用可控串补提高暂态稳定性的仿真研究

针对阳城—淮阴远距离输电工程中暂态稳定性问题突出的实际情况,考虑到可将现有的固定串补改为可控串补(TCSC),然后利用能量函数控制策略对TCSC实施控制以提高系统暂态稳定性。介绍了通过NETOMAC仿真软件对控制策略进行的仿真研究,给出了2005年实际简化系统的仿真结果并与动模实验进行了对比。仿真表明,当固定串补改造为可控串补后,TCSC可明显减少切机的概率,大大地提高了系统暂态稳定性,具有重大的工程实用价值。     

描述可控串补装置暂态特性的数学模型

用拓扑建模法建立了能描述可控串补暂态全过程的数学模型,得出暂态响应时间计算公式。通过该模型可了解可控串补的暂态机理,分析响应时间的影响因素,可分析装置参数对暂态特性的影响,数字仿真证明了所建模型的正确性。此外,文中所用的分析方法对同类型电路的建模和特性分析有一定的参考意义,并可为优化可控串补的控制提供模型模拟。     

采用可控串补的远距离输电系统稳定性研究

对一种采用可控串补的远距离发电厂输电系统的稳定性进行分析,借助简化模型推导了在不同地点发生三相短路故障时发电厂输出的电磁功率,对电网参数、串补补偿度与输电系统稳定性之间的内在关系进行了分析,研究了不同地点故障对系统稳定性的影响,从而可确定制约输电系统输送能力的故障点。借助该模型分析了制约东北电网伊敏电厂送出能力的故障点,电网的仿真计算结果验证了模型的正确性。     

可控串补中基频等效阻抗与电抗的关系

在动模实验的基础上,研究了可控串补（TCSC）基频等效阻抗与其可控电抗（TCR）回路基频电抗（XL）的关系。分析了XL的大小对TCSC谐振点和控制范围的影响,确定了等效基频容抗XC与电抗XL的比值关系及选择范围。     

可控串补(TCSC)动态模型研究的新进展

在介绍晶闸管控制串联电容补偿（TCSC）的基本概念和工作原理的基础上，对TCSC的基本运行模式作了阐述。并在已有的TCSC物理数学模型的基础上，对TCSC的稳态及暂态特性进行了阐述，对现有的TCSC动态建模的研究方法做了讨论和归纳。最后对国外几种TCSC动态行均解析模型进行了介绍。     

暂态稳定计算中可控串补装置的动态特性仿真

本文应用电路理论的分析方法，建立了可控串补装置动态仿真模型，并利用《电力系统分析综合程序》的用户程序接口（ＰＳＡＳＰ／ＵＰＩ）功能，通过编写可控串补的用户程序与ＰＳＡＳＰ的暂态稳定计算结合在一起。由此可比较准确地分析电力系统暂态过程中可控串补的动态特性及其对电力系统暂态稳定性的影响，也为可控串补控制系统的分析设计提供了方便。     

可控串补系统的稳定控制

在可控串联电容补偿元件和电力系统的机电暂态数学模型的基础上,应用经典控制理论和自抗扰控制理论为可控串比方 具有暂太稳定控制回路的常规控制器,自抗扰控制器。数字仿真结果表明：施加控制是改善可控串补系统稳定性和动态性能的有效措施。     

福建——华东联网工程串补技术的应用探讨

华东—福建联网后出现的暂态稳定性问题和低频振荡问题使华东—福建联络线输送能力受到很大限制,并威胁电网的安全稳定运行。文中对联络线采用串联补偿技术来提高输送能力和解决低频振荡问题进行可行性探讨。利用德国西门子公司的电力系统仿真软件NETOMAC,在分析2007年华东—福建联网暂态稳定性问题的基础上,对联络线采用固定串补(FSC)方案进行了仿真计算,对各种串补度进行了比较研究;在分析2007年华东—福建联网后的低频振荡问题的基础上,对联络线采用可控串补(TCSC)方案进行了频域分析和时域分析研究。研究结论表明,串补技术可显著提高福建电网的暂态稳定性水平,大大提高华东—福建联络线输送能力;采用TCSC可以很好地解决华东—福建电网互联后联络线上的低频振荡问题。     

