短路故障下单机无穷大系统的暂态稳定仿真分析

电力系统暂态稳定性是评估电力系统安全稳定运行的重要指标。短路故障是电力系统暂态稳定分析中最常见的大干扰信号,因此着重分析短路故障情况下电力系统暂态稳定变化特性。当系统发生短路故障时,根据发电机转速变化曲线可判断系统暂态稳定性。通过改进欧拉法对发电机转子运动方程进行数值求解,获得发电机转速的数学计算模型。采用单机无穷大系统模拟实际电力系统,建立短路故障下暂态仿真模型,从切除故障时间和调节发电机励磁系统两个方面分析电力系统暂态稳定性,结果发现通过快速切除故障和调节励磁放大系数均可保障系统的稳定性。研究成果可为电力系统稳定性的分析和控制提供有力的支持。     

系统惯性时间常数对互联电网暂态稳定水平的影响

由于区域电网的互联,整个系统的惯性时间常数将会发生明显变化,继而会影响整网的暂态稳定水平。基于暂态能量函数法,通过对等值2机系统进行数学推导并作暂态稳定分析,研究了系统在各种运行方式下,2端机组惯量变化对电力系统暂态稳定水平产生的影响,比较了两端机组惯量变化分别对系统暂态稳定性的影响,并发现了系统机组惯性时间常数对系统暂态稳定水平造成的影响与系统的负荷水平及初始工况有关。在理论分析的基础上,结合相关算例在各种运行方式下进行了仿真研究,仿真结果验证了分析结果的正确性。     

暂态低压减载对电力系统仿真结果的影响

电力系统暂态稳定性是评估电力系统稳定性的重要方面,它的可信度很大程度上决定了电力系统规划、运行的有效性和合理性。目前,电力系统暂态稳定仿真可信度提高的瓶颈在于负荷模型,虽然近年来出现了许多新型实用的负荷模型,但负荷的一些固有特性,尤其是暂态低压减载特性并没有在暂态稳定仿真当中得以体现。为验证暂态低压载特性对暂态稳定仿真的影响,本文以CEPRI-36节点系统为例,比较了不同负荷模型在发生暂态低压减载和未发生暂态低压减载情形下对暂态稳定仿真结果的影响,结果表明负荷的暂态低压减载特性和负荷模型一样都对仿真结果有着很大的影响,这种特性应该在暂态稳定仿真中加以考虑。     

福建——华东联网工程串补技术的应用探讨

华东—福建联网后出现的暂态稳定性问题和低频振荡问题使华东—福建联络线输送能力受到很大限制,并威胁电网的安全稳定运行。文中对联络线采用串联补偿技术来提高输送能力和解决低频振荡问题进行可行性探讨。利用德国西门子公司的电力系统仿真软件NETOMAC,在分析2007年华东—福建联网暂态稳定性问题的基础上,对联络线采用固定串补(FSC)方案进行了仿真计算,对各种串补度进行了比较研究;在分析2007年华东—福建联网后的低频振荡问题的基础上,对联络线采用可控串补(TCSC)方案进行了频域分析和时域分析研究。研究结论表明,串补技术可显著提高福建电网的暂态稳定性水平,大大提高华东—福建联络线输送能力;采用TCSC可以很好地解决华东—福建电网互联后联络线上的低频振荡问题。     

基于MATLAB的复杂电力系统动态仿真

介绍了电力系统暂态稳定的基本概念 ,研究了各种短路故障对系统暂态稳定的影响。采用先进的仿真软件工具MATLAB中的电力系统仿真工具箱 ,建立各元件的数学模型 ,最后组成仿真模块 ,对复杂电力系统进行动态仿真。仿真结果表明 ,故障切除时间对于电力系统稳定性有着决定性的意义     

基于MATLAB的复杂电力系统动态仿真

介绍了电力系统暂态稳定的基本概念,研究了各种短路故障对系统暂态稳定的影响.采用先进的仿真软件工具MATLAB中的电力系统仿真工具箱,建立各元件的数学模型,最后组成仿真模块,对复杂电力系统进行动态仿真.仿真结果表明,故障切除时间对于电力系统稳定性有着决定性的意义.     

