用于直流系统动态性能研究的等值计算

采用电力系统等值程序 (NIMSCAN)软件 ,根据系统网络结构特点、典型运行方式和直流系统动态性能的要求 ,分别对华中—西北背靠背直流输电工程的两侧交流系统进行了等值简化 ,并采用BPA等软件比较等值前后的系统特性 ,提出了不同运行方式下研究直流系统动态性能的等值系统参数。     

哈密—重庆±800kV特高压直流受端系统等值研究

使用PSCAD/EMTDC 软件对电力系统进行电磁暂态仿真时,需将实际电网分为内部系统、外部系统和边界系统3部分,并对外部系统进行等值简化。本文提出了一种用于电力系统相邻节点需要同时等值且存在耦合关系的潮流等值方法,有效地克服了传统方法的不足,并结合重庆电网的实际网络结构,确立了发电机组、负荷、交流通道、线路的等值方案。通过实例比较等值前后电网潮流分布、重要母线短路电流及系统暂态行为变化等情况,结果证明了所提等值方案的合理性及简化系统的工程实用性。     

LCC-HVDC送端电网等值方案研究

大规模新能源经电网换相高压直流输电(LCC-HVDC)送出时,极易引发送端电网暂态过电压.通过建立LCC-HVDC及送端等值电网电磁暂态仿真模型,可以详细分析其暂态过电压特性,进而优化其控制策略.目前,针对LCC-HVDC送端电网等值的相关研究较少.结合工程需求,给出一种适用于LCC-HVDC送端电网的等值方案.首先,根据主干网各梯级断面点节点残压大小与LCC-HVDC电气耦合强弱的关系,提出一种基于节点残压的内部系统主干网确定方法.该方法在快速确定内部系统范围的同时,可有效避免等值过程中可能因人为因素而引起的等值误差;然后,以梯级断面点为依据划分拓扑区域,以等值前后各拓扑区域电气特性一致为原则,提出内部系统中包括新能源电源在内的等值电源、负荷及变压器等元件的详细参数确定方法;最后,给出LCC-HVDC送端电网多端口戴维南等值方法,简化了外部系统.基于国内某LCC-HVDC送端电网等值方案实际算例,验证了所提等值方案的有效性.     

南方电网近期科技研究重点

更高电压等级输电技术研究。提高电网输送能力的研究。城市配电网供电电压等级研究。串联补偿装置(串补)本体保护与电网继电保护的配合研究。直流多落点问题研究。贵广直流投运前的南方电网动态等值及交直流系统动态性能研究。天广直流换流站高压直流设备防污闪研究。云广直流工程     

基于BPA的省级电网实用动态等值方法

对省级电网的外部系统和内部系统动态等值方法进行了研究。省级电网外部系统动态等值中,基于我国省级电网间的弱交流联络特性,提出以短路电流不变、电压不变和省间联络线潮流不变为原则进行简化等值;省级电网内部系统动态等值中,为突破目前与BPA程序接口的电力系统动态等值程序(power system dynamic equivalent program,PSDEP)的局限性,以励磁系统参数聚合为例,对比分析了"动态等值预处理–PSDEP–模型转换"与"动态等值预处理与发电机参数聚合–PSDEP"两种技术路线,分析结果表明在动态等值精度要求高的情况下,有必要开发新的发电机参数聚合程序。该省级电网动态等值方法可加快动态等值工作,适应电力系统规划、运行部门的工程精度要求,实用性好。     

云广直流并联运行时南方电网系统模型简化的研究

云广±800kV直流输电工程的功能试验及动态性能试验、多直流相互影响研究等研究项目需要应用EMTDC和RTDS等仿真软件进行必要的仿真研究,从而提出了含有±800kV云广直流的南方电网系统模型的简化问题。由于南方电网规模巨大,必须在保持南方电网主要特征的前提下建立简化模型。通过分析云广特高压直流加入后南方电网的特性,划分同调机组,进行等值化简,并对等值系统参数进行了优化,最终建立了南方电网的等值模型。在短路容量、系统潮流、暂态稳定等方面的计算和比较表明,等值网络的特征和原始网络基本一致,可以用于EMTDC和RTDS仿真研究。     

多馈入交直流系统的多端口简化方法

在对直流输电系统进行动态性能测试与计算过电压特性时,需采用电磁暂态计算模式,这就面临着交流系统简化的问题。由于只要保证扰动发生短期内的动态响应,因此提出采用多端口戴维南等值结构简化原大电网的方法。根据暂态稳定仿真得到的多馈入相互作用因子与短路电流计算,可以辨识简化系统的节点阻抗矩阵,根据对应于阻抗矩阵的导纳矩阵,求解等值结构中未知的线路与电源阻抗参数;用二次规划的方法使等值系统逼近原系统的潮流,可以得到多端口等值系统。以浙江电网2019年规划数据为例进行交流系统的简化,仿真比较了等值系统与简化系统的动态响应,验证了所提多端口简化方法的有效性。     

