基于DIgSILENT与PSASP的DFIG模型对比与仿真研究

双馈风电机组(doubly fed induction generator, DFIG)的大规模并网将对电力系统的安全稳定运行产生重要影响,尽可能准确模拟DFIG的动态行为是开展相关研究的基础和关键。然而,由于开发背景和使用目的不同,不同仿真软件提供的DFIG模型存在一定差异,在不同场景下进行仿真可能会出现较大的偏差;并且随着风电渗透率的不断提高,模型差异导致的仿真偏差可能被累积和放大。针对这一问题,聚焦不同仿真软件DFIG模型的特点及适用性,研究了两种电力系统主流仿真软件DIgSILENT与PSASP中DFIG模型的差异,并设置相应的仿真场景对两种仿真软件中DFIG动态行为进行对比。研究结果表明,两者的差异主要体现在DFIG控制模型以及简化程度两方面,其适用场合也相应地有所不同。所得结论可为大规模风电并网仿真分析提供参考,具有工程应用价值和实用意义。     

基于DIgSILENT PowerFactory实现IEC第1类风电机组的标准建模

The implementation method for the International Electrotechnical Commission(IEC) generic models of Type 1 wind turbine generator(WTG) in DIgSILENT PowerFactory is presented.The following items are described,i.e.model structure,model blocks and how to implement these blocks in the PowerFactory environment.Case studies under both normal and fault conditions are done with the implemented IEC generic models of Type 1 WTG,and dynamic responses are captured and analyzed.The case study results show that the IEC generic models of Type 1 WTG can correctly represent the performances of Type 1 WTG under both normal and fault conditions.     

基于PSASP/UPI模块和动态链接库的风电场潮流计算

基于风力发电机稳态等值电路,在电力系统分析综合程序PSASP/UPI 6.24环境下,利用动态链接库技术编写了潮流用户程序,实现了包含风电场的电力系统潮流计算。仿真表明,在PSASP/UPI环境下研究和开发风力发电, 可以减少人工编程的工作量, 充分利用PSASP强大的系统分析功能,同时还可以进行其他稳态问题的研究。     

基于DIgSILENT／PowerFactory跨区域电网PSS选址及有效性验证

基于DIgSILENT／PowerFactory模态分析功能,得出了发生机电振荡时局部和区域模态各电机参与因子的模态柱状图、向量图。以辨识PSS最佳安装位置。通过特征值分析和时域仿真,验证了系统安装PSS后的稳定性,对复杂系统PSS安装地址的选取至关重要。     

并网光伏电站的PSASP/UPI仿真建模及分析

针对光伏电站和电网之间的交互影响,研究了适用于电网暂态分析的光伏电站模型,建立了含光伏阵列、逆变器、滤波器及控制保护系统的并网光伏电站暂态模型,并应用Matlab实时工具包模块和VC++语言生成了可被PSASP调用的自定义模型,仿真研究了并网光伏电站出力变化对电网影响及电网故障对以不同方式接入电网的并网光伏电站的影响。结果表明,该模型可用于光伏电站与电网的联合仿真。大规模光伏电源集中接入会引起电网电压波动;电网故障可能触发光伏电站脱网,使故障扩大;且在负荷母线集中接入方式下对电网电压及暂态稳定的影响更大。     

含多种风电机组的风电场仿真建模及其协调控制研究

正风电场接入会对电网的稳定运行带来一定的影响,而且不同类型风电机组运行特性不同,因此需要研究含多种风电机组的风电场建模。研究了双馈风机与改造定速异步风机的模型及其控制策略,基于PSCAD软件建立了包含定速异步风机、改造的定速异步风机和双馈风机的风电场模型,并对其进行了仿真分析。仿真结果表明,改造风机能够解决定速异步风机运行时大量吸收无功的问题,与双馈风机配合甚至还可以向电网发出一定无功。     

联网风电机组风速-功率特性曲线的研究

介绍了变速恒频风力发电机的基本运行机理及其PSASP/UPI仿真模型的开发原理。采用统计学方法分析了风电场中风电机组的实测运行数据,并在此基础上重新建立了适用于联网风电机组仿真模型的风速–功率特性曲线。仿真结果表明,该曲线更接近于风电机组的实际运行情况,在变速恒频风力发电机的仿真模型中,采用上述曲线能显著提高仿真的精确性。     

基于DIgSILENT的继电保护建模仿真研究

DIgSILENT PowerFactory软件是一款专门用于电力系统分析和控制的仿真软件,其附带的丰富电气元器件模型为含有分布式电源的电力系统研究和学习带来了极大的便利。介绍了基于该软件进行继电保护仿真的建模原理、一般建模架构及各种功能模块。并以过电流保护和距离保护为例,展示了利用该软件进行继电保护仿真的过程。通过仿真验证了利用DIgSILENT进行继电保护仿真的有效性和正确性,展示了软件在该应用领域的先进性。     

