一次调频死区。设置硬件一次调频回路与软件二次调频联合控制,在实际应用中被证明是可行的。     

晶闸管电子负荷在孤网频率振荡抑制中的应用

在电力系统运行过程中,出现大型负荷突然丢失而发电机调节能力不足时,系统频率升高,频率和功率发生振荡,甚至会导致系统崩溃。在只有数台发电机的孤岛供电系统中,发电机调节能力有限,常规负荷需要担任生产任务,并不能参与调频,故孤网系统缺乏有效的调频手段。文中提出一种基于晶闸管控制的电子负荷装置,对其工作原理、孤网频率振荡抑制机理和控制策略进行分析,基于实时数字仿真系统(RTDS)研究不同参数下电子负荷装置在频率振荡抑制方面的效果。研究表明,采用电子负荷装置可以通过负荷动态控制参与一次调频,为孤网频率振荡抑制提供了新的思路。     

变频空调负荷虚拟同步机化改造及其参与微网互动调控

为了提高微网系统运行的安全稳定性,充分发掘海量空调负荷资源的可调潜力,从而增强负荷响应自主性,在对空调压缩机电机控制电路改造的基础上,提出了一种变频空调负荷虚拟同步机群参与微网调频的控制方法。首先对变频空调压缩机电机进行负荷虚拟同步机控制改造,建立其控制模型;然后将空调压缩机电机进行聚合等值,便于其参与微网互动调控;接着建立了变频空调负荷虚拟同步机群参与微网互动的控制架构;最后提出变频空调负荷参与微网一次和二次调频的策略,并通过对变频空调负荷虚拟同步机群控制仿真,验证了负荷虚拟同步机化改造能够有效提升空调负荷参与调频的能力。     

单元机组控制策略对电网频率影响分析

探讨发电厂侧单元机组一次调频、OPC参数设置对孤网运行时电网频率稳定性的影响。通过对一起铝电网孤网运行时因低频造成的垮网事故进行分析,发现事故原因与单元机组一次调频限值设置不当,OPC控制策略设置考虑不周全等因素有关,并提出了改善措施。对单元机组一次调频、OPC控制策略等进行改善后,可有效提高孤网运行时电网频率稳定性。     

孤网发电机调速系统参数定量调整理论分析

为了分析调速系统对孤网一次调频频率响应的影响,合理调整其工作模式及参数,以孤网一次调频的频率响应特性作为研究对象,提出了一次调频评价指标。在此基础上,利用根轨迹及主导极点分析法从理论上分析了调速系统中调差系数、参与一次调频的机组比例、油动机时间常数及发电机惯性时间常数各线性环节对孤网调频性能的影响。并以孤网静态频率特性为出发点,分析了死区、调频上下限及OPC动作定值等非线性环节对调频性能的影响,提出了相应参数定量调整的方法,为孤网调速系统参数调整提供了理论依据。     

基于曲线拟合的电力系统紧急控制切机策略研究

切除发电机是电力系统中提高暂态稳定性的有效方法之一。针对电力系统暂态稳定控制中现有切机控制策略的不足,提出了一种紧急切机控制的曲线拟合切机策略。利用△P积分方法确定大扰动下的临界机群,根据故障后短时间内（0.1s）临界机组实际数据,计算发电机惯性中心坐标下的Pe-δ曲线,对其进行多项式最小二乘曲线拟合,预测临界机组能量变化曲线,预判系统稳定性及快速计算切机量。通过NewEngland10机39节点系统的应用说明算法的有效性。     

微网孤立运行时的调频策略研究

微网在主网发生故障或检修时运行于离网模式下,此时处于孤立状态的微网必须要有自身的调频能力。提出了一种孤立微网的频率控制策略,提高了孤立微网的抗频率干扰能力。提出的控制策略针对各种微源对频率调节的不同特性和能力,将微网中调频微源分类处理,通过设置判定条件和参数决定各微源是否参与调频以及参与分量,使得孤立微网具有经济快速的调频策略。最后使用Matlab/Simulink仿真软件建立微网仿真模型,验证所提出调频策略的有效性。     

微网孤立运行时的调频策略研究

微网在主网发生故障或检修时运行于离网模式下,此时处于孤立状态的微网必须要有自身的调频能力。提出了一种孤立微网的频率控制策略,提高了孤立微网的抗频率干扰能力。提出的控制策略针对各种微源对频率调节的不同特性和能力,将微网中调频微源分类处理,通过设置判定条件和参数决定各微源是否参与调频以及参与分量,使得孤立微网具有经济快速的调频策略。最后使用Matlab/Simulink仿真软件建立微网仿真模型,验证所提出调频策略的有效性。     

高原水光柴孤立电网中频率一次调节研究

A电网是极高海拔地区孤立小容量电网,其主要电源是水轮发电机和柴油发电机,因在高原大气条件下难以协调两种发电机运行中的功率分配,后者不参与电网的一次调频,削弱了电网的调频能力,难以应对A电网光伏一期无储能2 MWp接入后的功率扰动.分析了在光照强度短时下降较多的情况下,柴油发电机不参与系统一次调频对A电网稳定性的影响;提出了柴油机参与一次调频后与水轮机间功率协调分配的措施,并进行了仿真计算,结果表明,此举可有效提高A电网的稳定性.     