高压直流输电换相失败对交流线路保护的影响（一）含直流馈入的山东电网EMTDC建模与仿真

宁东—山东直流输电工程的投运将对山东电网的安全稳定运行带来挑战,交直流系统的相互作用研究尤显重要。在PSCAD环境下,对山东电网进行了电磁暂态仿真建模,包括交流系统的等值简化建模和宁东直流系统的详细建模。对直流输电系统的静态响应特性和常见故障时暂态响应特性进行仿真分析,结果表明直流输电控制系统具有快速稳定的响应特性,验证了所建模型的正确性和有效性。并对整个山东电网的潮流分布和主要变电站母线短路电流大小进行调节和校核,使之与PSASP环境下的数据基本一致,保证了所建模型的稳态和动态特性与实际电网基本相同。     

高压直流输电换相失败对交流线路保护的影响(一)含直流馈入的山东电网EMTDC建模与仿真

宁东—山东直流输电工程的投运将对山东电网的安全稳定运行带来挑战,交直流系统的相互作用研究尤显重要.在PSCAD环境下,对山东电网进行了电磁暂态仿真建模,包括交流系统的等值简化建模和宁东直流系统的详细建模.对直流输电系统的静态响应特性和常见故障时暂态响应特性进行仿真分析,结果表明直流输电控制系统具有快速稳定的响应特性,验证了所建模型的正确性和有效性.并对整个山东电网的潮流分布和主要变电站母线短路电流大小进行调节和校核,使之与PSASP环境下的数据基本一致,保证了所建模型的稳态和动态特性与实际电网基本相同.     

±660kV银东直流输电工程受山东交流电网故障的影响研究

交直流混联输电系统中的交直流相互影响问题一直备受电力设计、运行单位的关注。该文详细介绍了±660kV银东直流输电工程的控制策略,并采用一种适用于电磁暂态仿真的动态等值方法对受端山东交流电网进行了等值建模;在此基础上,通过建立银东直流输电工程及山东交流电网的PSCAD模型,对距离银东直流系统较近、较远及很远的交流线路故障及其对银东直流系统的影响进行了仿真研究。结果表明,距离银东直流系统越远,交流电网故障对直流系统运行特性的影响越小;对于相同条件下的同一故障点,三相短路故障对直流系统的影响比单相接地故障要大得多。     

基于动态相量的LCC-HVDC输电系统等值技术评述

立足于逆变侧换流站受端交流母线看向送端的基于电网换相换流器的高压直流输电(high-voltagedirectcurrent basedlinecommutedconverter,LCC-HVDC)系统的单端等值,对于优化设计继电保护、安稳控制和直流控保具有重要意义。为了同时获取计算的高精确性和实时性,动态相量模型以牺牲较低的仿真精度换取计算速度的提升,是实现LCC-HVDC输电线路双端等值的重要方式,但是用于LCCHVDC输电系统单端等值还存在难以平衡等值精度和计算速度的问题。针对该问题,该文分析了基于动态相量的LCCHVDC输电系统等值的应用价值、需求及难点,分别从等值计算模型中的提前触发角计算、换相重叠角计算、换相失败的判别及其对开关函数的影响和信号调制等4个因素评述现有研究现状及存在的问题,并提出了后续的研究建议。     

一种工程实用的动态等值方法

研究同时包含特高压交流和特高压直流华东电网的动态特性有必要搭建电磁仿真平台.为提高电磁平台仿真效率,在保持电网原有动态特性的前提下,在机电暂态仿真环境下对原有网络中非关注的和低电压等级网络分别进行了等值,从而达到缩减规模的目的.采用同调等值法进行外网等值,基于受扰轨迹主导群方法识别同调群,并通过弱化励磁系统调压能力和调整原动机调速系统的调频能力,对等值机的参数进行了修正.对低电压等级网络等值时,首次提出了按与直流关联紧密程度不同而采用不同的工程实用等值方法,兼顾了等值效果和仿真效率.     

