电站仿真机热力系统实时数学模型的建模技术

本文全面叙述了电站仿真机热力系统仿真数学模型的建模原理，模型结构，设备模块和单相可压缩流体网络模型及其解算技术。     

水电机组明满流尾水系统电路等效建模及超低频振荡仿真分析

针对某大型水电站实际生产过程中由尾水流道水力因素引起的机组有功功率超低频振荡现象,开展该类电站明满流尾水系统水力动态特性建模仿真和机组超低频振荡抑制方法探索研究。首先,将电路等效理论引入水电站过流部件动态建模中,通过类比有压管道电路等效模型,推导无压明渠电路等效模型数学表达式。进而根据水电站尾水流道实际布置形式,构建"一洞两机"明满流尾水系统整体等效电路拓扑。在此基础上,通过尾水系统电路等效模型对电站下游水位较低时机组尾闸室水压周期性振荡现象进行仿真复现,分析电站下游水位和明渠水力损失等因素对机组功率振荡的影响,并讨论通过增加尾水支渠或主渠局部水力损失两种减振方法进行超低频振荡抑制的可行性及优缺点。电站现场尾水改造试验结果表明,该减振方案对机组功率超低频振荡具有明显抑制作用。     

核电站汽轮机调节系统建模与仿真

在ANPS-1000先进核电仿真支撑系统平台上,以大亚湾核电站980 MW机组汽轮机调节系统为对象,采用模块化建模思想将汽轮机调节系统分为若干模块,并对这些模块进行建模,利用这些模块以及ANPS-1000自身的模块进行图形组态,建立核电980 MW机组汽轮机调节系统仿真模型并进行仿真实验。所开发的汽轮机调节系统仿真模型为核电站的生产运行、性能分析和故障诊断提供了研究平台。     

基于智能软开关优化配置的配电网柔性互联策略

目前的储能建模研究大都关注其电磁仿真模型,难以用于大规模储能接入对系统稳定性的影响研究。该文提出了集中式储能电站的机电暂态建模方法,在电力系统分析综合程序PSASP的用户自定义（UD）模块中搭建了考虑限幅和附加功率控制的储能机电暂态仿真模型。在此基础上,提出了储能电站的自适应附加功率控制方法,并搭建了相应控制模块。不同工况下的仿真结果证明,所提模型能够准确模拟储能对电力系统的暂态支撑,所提自适应附加功率控制方案进一步提升了储能电站对系统的暂态支撑能力。     

STAR-90模块式图形建模技术的实现

为了给模型开发人员提供一个友好的模型开发环境,提高建模效率,在传统的模块化建模方法基础上,构造了一系列的图形化数据结构,总结出在线式图形化建模方法,设计并实现了模块式的图形化建模系统,与原ＳＴＡＲ－９０仿真支撑系统相配合共同成为一体化图形建模环境。目前,该技术已经正式应用于多台电站仿真机模型的开发工程。详细说明了该技术的设计思想和实现原理。     

STAR—90模块式图形建模技术的实现

为了给模型开发人员提供一个友好的模型开发环境,提高建模效率,在传统的模块化建模方法基础上,构造了一系列的图形化数据结构,总结出在线式图形化建模方法,设计并实现了模块式的图形化建模系统,与原ＳＴＡＲ－９０仿真支撑系统相配合共同成为一体化图形建模环境。目前该技术已经正式应用于多台电站仿真机模型的开发工程。详细说明了该技术的设计思想和实现原理。     

QX—1／115／70—AⅡ型供热锅炉系统的仿真数学模型

文中全面叙述了ＱＸ－１／１１５／７０－ＡⅡ型供热锅炉系统的仿真数学模型析建模原理，模型结构，设备模块和网络模块的建模方法及网络的解算技术。     

基于RT-LAB的高压直流输电建模方法研究

在进行高压直流输电建模时,RT-LAB仿真结果精确、仿真效率高且成本较低,但国内外关于利用RT-LAB进行建模的研究较少.基于RT-LAB实时仿真平台,以锡盟—泰州±800 kV特高压直流工程为背景,研究了实时仿真技术在特高压直流输电中的应用.首先根据RT-LAB的功能分块进行系统的模块划分,对各模块进行独立建模;在建模过程中,通过自定义建模的方法搭建模型控制部分;最后通过RT-LAB的ARTEMIS求解器将模型离散化.将模型的稳态以及暂态仿真结果与工程设计书所给数据进行比较,验证了模型的准确性.仿真结果表明,所提出的建模方法能够有效地对高压直流输电系统进行建模,对基于RT-LAB的高压直流输电建模具有重要意义.     

