PSS/E稳定计算程序发电机模型初探

重点讨论了如何构筑 PSS/E的发电机模型 ,使之与 BPA计算结论相一致。在分析了 PSS/E和 BPA发电机模型的区别后 ,以 IEEE9节点系统为例 ,构筑了 PSS/E的次暂态模型、暂态模型和 Eq′恒定模型与BPA的比对结果显示 ,结论吻合程度良好。此外 ,还就 PSS/E暂态稳定计算的使用经验和功能扩展等方面的应用心得作了一些简单的介绍     

不同发电机模型对暂态稳定计算的影响

以黑龙江省东部电网为例，对选用不同发电机模型组合进行暂态稳定计算所得的结果进行了对比分析，从而指出了E’恒定模型和E’q恒定模型在实际应用中的局限性，并尝试性地提出了积分步长的选取对使用精确模型极为重要的观点。     

励磁系统实测模型参数对山东电网稳定计算的影响

实测励磁模型参数已逐步应用于电力系统的稳定计算,对计算结果会带来较大的影响。以某年山东电网夏季最大运行方式作为计算水平年,取其中两个功率输送断面进行分析,研究励磁系统实测模型参数对该断面静态稳定极限及暂态稳定极限的影响。与采用发电机E′q恒定模型相比,其静态稳定极限及暂态稳定极限均有不同程度提高。     

计及双轴发电机模型的ＩEEAC法

对于经典模型来说，扩展等面积法〖ＢＦ〗（EEAC）〖ＢＦＱ〗已被证明是一种非常快且极其精确的暂态稳定分析直接法。但对于某些工程应用来说，经典模型可能过于粗略。先前已开发成功的计及双轴发电机模型的算法是基于模型凝聚的SEEAC （E q′），对于非两群模式来说，其计算结果可能不够精确。本文成功地将SEEAC（E q′）改进为IEEAC（E q′），使计及双轴发电机模型的暂态安全快速分析的速度和精确性均满足规划和在线运行的要求。在中国东北网、华北网、浙江网及IEEE 50机系统的所有节点上，对IEEAC（E q′）法进行了穷尽方式的验证，并取得了非常满意的结果。     

PSS/E环境下的第二代风机模型解析与低电压穿越功能优化增强

PSS/E作为广泛应用且功能强大的电力系统专业仿真分析软件,在模型仿真研究中具有巨大优势。但PSS/E的暂态模型在对风电机组的低电压穿越描述中存在缺陷,致使PSS/E环境下的风电建模仿真无法进行有效深入的并网研究,对于电网规划建设及运行控制各个环节,均降低了实际参考指导意义。通过全面解析PSS/E第2代风机模型的构建机理,阐述其在风机低电压工况描述上的优势与不足,并应用PSS/E强大的暂态模型自定义功能对其低穿特性进行功能补充优化。该工作填补了基于PSS/E第2代风机模型进行功能扩展上的研究空白,丰富了PSS/E暂态模型库,赋予该软件平台进行大规模可再生能源并网发电暂态分析的核心功能。结合风机实际电压跌落故障下的输出特性,通过仿真对比验证了该模块的准确性与实用性。     

大规模交直流系统电磁暂态仿真关键技术

为了准确模拟交直流系统的交互影响特性,有必要采用电磁暂态仿真分析方法。提出了一种将机电暂态仿真模型数据快速转换成对应的电磁暂态模型数据的方法。先在PSS/E中对大规模交直流系统进行等值简化,再将PSS/E中简化后的系统通过编程方法快速转换为PSCAD/EMTDC中电磁暂态仿真模型,最终在PSCAD/EMTDC中搭建出详细的交直流系统电磁暂态模型。运用所提方法对一个实际电网进行稳态验证和三相对称交流故障下的暂态仿真计算,验证结果表明,通过所提方法转换得到的PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真结果与PSS/E机电暂态仿真结果一致,证明利用所提方法搭建的电磁暂态仿真模型是有效的。     

BPA向PSS/E的数据转换及暂态稳定比较研究

BPA和PSS/E均为机电暂态仿真软件,两者潮流数据和暂态模型具有较好的相似性,在对BPA和PSS/E两种仿真软件的暂稳态数学模型分析和比较的基础上,提出了BPA向PSS/E数据转换的详细方法,并通过某交直流系统进行仿真测试,对潮流计算结果和稳定计算结果进行了对比分析,仿真结果表明两者潮流基本一致,暂态仿真结果相似,暂稳态过程基本吻合,表明BPA数据可以准确的转换为PSS/E数据,实现数据共享.     

基于PSS/E的电力系统机电暂态负荷模拟

介绍了PSS/E仿真软件所提供的LDFR模型、IEEL模型等静态负荷模型,CIM5模型、CIMW模型、CIM6模型等感应电动机模型和CLOD综合负荷模型,叙述了各个负荷模型在PSS/E 14机59节点系统实例的机电暂态仿真中的具体实现方法,仿真结果说明了不同的负荷模型对电力系统动态仿真的影响.     

