田湾核电机组动态模型研究及其对江苏电网系统扰动的响应分析

为研究故障扰动下电力系统和核电机组的动态行为及机网间相互影响,有必要建立适合于电力系统中长期稳定分析的核电站详细数学模型.介绍了田湾压水堆核电机组数学模型的建立,并利用PSS/E的用户自定义模型实现,仿真分析了田湾核电机组对江苏电网系统扰动的响应.     

大型核电机组接入电网的稳定性研究

核电机组具有单机容量大、核安全要求高,且对电网扰动敏感等特征。以大型压水堆核电机组为研究对象。建立了压水堆模型,利用时域仿真法及暂态能量函数法研究了核电接入电网的暂态稳定性．以三门核电机组接人浙江电网的枯水季节最大运行方式作了算例分析。仿真计算了电网短路故障和N-2故障类型扰动下的系统及核电机组的暂态稳定性。结果表明,三门核电机组能承受电网的一般故障且接人对电网暂态稳定的影响很小,电网具有较强的稳定性。     

电网故障下大型核电机组设备运行状态分析

电网故障会造成核电机组设备机端的频率、电压波动,会直接影响核电机组冷却剂泵以及散热叶片等装置的运行状态,当波动程度超过允许范围时,可能造成核电机组设备损坏。为研究电网故障下大型核电机组设备的运行状态,文中以某地区核电站为对象展开研究,在PSCAD/EMTDC平台上搭建了包含压水堆核电站的500 kV网架模型,其中核电机组的自定义详细模型包括堆芯、蒸汽发生器、汽轮机模块等,该模型能够反映电网发生故障情况下核电机组设备内部的动态特性。通过模拟电网故障情况下,电压、频率扰动对核电机组的影响,给出了核电机组安全运行的耐扰动阈值,并提出电网发生三相短路故障下的设备保护措施,为核电机组设备的故障穿越能力进一步研究奠定了基础。     

适用于电网稳定分析的大容量核电机组建模

大容量核电机组的不断投运使电网运行方式发生了变化,并带来了调峰调频困难等新问题,为掌握核电机组的运行特性,迫切需要建立用于电网稳定分析的核电站准确模型。利用Matlab/Simulink建立了大容量压水堆核电机组数学模型,并结合全过程动态仿真软件,分析了核电机组受到扰动的过渡过程,研究了核电机组在电网频率、电压发生波动时的动态特性。仿真结果表明,该模型能够较为准确地反映核电机组在实际电力系统发生扰动后的动态过程,可为深入研究电网与大容量核电机组的相互影响提供技术支持。     

大型压水堆核电机组与电网相互影响机制的研究

核电机组具有不同于常规机组的特性,接入电网后会与电网产生较为严重的相互影响。在电力系统分析综合程序中,建立了压水堆核电机组自定义模型,研究了电网电压、频率扰动对核电机组的影响,分析了电网故障引起的核电厂动态响应及核电机组切机对电网的影响,并提出了安全稳定控制措施与策略。仿真结果表明,核电机组会受到电网频率和电压扰动的影响,它对电网频率和电压有较高要求。如果电网故障能迅速清除,且电网保持稳定,核电机组则可承受电网中的较大扰动。     

基于反应堆堆芯非线性模型的核电机组动态行为分析

针对核电机组接入电力系统后的动态行为进行了研究。在反应堆非线性数学模型的基础上,结合电力系统的数学模型,对系统受扰动后的动态行为进行了分析,所涉及的扰动形式包括反映核电机组对电网影响的反应堆功率调节和机端电压调节以及反映电网对核电机组内部物理过程影响的三相短路及无故障断线。仿真结果表明,该模型和经典理论的结果一致,所提方法能够较准确地描述系统的动态行为,同时还能为系统励磁参数和反应堆控制参数的整定提供参考。     

核电机组对于电网频率电压波动响应特性的仿真分析

核电机组在总发电量中的占比正在逐年上升,建立适用于电力系统中长期稳定性分析的核电机组数学模型,用以分析核电机组的涉网响应特性显得很有必要。利用MATLAB-Simulink建立压水堆核电机组数学模型,并在此基础上仿真分析核电机组的固有特性,研究核电机组对于电力系统扰动的响应特性。仿真结果表明,核电机组能满足一定的负荷跟踪需要,电网频率和电压的波动对核电机组的影响很小。     