基于测试标准的大规模储能电站建模与仿真

在储能电站拓扑结构、系统参数及控制策略的基础上,进行了大规模储能电站建模与仿真研究.基于仿真模型,参考现行储能系统检测标准进行充放电调节时间、功率控制能力及过载能力仿真,并与实际储能电站测数据进行对比分析.对比结果表明,所建储能系统仿真模型调节时间在100 ms以内,具有较好的功率控制能力,同时在一定过载范围工况下可以...     

PSIM与MATLAB/Simulink联合仿真无刷直流电动机调速系统

以PSIM和MATLAB/Simulink联合仿真系统为设计平台,充分利用PSIM在功率仿真方面的能力和MATLAB/Simulink在控制仿真方面的能力,设计无刷直流电动机调速控制系统仿真模型。在PSIM软件平台中建立无刷直流电动机驱动系统模型;在MATLAB/Simulink仿真软件平台上建立了无刷直流电动机的调速控制系统的仿真模型,分别对控制系统中的转速调节模块、电流调节模块和PWM发生器模块进行了仿真建模,在调速系统中采用了模糊PID和双闭环控制策略。仿真及试验结果表明,该仿真方式及控制策略能够准确地体现无刷电动机的调速性能。     

BP算法在功率耦合负荷建模中的应用

负荷模型的准确性对于电力系统仿真分析至关重要。针对目前负荷模型无功方面的研究较为薄弱的问题，提出一种功率耦合型的人工神经元网络负荷建模方法，首先利用传统方法建模，构造样本空间，即以恒阻抗模型和一阶电动机模型构成的综合负荷作为负荷模型，其时域仿真潮流解作为训练样本，然后以BP算法训练神经网络，利用训练好的网络来仿真负荷功率。结果显示，当网络输出为负荷有功功率和负荷无功功率共同构成的二维向量时，可使负荷模型无功方面的精度有较大的提高。     

基于图形建模的流体网络软件开发

采用图形化建模方法,借助面向对象的设计思想,使用C#．NET编程工具开发了流体网络图形建模软件,该软件对压力流量通道考虑了流体网络高度差的影响,并增加了焓温通道,从而对流体网络做了进一步完善和扩展。图形建模软件可用于火力发电机组仿真系统中可压缩及不可压缩流体网络的建模。     

新型太阳能热气流电站烟囱流场数值模拟研究

设计了一种新型立式集热板太阳能热气流电站系统,通过建立数学模型,利用CFD数值模拟软件Fluent对该电站系统太阳能烟囱内的速度场、压力场进行数值模拟,研究了烟囱高度和太阳辐射强度的变化对烟囱内空气速度场和压力场分布的影响。研究表明,烟囱高度和太阳辐射强度的增加可以强化烟囱的抽吸作用,有利于提高太阳能热气流发电输出功率。     

计及储能与电动汽车充电站的配电网经济运行研究

电动汽车(electric vehicle,EV)与储能装置在电力系统中的渗透率不断提高,能够作为可调节资源参与配电网的优化调度。首先在潮流模型、储能运行模型、EV集群充电站模型的基础上建立了配电网经济调度模型,以网损最小化、储能与充电站充电成本最小化作为日前调度目标;其次,基于交替方向乘子算法(alternating direction method of multipliers,ADMM)设计了适用于该优化模型的主从结构分布式求解方案,以充分发挥配电网内资源的自主协调能力;最后基于33节点算例进行仿真,仿真表明了储能与充电站参与配电网调度对于储能运营商与配电网是双向收益的,且基于ADMM的分布式求解方案具有有效性。     

