分布式电源对配电网电压骤降影响的仿真研究

随着国家大力推进分布式电源的发展,配电网电压骤降现象将变得更为复杂。基于分布式电源接入配电网的特点,运用电磁暂态仿真PSCAD/EMTDC软件建立分布式电源模型,应用所建立的模型对某企业电网络进行仿真计算,研究分布式电源在不同故障类型、并网方式、容量、接入位置等因素下对电压骤降的影响,得到分布式电源缓解电压骤降问题的策略。     

电压骤降和瞬时供电中断概率评估的蒙特卡罗仿真

对动态电能质量中最主要的两个问题——电压骤降和瞬时供电中断进行了研究，提出了基于非序贯蒙特卡罗模拟和电磁暂态仿真相结合的电能质量概率评估新方法和相应的概率评估指标体系。算法利用蒙特卡罗仿真得到各种故障信息，并考虑保护设备的参数及各种故障类型，通过仿真程序PSCAD／EMTDC对蒙特卡罗模拟法随机产生的各种故障形态进行仿真计算，最后分析统计得到系统和敏感负荷点电能质量的各项概率指标。文中以RBTS标准测试系统为例进行了计算分析，算例表明了模型和算法的有效性。计算结果对规划调度有重要的参考价值。     

接力式馈线自动化测试方法研究与应用

在现有馈线自动化仿真测试方案的基础上,引入电力系统暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,通过PSCAD/EMTDC接口模块开发实现了其与现有馈线自动化测试平台的数据同步,进而构成了实时闭环的高保真仿真测试系统。通过PSCAD/EMTDC仿真得到的电流电压可以实时地注入到配电自动化主站或配电终端中,同时被测系统的开关状态也同步地反馈到PSCAD/EMTDC中。新的测试方法可以逼真地模拟配网系统各种运行工况和故障形态,尤其是实现了对接地故障的仿真测试。应用新的测试方法对智能分布式馈线自动化系统进行了测试,实际验证了新方法的可行性。     

PSCAD/EMTDC与Matlab接口技术在继电保护仿真中的运用

以配电网单相故障选线为背景,以提高PSCAD/EMTDC在电力系统仿真中的灵活性为目的,提出了基于PSCAD/EMTDC与Matlab语言接口技术的自定义模型实现方法。文中对电磁暂态分析程序PSCAD/EMTDC与数学模型软件包Matlab之间的接口进行了研究,充分利用了PSCAD/EMTDC与Matlab两款软件的优点。用PSCAD/EMTDC建立接口模型,启动Matlab数据引擎调用M文件,实现接口模型的参数设置。分析了一个配网单相短路实例,将接口程序产生的数据进行处理,将它作为选线算法的入口数据并进行故障选线。仿真表明,通过相应的接口技术可以实现自定义模型的故障选线功能,仿真验证了这一点。     

基于PSCAD/EMTDC的传输线路故障仿真研究

为了研究传输线路发生故障时电路中的电压和电流的变化情况,利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对输电故障线路进行了建模,并在此基础上对其进行仿真分析。仿真结果表明,在PSCAD/EMTDC环境下建立的模型能够比较准确地描述在暂态过程中输电系统的动态特性,为现场运行以及故障分析提供参考。     

基于双端信息的高压架空线断线故障识别原理

高压架空线路受外力和雷击影响容易发生断线故障,而目前的线路保护装置需要故障线路落地后才能准确对断线故障进行识别。针对目前缺乏专门的断线故障保护方法的问题,提出一种基于双端信息的线路断线故障保护新原理。新原理利用线路两端的电压、电流信息,分别计算各相线路"计算电压降落"和"测量电压降落",并根据两种电压降落之差的幅值和线路电流的大小,实现了断线故障的快速可靠识别。最后,在PSCAD/EMTDC平台对所提保护原理进行了仿真验证。     

PSCAD/EMTDC自定义元件在电力系统仿真中的运用

以配电网单相故障选线为背景,以提高电磁暂态分析软件PSCAD/EMTDC在电力系统仿真中的灵活性为目的,提出了基于PSCAD/EMTDC与MATLAB接口技术的自定义模型实现方法.充分利用了PSCAD/EMTDC与MATLAB两款软件的优点.用PSCAD/EMTDC建立接口模型,实现接口模型的参数设置,启动MATLAB数据引擎调用M文件.分析了一个配网单相短路实例,将接口程序产生的数据作为选线算法的入口数据并进行了一种方法的故障选线.仿真结果表明,通过相应的接口技术可以实现自定义模型的故障选线功能.     

感应电动机动态特性与电压骤降的相互影响

基于不对称电压骤降推导了感应电动机电磁和机械回路方程,并结合电压骤降过程,分析了感应电动机动态特性和电压骤降的相互影响。运用电力系统计算机辅助设计和电磁暂态模拟程序软件（power systemcomputer aided design and electric magnetic transient in DC system,PSCAD/EMTDC）建立仿真模型来计算感应电动机的动态特性对电压骤降波形、电压骤降幅值和持续时间等特征参数的影响,以及不对称和对称电压骤降对感应电动机的母线电流、转速和电磁转矩等特性的影响。仿真结果表明感应电动机动态特性与电压骤降之间是一种动态的关系：感应电动机的动态特性会使电压骤降波形发生畸变,造成电压骤降幅值和持续时间等特征参数发生变化,而电压骤降也会造成感应电动机母线电流、转速和电磁转矩等特性发生变化。     