基于暂态能量函数的核电机组接入电网暂态稳定性研究

针对核电机组接入电网的暂态稳定性进行了研究。利用电网动态等值建模方法,以核电机组为研究系统,其余部分为外部系统,将电网等值为2机系统。基于暂态能量函数法,对核电机组接入电网的暂态稳定性进行了仿真分析,并与时域仿真计算结果进行了比较验证。结果表明,等值模型能够较好地反映系统在受到扰动后的动态响应,基于暂态能量函数法分析结果与时域仿真分析结果吻合,且计算快速有效,所用方法能正确反映电网和核电机组暂态稳定状态。核电机组会受到电网扰动的影响,只要扰动清除迅速,系统和核电机组均可保持稳定运行。     

大型核电站接入吉林电网适应性分析

在分析吉林省电力市场空间和能源资源供应形势的基础上,以EPR1700核电机组为例,从电网潮流分布、导线型号选择、稳定校验、经济性分析及系统调峰要求等多方面,对大型核电站接入吉林电网的适应性进行了分析。研究结果表明,随着吉林省负荷增长及能源短缺情况的加重,大型核电站接入吉林电网是适宜的,但考虑到吉林省自身电源、电网结构及发展,未来核电站应考虑参与系统调峰。     

大型核电机组涉网保护与电网安全自动装置的协调控制原则

针对中国目前应用最为广泛的压水堆核电机组,分析了核电机组涉网保护与电网安全运行的相互作用和影响,提出了核电机组涉网保护与电网安全自动装置的协调控制原则。在全过程动态仿真程序已有的压水堆核电机组模型基础上,研究了电网电压、频率扰动引起的核电机组和电网的动态特性,着重分析了超速保护、过励限制和保护、频率异常保护、主泵保护等涉网保护和电网高频切机、低频减载等安全自动装置的动作特性、相互影响及其协调关系。结合实际电网算例,验证了相应的协调配合原则,为核电厂及其所接入电网参数整定、定值优化及协调控制等提供了参考。     

考虑同步机制的双馈风电系统小扰动建模与稳定性分析

对比分析了锁相环同步机制和虚拟同步发电机同步机制下的双馈风电系统小扰动稳定性及动态特性。针对2种同步机制下的双馈风电系统,基于数学方程分别得出相应的小扰动模型,进而利用特征值分析法对系统小扰动稳定性进行研究。在StarSim硬件在环(StarSim-HIL)半实物仿真平台上搭建相关模型,通过仿真对2种同步机制下的双馈风电系统有功支撑等动态特性及小扰动稳定性进行了分析与验证。对2种同步机制的适用性进行总结,指出锁相环型控制虽然动态特性好、响应速度快,但是在弱电网下的小扰动稳定性及有功支撑等方面,虚拟同步发电机控制更有优势。     

光伏电站低电压穿越技术研究

针对大规模光伏电站在电网故障或扰动时突然脱网造成的严重后果,提出了一种光伏电站低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)控制策略,详细分析了基于正负序同步旋转坐标系的并网逆变器控制策略以及LVRT有功电流和无功电流协调控制的实现方法。以单相电压跌落故障为例,进行了仿真和实验研究,结果表明所提出的控制策略不仅能保证并网逆变器在电压跌落期间输出不过流,而且能够向电网发出一定的无功功率以支撑并网点电压的恢复,实现低电压穿越。     

基于静态电压稳定的事故筛选和排序算法综述

由于负荷的快速增长以及市场机制下电力系统运行方式的频繁调整使得电网可能接近稳定极限运行,这使得电网的电压稳定问题变得越来越严重。如何在事故扰动情况下快速而准确地评估电网的电压稳定性具有重要的意义。阐述了事故筛选和排序的基本概念和评估的指标类型,对现有的各种事故筛选和排序方法进行了总结与述评,并指出了此领域研究存在的问题。     

EPR1700核电机组接入黑龙江电网适应性分析

在分析黑龙江省电力市场空间和能源资源供应形势的基础上,从电网潮流分布、导线型号选择、稳定校验、经济性分析及系统调峰要求等多方面,分析了EPR1700核电机组接入黑龙江电网的适应性.研究结果表明,随着黑龙江省负荷发展,全省能源供需情况将由现有的基本平衡转入亏缺状态,将核电机组接入黑龙江电网是适宜的,但考虑到黑龙江省自身电源结构及发展,核电厂应积极参与系统调峰.     