500kV伊冯可控串补工程系统调试圆满完成

2007年10月23日19时40分,随着短路试验一声巨响,伊冯可控串补装置正确动作,系统调试工作圆满完成,标志着该工程已具备运行条件。伊冯可控串补工程是我国第一个具有自主知识产权的500kV可控串补工程,工程采用可控串补 固定串补的混合方案,其中固定串补容量达到2×     

用可控串补改善阳城—淮阴500 kV交流输电系统性能

在简要介绍山西阳城电厂至江苏淮阴500 kV输变电工程概况的基础上，首先对该工程已采用的固定串补方案作综合研究。利用德国西门子公司开发研制的电力系统仿真软件NETOMAC，以2005年华东福建联合电网为研究对象进行了阳城送出的稳定计算，并对计算网络进行了等值简化。通过等值前后系统动态特性的比较，验证了等值网络对于阳城送出稳定问题研究的有效性。针对阳城—淮阴500 kV送出一期工程采用固定串补方案后系统仍存在较严重的暂态稳定问题，再对采用可控串补方案作可行性的研究。在现有参数的条件下，对可控串补方案作初步的设计，机电和电磁暂态模式下的NETOMAC数字仿真，并与固定串补作比较。     

可控串联补偿技术及其应用介绍

介绍可控串补技术的基本概念，如系统构成、基本原理、控制调节特性及其主要功能等。汇总国内外可控串补技术的工程应用情况，并探讨可控串补技术在我国电力系统的应用前景。     

计及TCSC的交直流系统静态电压稳定性分析

基于交直流系统潮流方程雅可比矩阵的特征结构分析法,提出了一种利用可控串联补偿器(thyristor controlled series compensator,TCSC)提高交直流系统静态电压稳定性的方法。该方法研究了交直流系统潮流方程雅可比矩阵的最小模特征值,以节点电压对无功功率变化的灵敏度为指标,结合参与因子,判断全电网中最有可能发生电压不稳定的节点或者区域,从而为系统无功功率补偿装置的配置提供决策依据。对美国西部5机14节点系统进行了仿真计算,验证了TCSC在交直流系统中提高静态电压稳定性的可行性、有效性和正确性。     

风火打捆交直流外送系统功角暂态稳定研究

风火打捆交直流外送是未来千万千瓦级风电能源基地电力外送的重要方式之一,亟需掌握风火打捆交直流外送系统的稳定特性及其机理。文章分析了不同风电比例和不同直流控制方式下系统的暂态功角稳定特性,探讨了风电、火电和直流系统间的交互作用,并基于扩展等面积(extended equal-area criterion,EEAC)理论分析了送受端机组惯量对系统功角暂态稳定性的影响机理。结果表明：在受端电网为无穷大系统的场景下,系统暂态功角稳定性随风电比例增加而改善;在送受端机组惯量可比场景下,存在最优风电与火电配置比例,使得系统暂态功角稳定性最好。     

交直流互联系统暂态电压稳定问题仿真分析

基于南方电网2005年丰大方式数据,使用BPA暂态仿真程序研究了切机和直流功率快速提升等措施对交直流混联系统暂态电压稳定的影响,分析了实际系统中暂态电压偏低的原因。结果表明,快速切除足够容量的合适机组是保持系统电压暂态稳定的有效手段。直流功率的提升速率要考虑到系统的无功状况选取适当值。暂态电压偏低是由于功角剧烈摆动引起的,而系统无功的不足会恶化电压的情况。     