大型风电场对电力系统暂态稳定性的影响

对大型风电场接入后的电力系统暂态稳定性进行了研究.从理论上分析了基于双馈感应电机的风电机组的暂态稳定机理;基于双馈风电机组的动态数学模型,通过仿真计算研究了大型风电场并网对电力系统暂态稳定性的影响,分析比较了在同一接入点接入双馈风电机组与接入同步发电机组对电力系统稳定性的影响,仿真计算进一步验证了理论分析的结果;最后得出结论:基于双馈风电机组的风电场对电力系统暂态稳定性的影响要好于在同一接入点接入相同容量的同步发电机组.     

同步电机模型对暂态稳定性的影响分析

采用电力系统综合程序不同精度的同步电机数学模型,基于潮流进行暂态稳定仿真计算。通过对仿真实例计算得到暂态稳定结果,分析和比较电机数学模型对暂态稳定性研究的影响。     

永磁直驱风机风电场并网电压稳定性及其无功补偿分析

针对风电场并网容量的逐年增长对电力系统稳定性产生的影响,以及大规模风电场接入局部电网带来的电压稳定问题,建立了永磁直驱风机风电场并入交流电网的电磁暂态等值模型,分别从静态和动态角度分析了并网点短路比、联络线等效电阻与电抗比值(XL/RL)对并网点电压稳定性的影响,并采用机端并入并联电容器和并网点并入STATCOM方式进...     

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.     

福建与华东联网对福建电网安全稳定影响的研究

对福建与华东联网后福建电网安全稳定问题进行了研究。从福建电网暂态稳定、内部网架结构、低频振荡、无功补偿与短路电流等方面分析了联网对福建电网的影响,并给出了有关计算结果。分析表明,联网对改善福建电网频率稳定性特别是大机组甩负荷后频率稳定性的作用十分显,但同时也可能带来一些新的问题,例如由于联网初期福建电网规模较小,在送电功率较大时联络线切除后对福建电网的影响较大。针对联网后的福建电网安全稳定问题,     

含非同步机电源交流电网暂态稳定性的电磁暂态仿真研究

随着非化石能源占一次能源比重和电能占终端能源比重的大幅度提升,大量非同步机电源通过电力电子换流器并网,导致同步机电源在电网中的主导地位被打破,使原本复杂的电力系统稳定性问题变得更加复杂。针对包含非同步机电源的交流电网的暂态稳定性问题,基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,在2区域4机系统中,通过逐步等容量替换同步机电源,仿真研究分析了交流系统临界清除时间随非同步机电源比例、非同步机电源同步机制、非同步机电源并网位置、故障类型和故障位置5个影响因素的变化趋势。仿真结果表明,随着系统中非同步机电源占比的增加,系统的暂态稳定性逐渐增强。当系统中非同步机电源占比相同时,非同步机电源分散并网可以同时增强所在区域的暂态稳定性;在非同步机电源占主导的交流电网遭受故障时,暂态响应快,故障恢复时间短,不会表现出同步机电源的功角特性。     

关于半波长输电的几个原理性问题

针对半波长输电中的几个原理性问题展开研究,包括稳态运行时的工频过电压问题、故障引起的工频过电压问题、静态功角同步稳定性问题和暂态功角同步稳定性问题等。文中首先建立了适用于稳态和暂态分析的远距离输电系统等效电路模型,模型中考虑了送端系统和受端系统。为方便描述系统特性,给出了一个采用实际线路参数的测试系统。基于等效电路模型,推导并计算了系统的谐振输电距离。之后,通过理论分析和数值计算寻找系统的可行输电距离范围。结果表明:在考虑暂态频率偏差的情况下,为满足稳态过电压和小干扰稳定性的要求,系统的输电距离应在大于谐振输电距离的一定范围内。当输电距离在上述范围内时,线路中某一特定点的三相短路故障会导致最严重的暂态工频过电压,同时系统很可能失去同步稳定。由于暂态工频过电压和暂态稳定性的约束,半波长输电系统不可能实际运行。     