低压微网中永磁风力发电系统逆变器控制策略研究

在低压微网中,以永磁风力发电并网系统的逆变器为研究对象,主要研究了风力发电系统在并网和离网两种模式下系统逆变器的控制策略。对于系统处于并网和离网情况下,逆变器的电流内环采用瞬时反馈电容电流控制,有效解决了因LCL滤波器引起的系统不稳定控制问题。针对两种不同模式下,本文对并网模式下系统的逆变器控制采用瞬时功率外环、瞬时电容电流PIR内环控制;离网模式下采用负载电压为外环、瞬时电容电流PIR控制为内环的双闭环控制。经过仿真分析,外环瞬时有功无功控制实现了风力发电并网系统逆变器给定功率控制,在系统输出功率发生变化的情况下,电流具有快速精确的动态跟踪性能,实现了系统功率解耦控制,保证了系统输出高质量电能,有效验证了本文控制策略的可行性。     

复合电能质量扰动下低压配电网中关键设备附加损耗的解耦分析

配电网在复合电能质量扰动下的损耗计算是分析线损构成、制定降损措施,实现电网经济运行的基础。目前我国配电网电能损耗中一半以上的损耗是在低压配电网中产生的。文章理论推导了复合电能质量扰动下低压配电网中关键设备的附加损耗,通过Matlab/Simulink对其进行了仿真验证。在此基础上提出了一种复合电能质量扰动的解耦方法,将复合电能质量扰动下低压配电网中关键设备的附加损耗进行解耦分析,为建立单一电能质量指标与电网附加损耗的映射关系奠定了理论基础。     

胶东半岛核电群输电方案

山东胶东半岛核电厂址资源丰富,具备建设大型核电基地的优越条件。对胶东半岛核电群供电范围和送电方向进行分析,提出了海阳、石岛湾、乳山和第4核电站的电力送出方案。通过技术经济比较,给出推荐输电方案,可供大型核电基地建设和电网规划设计参考。     

Two‐loop power‐flow control of grid‐connected microgrid based on equivalent‐input‐disturbance approach

This study employed the equivalent‐input‐disturbance (EID) approach to devise a two‐loop power‐flow control system that controls the output current of an inverter so as to regulate the flow of active and reactive power between a distributed generation unit and a utility grid. It actively eliminates disturbances that degrade the power quality of a microgrid. The pq theory and an all‐pass filter are employed to generate an instantaneous reference current for the control system based on the prescribed active and reactive power of a utility grid terminal. The inner loop consists of a disturbance compensator and a state observer. The disturbance compensator uses information acquired from the state observer to estimate disturbances, such as drops and harmonics in the grid voltage, and compensates for them by incorporating the equivalent input disturbance into the control law. The outer loop consists of a resonance‐based internal model and a state‐feedback controller, which enables the output current of inverter to track the instantaneous reference current. The small‐gain theorem ensures the stability of the system. The system improves the power quality and guarantees that the flow of active and reactive power from the grid and inverter has low harmonic distortion. Simulations demonstrated the effectiveness of the system. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

大容量核电机组接入川渝电网适应性及参与系统调峰研究

结合四川、重庆电网的实际系统,重点从电网的潮流分布、送出线路选型、电网稳定校核、短路电流水平计算以及是否参与系统调峰运行等多方面,研究分析2020年大容量核电机组(2×175万kW)接入川渝主干电网后对川渝电网的可能影响。研究表明:大容量核电机组较为合理的接入系统方案,既能满足核电送出需要,又可以控制系统短路电流水平,远景规划年份川渝主干电网总体上能适应大容量核电机组的接入系统;同时,大容量核电机组根据电网需要实时承担系统部分调峰任务后,可实现减少川渝电网丰期调峰弃水和节约燃煤的节能减排的经济、社会和环保等多方面综合效益。