基于PSCAD/EMTDC的大规模交直流系统快速建模及有效性分析

为提高大规模交直流系统PSCAD/EMTDC仿真模型建立的效率,基于PSS/E数据文件,提出了一套系统快速建模的程序化流程。给出了PSS/E和PSCAD/EMTDC之间关键元件的模型对应关系,并描述了快速建模的详细过程:先提取元件连接、元件参数等信息,通过区域判据和电压分层实现网络模块化,再结合坐标变换完成整个网络在各子模块下的布局、元件模型的建立及各参数的设定,最后,通过自动布线生成PSCAD/EMTDC仿真模型。仿真结果表明,在稳态、直流闭锁和交流对称故障下,转换前后的系统稳态和暂态特性相一致,该结果验证了快速建模方法的有效性;在交流不对称故障下,模型转换前后的机电暂态与电磁暂态特性不一致,这表明了机电暂态仿真程序的局限性和电磁暂态仿真程序的必要性。     

CVT故障与二次回路的扰动传递

就某变电所CVT故障后电压异常信号在电压二次回路的传递进行了讨论,从原理上时电压回路传递故障信号的现象进行了分析,通过PSCAD/EMTDC专业电力系统仿真工具仿真,对该现象进行了验证,提出了各个电压回路N600分别实现一点接地的必要性。     

含分布式电源的配电网电压暂降评估

运用蒙特卡洛法研究了含分布式电源的配电网电压暂降评估。分别建立了同步机型DG和逆变器型DG的仿真模型,然后基于EMTDC/PSCAD运用蒙特卡洛法对含分布式电源的典型配电网进行了仿真,采用系统平均均方根值变化频率作为评价各节点电压暂降的指标。结合多个仿真算例分析了DG的类型、控制策略、出力和接入位置对电压暂降的影响。仿真结果表明,逆变器型DG的接入能够降低配电网电压暂降的发生频次,DG的控制策略、出力和接入位置都会对电压暂降产生一定的影响,这为配置分布式电源和缓解电压暂降问题提供了参考。     

基于EMTDC配电馈线中电压暂降概率评估

电压暂降概率评估的结果可以用于判断电力系统网络结构是否合理。与电压质量监测相比,随机预估方法能够在短期内得到负荷处公共连接点的电压暂降特征量。在配电馈线系统中,三相不平衡负荷沿输电线分布,且负荷类型不尽相同。如何准确地评估配电馈线网络的电压暂降概率,关键是对馈线系统的模型和故障类型进行仿真。采取蒙特卡洛法(Monte-Carlo)模拟和电磁暂态仿真软件EMTDC相结合的评估方法对配电网系统进行评估,算法通过对蒙特卡洛法随机产生的各种故障形态进行仿真计算,最后分析统计得到公共连接点的电压暂降概率。     

含分布式电源配电网电压暂降仿真研究

随着大量分布式电源(DG)接入配电网,电压暂降现象将变得更为复杂。基于某地区电网实际网络构架,利用EMTDC/PSCAD建立了含分布式电源的配电网电压暂降分析模型,进行了典型算例仿真研究。仿真结果表明:逆变器型DG的接入能够在一定程度上抑制配电网电压暂降幅度和持续时间;同时,DG的控制策略、接入位置和出力都会对电压暂降产生一定的影响。     

考虑电压暂降波形起始点特征的交流接触器暂降敏感度分析

在提出电压暂降作用下,考虑暂降电压波形起始点特征的交流接触器建模方法,用PSCAD/EMTDC仿真程序分析电压暂降过程中,暂降波形起始点对交流接触器响应特征的影响和接触器的电压暂降穿越能力。用交流接触器暂降穿越能力曲线识别交流接触器故障区域内的敏感度水平,利用建立的仿真模型对不同波形起始点特征的电压暂降进行了仿真,仿真结果证明提出的方法的正确性,对于准确评估电压暂降作用下的交流接触器的响应特性具有一定指导意义。     

级联多电平电压质量调节装置的多目标控制

研究了H桥级联5电平结构的电压质量调节装置,在分析装置工作原理的基础上,对系统中出现的典型电压质量问题提出了多目标控制策略,能综合解决电压暂降、谐波等问题。同时,在负荷侧发生短路故障时,还能实现限制短路电流的控制目标。基于PSCAD/EMTDC仿真软件建立了多目标电压质量调节器的仿真模型,仿真结果验证了所提出的主电路拓扑和控制策略的正确性和有效性。     

火电厂给煤机变频器电压暂降抗扰力

随着火电厂辅机系统变频器的大规模使用,电网电压暂降引起大量火电机组跳闸的问题凸显。结合陕西电网典型火电机组给煤机变频器低电压穿越特性试验现场试验数据,系统地分析了电压暂降主要因素对变频器输出特性的影响,提出采用动态电压恢复器（dynamic voltage restorer,DVR）进行电压暂降快速补偿的方案。电网电压暂降深度、电压暂降持续时间、负载大小、电压暂降类型等因素对火电机组给煤机变频器工作特性影响较大,导致电压敏感设备变频器直流工作电压降低超限甚至失压,进而引发变频器工作回路动作跳闸退出运行。利用PSCAD/EMTDC搭建典型的变频器电压暂降实验及补偿模型,结果表明采用动态电压恢复器能够很好的稳定变频器直流工作电压,有利于提高变频器电压暂降抗扰能力。     

基于双电源供电的10kV电压暂降抑制装置

电压暂降可能对企业造成巨大的经济损失,已成为当前最为突出的电能质量问题。以10 kV双电源供电系统为应用背景,提出了一种由多绕组变压器和功率单元构成的电压暂降抑制电源。该电源通过快速开关实现双电源切换,并由直流电容提供电源切换期间的电能供应,从而实现系统电压暂降对供电负荷的抑制和隔离。此外,对功率单元直流电容的参数设计进行了讨论,并通过PSCAD/EMTDC建模,对所提电路以及电容设计方法的正确性和有效性进行了验证。