基于RTDS的孤网频率特性仿真

为研究孤网频率特性,以便采取措施保障电网安全稳定运行,针对2008年初桂林地区电网孤网运行的实际情况,利用RTDS搭建了国电永福电厂#2机单机带负荷的孤网仿真模型。通过仿真实验和理论分析,深入研究机组一次调频中调差系数、调频限幅、调频死区、励磁系统AVR各参数的设置以及负荷特性对孤网频率稳定性的影响,仿真结果对于孤网运行具有重要的现实意义。     

基于虚拟同步发电机的微网逆变器设计

传统的同步发电机能够实现调度运行、负荷功率分配、调压调频等多种功能,并且具有自平衡能力、大感性输出阻抗、下垂特性和大转动惯量等特点。假如微网逆变器能模拟同步发电机的运行特性,那么它将像同步发电机一般支撑大电网的正常运行,同时能节约同步发电机所需的巨大空间,降低了成本。基于此,研发了一台基于同步发电机算法的新型微网逆变器,即虚拟同步发电机(VSG),并且进行了并网/孤网实验,实验结果证明了VSG算法的可行性,并且实现了模拟同步发电机的调频调压特性。     

基于改进虚拟同步发电机的多逆变器频率无差控制策略

在采用传统虚拟同步发电机频率恢复控制的离网微电网中,由于纯积分模块的引入和一次调频响应较慢,造成系统功率分配不均和一、二次调频耦合问题.为此提出了一种具有自动开关延时的虚拟同步发电机无差调频控制策略,即用可控的频率积分反馈回路代替传统虚拟同步发电机频率控制回路.通过改进的控制策略,可使微网逆变器根据角速度变化量的不同自...     

影响风电一次调频能力的参数选取

变速风力发电机本身没有频率调节能力,因此随着孤岛运行的微电网中风电渗透率的增加,系统频率调节能力越差,提出在风电机组转子侧附加虚拟惯量和转速控制环节使风力发电机主动响应频率变化,参与系统的一次频率调节,由于风电调频效果受多个因素的影响,因此要达到最佳的调频性能就需分析影响风电调频能力的参数并选取合适的参数值。通过增大微电网中风电渗透率验证所提控制策略对提高系统频率稳定性的作用,并分析风电机组与常规同步发电机的一次频率调节系数以及风电机组预留的备用大小对微电网一次频率调节的影响,通过仿真,选取合适的调频参数从而充分发挥风电机组的调频能力,减轻同步发电机的调频压力,增强系统的频率调节特性。     

基于虚拟同步发电机技术的微电网孤网运行控制策略

微电网孤网运行时,由于没有大电网做后背支撑,其静态稳定性和暂态稳定性都较差。为了解决该问题,本文提出一种基于逆变型电源的虚拟同步发电机技术,让分布式电源能对微电网提供稳定的电压和频率。借鉴传统同步发电机的相关特性,建立虚拟同步发电机模型,研究虚拟同步发电机有功功率和无功功率的控制策略。针对微电网孤网运行情况下的稳定状态和切负荷过程进行仿真和实验,通过分析系统电压电流的变化情况以及虚拟同步发电机输出功率的响应速度和超调量,判断应用虚拟同步发电机技术的微电网在孤网运行情况下稳定性的好坏。实验证明:所提的控制策略能够保证微电网在孤网运行情况下的稳定性,具有较好的实用性。     

考虑双馈异步发电机转速限制的电网频率协调控制策略

双馈异步发电机(DFIG)参与惯性调频能减小频率变化率,一次调频能减小稳态频率偏差。为解决上述两种策略协调控制过程中因频率偏差和微分系数选择而易导致异步发电机转子转速越限的问题,提出一种考虑转速限制的电网频率协调控制策略。通过控制DFIG的输出功率,确保转速偏差和频率偏差成正比。以转子转速为约束,整定频率信号的比例系数。根据电网频率变化情况,调整输出功率参考值,使得转速保持恒定,且有利于频率的恢复。仿真结果验证了所提策略能有效防止转子转速越限,有助于提高系统频率的稳定性。     

燃料电池对孤网微电网频率影响研究

针对现有微电网孤网运行模式,以提高微电网孤网运行时频率稳定性为目的。构造一种循环系统是由质子交换膜燃料电池（PEMFC),水电解装置,储氢装置组成,实现无差调频。同时提出蓄电池考虑SOC的改进下垂控制参与一次调频。并制定蓄电池组与PEMFC循环系统具体参与调频的控制策略。通过计算与仿真表明,所构造PEMFC循环系统与采用动态下垂系数的蓄电池的调频控制策略能够快速实现微电网一次调频和二次调频。     

微电网孤网运行时的频率特性分析

微电网孤网运行时的频率特性是微电网运行机理分析和控制策略研究的基础.针对逆变器、同步发电机和异步发电机不同接口型微电源,分别从控制策略、传递函数和结构特点等方面进行定性和定量分析,结果表明不同的微电源具有差调频、无差调频和无调频特性3种不同的调频作用.微电网的频率特性由不同微电源的调频特性共同决定,是否存在无差调频型微...     

300MW火电机组孤网稳定运行控制技术

为解决受冰灾影响的桂林区域电网的安全供电问题,采取了国电永福电厂3号300 MW机组单机带孤立电网运行的策略.在工程实践中,采用DEH一次调频的频差修正回路进行频率控制方案,并对3号机组孤网运行的频率稳定和电压稳定进行了分析,提出了机组孤网运行时控制系统的技术改进措施;对机组孤网运行的过程曲线进行跟踪分析,发现了汽轮机转速调节过频的问题,通过对一次调频死区的调整使问题得到解决.以上措施的实施确保了火电机组单机带孤网运行的顺利进行.