计及TCSC的电压稳定性灵敏度指标计算

鉴于电力系统中日益出现的动态无功不足而导致的电压稳定性问题,基于潮流计算法,将可控串联补偿装置(thyristor controlled series compensator,TCSC)的稳态模型加入到潮流方程中,推导出带有TCSC的雅可比矩阵,并将其用于计算电压稳定性灵敏度。在此基础上,用灵敏度指标对比计算和分析了TCSC安装前后整个系统和TCSC安装节点的电压稳定性,结果表明,安装TCSC后的电压稳定性灵敏度指标有较大改善。运用电力系统分析工具PSAT1.3.4对WSCC-3机9节点系统进行仿真,结果再次验证了文中方法的正确性、有效性和可行性。     

天广交直流并联系统运行稳定性的研究

根据天广500kV直流输电工程投运初期南方电网的实行运行工况，对天广交直流输电系统并联运行的稳定性及输电能力进行分析研究。研究结果表明，天广直流输电工程投产后与天广交流双回输电线路并联运行，南方电网的稳定性明显提高。天广交直流系统在天生桥出口断面送电能力可达到3600MW。为保证系统的安全稳定运行，当直流线路发生单双极故障时需采取适当的稳定措施。同时，广西电网运行条件的变化对天广交直流输电系统安全稳定运行有明显影响，增强广西电网动态无功支持能力对提高天广交直流输电系统的送电能力有重要作用。     

特高压交流输电线路加装串联补偿装置后断路器开断暂态恢复电压特性分析

特高压(UHV)线路加装串补后,由于电容器残压的作用,断路器清除线路故障时的暂态恢复电压(TRV)特性发生变化。为此采用电磁暂态程序EMTP对中国多个特高压串补工程的断路器TRV特性及其影响因素进行仿真研究,并对各种TRV抑制措施的效果进行分析。研究表明,如不采取措施,部分UHV串补线路断路器清除单相故障时的TRV峰值的标幺值可能>2.7(其基准值为(1 100×槡2/槡3)kV),目前相关标准要求无法涵盖;而清除多相故障时的TRV更加突出,可能导致清除故障失败甚至断路器损坏。快速联动旁路串补可降低TRV,实施容易,而降低串补度等TRV抑制措施则存在一定不足。提高断路器开断TRV能力和试验参数也是解决TRV问题超标的有效措施之一,建议进一步开展相关研究。     

交直流电力系统暂态电压稳定性综述

交直流输电系统中直流换流器要消耗大量的无功功率,这使大干扰后交直流系统的暂态电压稳定性面临严峻考验。因此,研究交直流系统的暂态电压稳定性具有重要意义。文中介绍了暂态电压稳定性研究的主要内容,如暂态电压稳定性的影响因素、分析方法、稳定判据等,回顾了近20年来暂态电压稳定性问题所取得的研究成果,提出了交直流系统中预防暂态电压失稳事故的措施,并对多馈入交直流电力系统暂态电压稳定机理、负荷模型等问题进行了探讨。     

A tracking estimator for the firing angle of the Thyristor Controlled Series Capacitors (TCSC)

The firing angle and the fundamental frequency equivalent impedance are the two defining parameters of a Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC). They can be used as the feedback signals in effective control of the TCSC. This paper presents a discrete-time tracking estimator, which is used for dynamically tracking the firing angle. The fundamental frequency equivalent impedance of the TCSC is then determined using the previously established model of the TCSC. The parameters of the TCSC are initialized using an extended state estimation approach, which incorporates the TCSC power flows as part of the state vector. Illustrative simulation examples are shown to demonstrate the effectiveness of the proposed estimator in tracking the parameters.     

交直流混合系统电压稳定研究

分析了交直流混合系统电压稳定性的影响因素,指出负荷特性、发电机组及其控制元件、静止无功补偿器及高压直流对电压稳定性的影响尤为突出。通过对交直流混合系统电压稳定性分析方法的研究和探讨,提出了相关的预防电压失稳措施;针对目前对电压失稳本质的认识、研究方法和理论还不够完善的情况,分析了还未解决的有关交直流电压稳定性的关键问题,并指出了今后电压失稳的研究方向和重点。