大电网故障下的银东直流动态特性研究

采用一种基于物理等效的方法对直流系统的受端——山东电网500 k V大电网进行等值处理,建立银东直流PSCAD模型,分析山东电网交流联络线模拟单相接地故障和三相短路故障对银东直流动态特性的影响,为银东直流输电工程的稳定运行和故障处理提供技术指导和理论依据。     

银东±660kV直流系统故障的动态特性仿真研究

基于PSCAD仿真软件研究分析银东±660kV直流系统故障的动态特性。对直流系统详细建模,采用一种基于物理等效的方法对逆变侧交流系统(山东电网)等值建模,提出一种可行的交流网解环方法。通过山东500kV母线的短路试验验证了等值前后交流系统动态特性的一致性,对银东直流系统在直流线路故障和换相失败故障情况下的动态特性分别进行仿真分析。仿真结果表明,该直流线路故障位置和故障电压、电流波形的升降趋势无关,线路对地闪络故障如能在去游离后自动恢复,在控制系统作用下可很快恢复正常运行;电气距离和故障类型是导致其换相失败的重要因素。该交直流模型还可进行细化,用于进一步研究。     

高压柔性直流输电工程建设一次系统方案关键技术研究

基于电网实际情况和发展需求,系统分析和总结某地区采用柔性直流输电建设第二条输电通道的一次系统方案的关键技术,包括:输电方式、起点和落点选择、工程容量、直流电压等级、接入电网交流电压等级、工程建设方案、接地方案、联接变压器参数(包括:容量、变比、绕组联接方式、短路阻抗等)、PQ运行区间、交流侧短路电流和系统主接线等。柔性直流一次系统方案的研究和总结对推动柔性直流技术研究和工程应用具有重要参考价值。     

地区电网动态等值模型和等值方法的改进

近年来为简化对大规模特高压互联地区电网的分析,提出了一系列电网等值方法,然而不合理的等值将造成分析电网数据的精度下降。基于上述问题,通过对常用等值方法的等值过程进行分析,找出误差来源,提出了新的改进方案,即在保证等值前后静态边界潮流不变情况下,在等值边界悬挂接地电阻和等值调节功率负荷,以此保证动态情况下外网对内网注入的功率不变。最后,将该方法应用在PSASP软件中的一个8机36节点系统,通过仿真,验证了该方法的简化性和实用性。     

大规模交直流电网电磁暂态数模混合仿真平台构建及验证：(二)直流输电工程数模混合仿真建模及验证

特高压电网的快速发展对直流输电工程动态特性的仿真提出了更高需求。文中提出了接入多直流控制保护的大规模交直流电网数模混合仿真平台建设技术方案,并从直流输电工程控制保护装置简化原则、数模混合仿真接口技术、直流输电系统一次建模要求等方面提出了适用于接入大规模仿真电网的直流输电工程数模混合仿真建模方法。选择宾金特高压直流工程现场调试的典型故障,将直流输电工程数模混合仿真结果与现场波形进行了详细对比,对比结果表明直流输电数模混合仿真模型的动态响应特性与实际工程的动作特性高度吻合,能够真实再现实际系统情况,可以较为准确地仿真交直流相互影响的现象,为交直流电网安全稳定运行提供强有力的技术支撑,同时可以作为其他数字仿真模型的校准工具。     

宁东±660 kV直流送端交直流相互影响初步研究

基于2011水平年宁夏电网冬大运行方式,提出宁东～山东±660 kV直流双极投运后送端系统动态等值方案,建立与原网动态性能接近的EMTDC离线数字仿真系统研究模型,初步得到宁东直流送端的交直流相互影响特性.     

用NETOMAC程序进行电力系统动态等值研究

文章就中南电力设计院与德国西门子公司合作进行的关于２００５年三峡左岸直流工程送端交流系统的动态等值研究,介绍西门子公司ＮＥＴＯＭＡＣ程序所采和的动态等值方法。文中以２００５年用于工频过电压研究的交流系统等值为例,详细阐述了该唾弃的等值原则和步骤,提出采用此“改进的估计等值法”能够使等值系统较好地保留原型系统的各种动态特性,有着良好的工程精度和可靠性。     

基于PSASP短路计算的外网实用等值方法*

当使用ATP-EMTP软件对大型区域电网的局部线路进行电磁暂态仿真时,受到仿真软件规模的限制,需要将区域电网划分为内部系统和外部系统,对外部系统进行等值简化。文中为简化原系统并保留原系统的短路电流特性,提出了一种基于电力系统分析综合程序(PSASP)短路计算的实用等值方法。采用该等值方法完成了西北电网2017年夏季大运行方式下的等值简化,并在ATP-EMTP软件中搭建了新疆乌鲁木齐简化电网的电磁暂态模型。通过比较等值前后系统的潮流分布和短路电流水平,验证了所提等值方法的正确性和可行性。