基于PowerFactory的同步发电机控制系统实用模型验证

DIgSILENT公司开发的PowerFactory软件在国内外电力系统分析中得到了日益广泛的应用。然而,PowerFactory软件缺乏国内实用的同步发电机控制系统(励磁、调速、电力系统稳定器)模型和参数库,限制了其研究结论准确度的提高。针对这一问题,基于PSASP实际工程数据,选取实用的同步发电机控制系统模型类型,在PowerFactory中进行了建模实现,并与PSASP软件进行了仿真对比验证。两区域四机系统中的仿真对比结果验证了所建模型的准确性,为获得更为准确的电力系统分析结果打下基础。     

基于DIgSILENT/PowerFactory的多谐波源电网谐波评估

介绍了一种应用电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory进行电力系统谐波水平评估的方法。利用软件确定电网中各元件的谐波模型及参数,结合谐波源实测数据确定谐波源模型,建立系统谐波潮流计算仿真模型。在此基础上,以云南电网黄坪片区电网数据为基础搭建仿真实例,通过电网谐波潮流计算对该片区未来谐波水平进行评估。     

PSASP在风力发电机动态建模仿真过程中的应用

使用电力系统分析综合程序(PSASP)的用户程序接口(UPI)调用动态连接库文件建立了风力异步发电机的暂态模型,使用模型在PSASP中对一典型风力发电系统进行计算,通过暂态计算结果分析了短路接地和阵风冲击对风力异步发电系统暂态稳定的影响。仿真结果表明:用建立的风力异步发电机暂态稳定模型是可用的、正确的。     

基于电力系统仿真软件DIgSILENT的双馈异步风力发电机建模与仿真研究

从基本构成、运行特性、控制方式等方面阐述了双馈异步风力发电机的工作原理,介绍了在DIgSILENT电力系统仿真软件平台上建立双馈异步风力发电机动态模型的方法,并以此模型进行了机电暂态仿真,验证了在该软件平台上建立双馈异步风力发电机模型及其控制模型的正确性和有效性.     

针对双馈感应风力发电机的PSASP与PSS/E仿真一致性分析

风电大规模并网对电力系统数值仿真提出了更高的要求。含风力发电机组的系统动态行为仿真一致性对电网运行控制和安全决策产生重要影响。构建了仿真一致性评估指标体系,提出了一种基于蒙特卡洛模拟的仿真一致性评估方法;从模型构造上对PSASP和PSS/E中的双馈感应风力发电机模型进行对比分析;通过典型算例,详尽评估了两种软件在不同风力发电机渗透率情况下的机电暂态仿真一致性。研究表明,随着风力发电机渗透率的提高,两种软件的仿真一致性逐步变差。     

含不同风电机组的风电电网仿真研究

为了研究包含恒速异步风力发电机和双馈异步风力发电机的风电场对电网的影响,应用Matlab 7.0建立了含不同风电机组的风电场动态模型。分析了风电场对电网暂态稳定性的影响,风电机组电压恢复情况,有功、无功变化情况,以及不同风电机组的低电压穿越能力。仿真结果表明：双馈异步风力发电机变速平稳、低电压穿越能力较强,有利于优化电能质量;当电网发生故障时,应针对不同的风电机组采取不同的控制策略以提高电力系统稳定性。     

基于PSASP／UD光伏系统建模与并网仿真

在研究光伏并网系统的主要技术指标、控制策略、输出特性的基础上,利用电力系统分析综合程序PSASP／UD,开发、添加了适用于复杂网络环境下的系统模型,使模型具备光伏并网仿真的能力。将模型接入系统CEPRI-36算例,进行潮流稳态计算和短路暂态仿真。算例仿真证明了该模型能够准确地模拟光伏并网系统的输出特性,验证了理论方法的正确性。     

基于PSASP/UPI环境的电动汽车充电站优化规划

建立了电动汽车充电站供电方案的优化规划实用模型,并基于电力系统分析综合程序PSASP平台及其提供的用户程序接口（UPI）,实现了电动汽车充电站供电方案的优化规划。为了验证模型的实用性,以临沂市充电站规划为应用背景,以满足电网安全性为约束条件、实现电网网损和充电站基建成本最小为优化目标,科学、合理、经济地优化了临沂市充电站供电方案的实际规划。算例结果表明,文中建立的充电站供电方案的优化规划模型可行有效,基于PSASP平台进行规划,使得优化结果具有更高的可信度,也便于在不同电网公司进行充电站优化规划时推广使用,具有实用价值。     

风电场故障特性仿真研究

在DIgSILENT/Power Factory中构建了含风电场的电力系统仿真模型,对由恒速异步风电机组和双馈异步风电机组构成的风电场的故障特性及其影响因素进行了仿真研究,对比分析了不同类型的风电机组与相同容量的同步机组的故障特性的异同。仿真和分析结果表明：不同类型的风电场在系统故障时提供的短路电流不同,并远小于相同容量的同步机组所提供的短路电流,因此可以在短路电流过大的地点建设相同容量的风电场而不是传统的火电厂;在含风电场的配电网中,要考虑风电场对继电保护的影响,在风电接入系统的可研阶段不能简单将风电场视为相同容量的同步机组进行研究。