同步发电机数学模型物理含义解析

同步发电机数学模型及参数具有特定的物理含义,阐述了同步发电机空载短路过程中发电机的电磁反应过程,从同步发电机暂态过程中的磁路变化分析了5阶模型中发电机次同步电抗x″d与x″q大小关系;阐述了同步发电机3阶数学模型和2阶数学模型中发电机暂态电抗与同步电抗包含的关系,从而全面论述了发电机数学模型及其对应的物理含义,对于电网运行人员深入了解发电机特性及参数特征具有有益的指导意义。     

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。     

基于负载电压阶跃试验的发电机组转动惯量辨识方法

简述了发电机组转动惯量、惯性时间常数和飞轮转矩的物理定义及其对电力系统稳定分析计算的作用和影响。分析推理了PSASP、PSD-BPA和PSS/E发电机模型中采用的惯量参数及相互之间的转换计算方法。从小干扰稳定分析的数学模型出发,推导了发电机组机械惯性参数与本机振荡频率的关系,并在此基础上将现场甩负荷试验和仿真计算相结合,提出了一种基于发电机负载电压阶跃试验的转动惯量仿真辨识方法。最后,基于一台600 MW汽轮发电机组为实际计算范例验证了该方法的有效性和适用性。     

基于CIM/E全模型的扩展PSS/E潮流计算

基于人机界面的PSS/E单步潮流计算存在模型维护工作量大和扩展性较差的问题。提出了一种基于CIM/E全模型的扩展PSS/E潮流计算方法。以网络层次模型库为中间层,将CIM/E模型解析到中间层数据库并生成实时同步的PSS/E计算库,实现电网全物理模型的自动建模。基于API接口二次开发和封装,建立接口层,通过外部程序对PSS/E进行流程控制,实现潮流计算的自动周期运行。以层次库为输入输出接口,接收处理外部应用的设备操作指令,实现设备操作的自动交互。基于层次库实时拓扑分析,对PSS/E全模型仿真中的拓扑问题进行修正,保证了拓扑分析的正确性。使用华东电网实际电网模型进行实际应用,仿真结果证明了该方法的正确性和实用性。     

用拓扑能量函数法评估多机系统的暂态稳定域

本文论述了基于网络结构保持的拓扑能量函数法评估多机系统暂态稳定域的数学模型与算法。主要论点是发电机用E_q′模型代替经典的E′模型,它对于首次摇摆稳定分析更为实用。同时在系统模型中计入了负载的电压特性,并有效地判定系统的暂态能量,运用位能边界曲面方法决定稳定域。用16机51结点简化的华东系统对上述方法的有效性进行了研究,仿真结果验证了所提论点的正确性。     

双馈风电机组无功控制方式对系统频率稳定的影响

以PSS/E和PSS/E WIND为平台,建立了基于双馈感应发电机的风电场等值模型,结合一个含两座大规模风电场的算例系统,仿真分析了双馈风电机组（DFIG）两种无功控制方式对系统频率稳定的影响.研究结果表明,无论是风速扰动、负荷扰动还是短路故障,与恒电压控制方式相比,恒功率因数控制均有利于系统的频率稳定.     

基于PSS/E双馈风力发电机组的建模与仿真

本文以双馈风力发电机组为研究对象,阐述了双馈风力发电机组的基本原理,分别推理了风力机模型、双馈风力发电机模型以及变流器模型,并以电力系统分析软件PSSE为开发平台,以PSS/E中自定义模型的方法用fortran编程语言建立了风力发电机组模型,通过仿真验证了模型的正确性,从仿真结果验证了风力发电机组在电压跌落时和恢复时的性能,同时也说明PSSE在自定义模型中有很大的灵活性。     

十三陵抽水蓄能电厂200MW机组励磁及PSS参数测试

论述了采用微机调节器自并励励磁系统的励磁、ＰＳＳ参数工业测试及分析计算方法,以及ＰＳＳ参数优化计算。采用频率特性分析及数值计算相结合,物理概念清晰,使调整后的ＰＳＳ参数有很强的适应性。试验表明,仿真试验结果与实际试验一致,无论发电或电动机运行方式,对低频振荡阻尼均有较大增强。     

机组非停扰动下PSS调节性能评估及参数校核

研究了基于WAMS系统数据的机组非停扰动下PSS调节性能的评估和参数校核方法.首先阐释了基于相移原理的PSS调节性能评估原理.其次在额定有功功率、50％额定有功功率、发电机进相三种工况下进行了机组非停扰动下实际电网仿真计算.然后对实际电网中某次故障停机事故的WAMS数据进行了分析,进一步证实了通过有功功率与PSS输出信...     

具有多模型适应性的发电机PSS参数优化方法

现代电力系统中应用配置的电力系统稳定器(PSS)模型不尽相同,而传统PSS参数设计方法仅局限于传统PSS模型。文中提出了具有多模型适应性的发电机PSS参数优化方法,以PSS相位补偿效果为优化目标,采用粒子群算法对该发电机的PSS参数进行优化。该方法对多种PSS模型具有高度适应性,不仅适用于传统的PSS模型,也适用于无超前滞后环节的新型PSS模型。算例表明,采用具有多模型适应性的发电机PSS参数优化方法可有效提升系统阻尼,抑制系统低频振荡。     

基于PSS/E潮流API接口的动态过程仿真系统

电力系统仿真分析软件PSS/E提供了丰富的API接口,为应用程序的二次开发提供了便利。基于PSS/E的Fortran API接口设计实现了以PSS/E潮流计算为核心的动态过程仿真系统。通过对API接口的二次开发和封装,建立潮流计算接口层,实现对PSS/E潮流计算的控制。建立了用户自定义调速器模型,将频率和调速器仿真结果通过接口层与PSS/E潮流进行交互,实现系统的动态响应过程仿真。通过潮流计算前的不平衡功率动态预分配技术,使扰动过程中联络线功率分配更加真实合理。通过9节点算例和华北实际电网模型对仿真系统进行验证,仿真结果表明,利用PSS/E的API接口进行二次开发能够满足大型应用程序对准确性和实时性的要求。