一种VSC-MTDC系统的综合协调控制策略

针对直流网络中功率不同程度的缺额提出了一种综合协调控制策略,在设计下垂控制运行特性曲线时综合考虑直流线路电阻上的压降和换流站的功率裕度,并在送端定有功功率换流站中增加下垂控制,避免换流站退出运行或者功率缺额过大导致直流电压失稳的情况。在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了5端柔性直流输电系统模型,并进行仿真验证。所提出的综合协调控制策略在直流网络出现不平衡功率时,不仅能使直流网络中的潮流最优化,而且直流电压具有很强的刚性,同时也增加了多端柔性直流输电(voltage source converter multi-terminal direct current,VSCM TDC)系统的运行稳定性。     

南方电网交直流混合输电系统动态潮流仿真计算

针对调度员培训系统的仿真要求,根据直流系统分层的特点建立了系统和极两层对象,在直流系统这一层次上建立了其接线方式的描述,用以控制直流系统电气方程的建立.可以实现对直流系统不同运行接线方式的模拟以及分层控制的模拟,基于动态潮流的原理对直流系统进行建模,考虑了高压直流的频率特性,实现了基于动态潮流技术的交直流联合系统的仿真,为调度人员提供了逼真的交直流联合输电系统的培训环境.     

考虑电动汽车停泊特性的充电站-电网互动策略研究

研究充电站与电网之间的互动,对改善电动汽车的无序充电行为具有十分重要的意义。提出了一种考虑电动汽车停泊特性的充电站-电网互动策略。首先,基于历史数据,配电网运营商优化分时电价,以减少负荷波动。其次,考虑到电动汽车的停泊特性,充电站根据配电网运营商发布的充放电价格控制电动汽车的充放电功率。最后,配电网运营商通过动态重构策略改变配电网的潮流分布,以提高电压质量并降低线路损耗。基于IEEE-33节点配电网系统进行了仿真,仿真结果表明所提的互动策略可以提高充电站的利益,并能降低配电网的网损。     

基于dq统一频率变换的电力系统宽频带仿真与分析

随着高比例新能源电力系统的电力电子化特征凸显,电力系统宽频带仿真面临挑战.首先介绍了基于dq统一频率变换建模的基本理论,分析了基于dq统一频率变换建模与准静态相量建模的异同点.而后基于该基本理论,建立了同步发电机、双馈风力发电机和电力网络的多尺度仿真模型.进一步针对系统仿真和分析中的电网高维问题,提出了系统网络简化方法...     

集群新能源经柔直孤岛送出换流站的功率越限控制研究

张北地区大规模新能源发电经柔直换流站孤岛送出系统中,送端换流站容量小于纯新能源电源总容量。为确保换流站功率波动不会短时越限,文中设计了功率越限快速控制系统,包括功率越限回降控制系统和紧急虚拟频率控制系统,对换流站功率越限进行有效预控,确保换流站安全。首先,对张北地区新能源发电的运行数据进行分析,得出张北地区新能源有功短时波动特性,通过概率统计确定在某一时间尺度内发生的最大波动速率,为系统参数设计提供支撑。然后,详细介绍功率越限回降控制系统结构、对新能源功率预控控制过程、关键参数整定原则及回降功率的新能源执行站调用原则等。紧急虚拟频率控制系统作为功率越限回降控制系统在通信中断时的备用。最后,在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台搭建了换流站主站以及执行站控制器的仿真模型进行验证。     

基于混合注入模型的光伏并网潮流计算研究

首先提出将光伏电站计入网络参数的潮流计算策略,充分考虑光伏电站及电网的相互影响,通过一次计算同时得到光伏电站、电网两部分的潮流结果。针对光伏电站并入输电网问题,提出光伏电站网络化简策略,减少网络节点增加个数,减小雅克比矩阵增大规模。求解潮流时,提出基于电流/功率混合注入模型的牛顿拉夫逊(NR)潮流算法。该算法既继承了常规电流注入模型迭代时,雅克比矩阵PQ节点分块矩阵的非对角元素恒定不变的优点,又降低了雅克比矩阵的规模,节省存储空间。针对混合注入模型的混合坐标问题,提出坐标转换策略,将潮流方程右侧均转换到同一坐标下,使潮流方程变得整齐,程序编写方便。最后,从青海某光伏电站中选出4路光伏阵列并网线路接入IEEE30节点系统,基于其实际参数,进行并网潮流计算,验证了本文算法的可行性。