海南电网与南方电网主网联网的特性研究

从频率稳定、电压稳定、功角稳定和动态稳定性的角度出发,全面研究了海南电网与南方主网联网对海南电网安全稳定的影响.联网后对海南电网的潮流和短路电流影响不大,海南电网的频率稳定性得到显著改善,电压稳定性有所提高,功角稳定性有所降低;联网后增加了海南相对于主网的振荡模式,可是其阻尼满足动态稳定要求;主网发生严重故障,可能导致海南电网频率或功角失稳;海南电网的运行方式改变,将对系统的稳定水平产生一定影响.综合各种稳定情况,联网后海南电网的稳定水平得到了提高,研究成果将为联网后电网的生产运行提供重要的依据和参考.     

PSS对电力系统暂态稳定性的影响研究

采用Kundur四机两区域模型,设置三相短路来研究PSS对暂态稳定性的影响,实验结果表明,适当设置参数的PSS能在一定程度上提高电力系统的暂态稳定性。     

基于TPSC技术的短路电流限制器在华东电网中的应用研究

基于TPSC技术的短路电流限制器作为一种新型FACTS设备,不仅能够有效地抑制短路电流,而且具有不改变电网正常情况下的有功、无功和电压分布的优点。对基于TPSC的短路电流限制器在华东电网中的应用进行了全面的研究,探讨了华东电网的短路电流水平、限制器的布点和抑制短路电流效果、限制器安装后系统的暂态稳定性等问题,并进行了限制器基本原理的电磁暂态过程仿真。     

风电场联络线短路电流特性的研究

为了对包含双馈感应风力发电机风电场的联络线保护进行研究,有必要对联络线发生故障时的短路电流特性进行分析。对于联络线对称短路故障,利用双馈风力发电机定、转子磁链的暂态变化机理,推导了双馈风力发电机组在联络线远端和近端故障情况下的定子暂态电流解析表达式。对于不对称短路故障,通过利用对称分量法和双馈感应风力发电机简化正负序等效电路,定性地分析了联络线发生不对称故障时的短路电流特性。仿真结果表明含双馈感应风力发电机的风电场联络线短路电流特性与常规电力系统短路电流特性有明显差别。     

福建与华东联网运行方式研究

福建与华东电网将于2001年实现联网，合理安排联网线的运行方式，在保证电网安全稳定运行的前提下，充分发挥联网的经济效益，就显得至关重要。计算分析表明，联网后华东电网的暂态稳定水平基本不变，福建电网暂态稳定水平下降较多。联网线的静稳定极限在1400MW左右，联网线单相重合闸时间取为1．0s比较合适。     

一种基于相对熵组合赋权法的区间联络线选取方法研究

电网分区后合理确定区间联络线的选取对于抑制短路电流、合理化电网结构、避免连锁故障的发生具有重要意义。为此,研究了一种基于相对熵组合赋权法的区间联络线选取评估方法。该评估方法选取短路电流、潮流分布、潮流转移、电压稳定和节点短路容量作为综合评价的指标,并且采用整体短路电流水平、潮流熵、潮流转移熵、系统的最大负荷裕度和系统短路容量裕度来定量描述上述评价指标。为避免单一赋权法的局限性,采用相对熵组合赋权法确定各评价指标的综合权重,得到区间联络线选取方案的综合评估值,进而确定最优方案。最后利用PSD电力系统分析软件进行仿真,仿真算例验证了该方法的有效性和可行性。     

川电东送工程系统调试

川电东送输变电工程于2002年4月完成系统调试并投入运行，实现了华中电网和川渝电网通过380km万龙联络线的联网运行。系统调试的主要结论为：(1)投、切万龙空载线路，断路器无重燃，试验结果在规程允许范围内(2)在万龙线万县侧进行人工单相接地试验，系统一次设备、继电保护、操作控制系统均正常运行或动作。(3)华中一川渝电网通过万龙联络线并、解列操作不会对系统造成大的冲击。(4)系统扰动试验(包括切机、跳线、投切电抗器和单相对地短路)表明互联系统能够经受这类扰动，保持稳定运行。